[发明专利]一种电位限幅的阴极保护机构

说明书

本发明公开一种电位限幅的阴极保护机构，包括双相不锈钢阴极，铝基牺牲阳极，锗二极管，绝缘法兰，金属通路，阳极芯，海水电解质通路，本发明可利用铝或锌阳极对12Cr马氏体不锈钢、双相不锈钢以及高强钢进行阴极保护，利用二极管单向导电以及限幅作用，与阳极共同作用使阳极工作电位更正，降低阴极与阳极的电位差，避免在阴极保护时，阴阳两极间电位差过大，阴极极化电位大于析氢电位，而导致阳极腐蚀过快并同时造成被保护阴极金属过保护，产生氢脆。12Cr马氏体不锈钢、双相不锈钢以及高强钢阴极，牺牲阳极以及通路二极管原件，通过电解液、电子通路形成腐蚀电池回路，保护阴极不被腐蚀且避免过保护引起的氢脆开裂风险，达到良好的阴极保护效果。

技术领域

本发明涉及海洋金属防腐领域，尤其涉及一种海洋工程用阴极保护机构。

背景技术

金属材料作为重要的工程材料，被广泛应用于生产与生活中，而腐蚀是导致材料服役性能下降，寿命缩短或失效的主要原因。阴极保护技术已经成为防腐工程中必不可少的手段，通过外加活泼金属对服役材料进行保护。对于服役材料如12Cr马氏体不锈钢、双相不锈钢以及高强钢，在阴极保护下，与阳极之间存在较大电位差，阴极极化后电位高于析氢电位，同时会产生较大的保护电流，加剧阳极的消耗，并且在服役材料处形成较多氢原子进而形成可被金属基体吸收的氢分子，其与材料之间相互作用产生高应力引发氢致应力开裂，导致材料失效。为了减少阳极的快速消耗及避免氢致应力开裂的风险，降低阴极极化电位以及阴极与阳极电位差，并控制阳极保护的保护电位不过负,可利用二极管的单向导电技术及限幅作用，达到良好的阴极保护避免过保护引起的氢脆开裂风险的效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电位限幅的阴极保护机构。

本发明提供如下技术方案：一种电位限幅的阴极保护机构，包括双相不锈钢阴极，所述双相不锈钢阴极的上端连接有阳极芯，所述阳极芯的上端连接有绝缘法兰，所述绝缘法兰的上端连接有另一组阳极芯，另一组所述阳极芯的上端连接有铝基牺牲阳极，所述阳极芯的内侧与金属通路的一端连接，所述金属通路的另一端与另一组阳极芯的内侧相连接，所述金属通路的内侧设置有锗二极管，所述双相不锈钢阴极、铝基牺牲阳极、锗二极管、绝缘法兰、金属通路和阳极芯均设置于海水电解质通路的内部。

优选的，两组所述阳极芯之间通过绝缘法兰固定连接，且所述绝缘法兰使两组阳极芯之间形成断路。

优选的，两组所述阳极芯之间通过金属通路形成电流通路，所述金属通路设置在阳极芯的外表面，并延伸至金属通路的内部，最终通过金属通路的内部分别于双相不锈钢阴极和铝基牺牲阳极连接。

优选的，所述金属通路与锗二极管电性连接，所述锗二极管单向导电。

与现有技术相比，本发明提供了一种电位限幅的阴极保护机构，具备以下有益效果：

本发明的目的是提供一种阴极保护技术，利用腐蚀原电池的原理，在服役材料与阳极材料之间存在较大电位差的情况下，在阴极保护的回路中增加二极管，通过二极管限幅技术实现降低阴极极化电位以及两者电位差，从而降低保护电流，减少阳极消耗，避免氢致应力开裂的现象产生，达到良好的阴极保护效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明双相不锈钢阴极内部结构示意图；

图3为本发明原理示意图。

图中：1、被保护阴极；2、牺牲阳极；3、二极管；4、金属通路；5、电解质通路；6、双相不锈钢阴极；7、铝基牺牲阳极；8、锗二极管；9、绝缘法兰；10、金属通路；11、阳极芯；12、海水电解质通路。

具体实施方式