·962· 工程科学学报，第38卷，第7期 -0.80 a -0.85 -0.90 -0.95 -1.00 一跨接前 -1.05 ◆R=0.12 ▲一R,=1Q -1.10 -R,=102 R,=1002 -1.15 -R=262.42 -1.20 R,-10002 ◆-K,=100009 -1.25 -1.30 5 6 7 10 测试点 -0.6b 一跨接前 ◆—R.=1002 -0.30(c -0.8 自腐蚀电位◆一R,=262.42 -0.45 -1.0 -R,=012 ◆R=10002 -0.60 -1.2 -R,=12 ◆-R,=100002 +R,=102 -0.75 -1.4 -0.90 -1.6 -1.05 +-R,-1002 -1.8 一跨接前 -1.20 自腐独电位◆R=262.42 -2.0 -1.35 -R-0.12 -R,=10002 -2.2 -R,=12 -R,=100002 -1.50 R,=102 -2.4 2 6 > 测试点 测试，点 图8不同跨接电阻下的各管道电位.(a)管道C:(b)管道A:()管道B Fig.8 Potential of each pipe for different bond resistors:(a)Pipe C:(b)Pipe A:(c)Pipe B 缓解：跨接电阻过小时，会导致管道A的阳极干扰加 如图9(a)所示，四种牺牲阳极排流方式下管道C的电 剧，管道C的阴极保护水平降低，管道B也处于阳极 位变化幅度较小，表明牺牲阳极的位置和材质对阴极 干扰状态.在实际工程应用中，跨接电阻过大时两段 保护系统影响较小 跨接管道和无跨接情形相当，跨接电阻过小时两段跨 当牺牲阳极在阳极干扰处与管道A连接时（方式 接管道相当于直接用导线连接起来，两种情况均不利 (I)和（Ⅱ）)，如图9(b)所示，使用Zn合金牺牲阳极 于干扰的缓解，因此在跨接保护时必定存在一个合理 使管道A的电位正向偏移，阳极干扰有所缓解，但缓 的电阻，它既可以缓解被干扰结构物的阴极干扰，又不 解程度有限：使用Mg合金牺牲阳极使管道A的电位 会引入太多杂散电流，将其他管道的阳极干扰降到较 几乎不发生变化，阳极干扰未得到缓解：Z合金缓解 低水平，但无法消除阳极干扰，这个电阻称为最优跨接 阳极干扰效果相对比Mg合金好.同时Zm和Mg牺牲 电阻.此次模拟试验中的最优电阻值为262.4Ω. 阳极与管道A相连时，如图9(c)所示，管道B的电位 分布未发生较大变化，其阴极干扰未得到缓解甚至加 表1不同跨接电阻下的电流1、I2和1 Table 1 Data of2 and for different bond resistors 剧.以上结果表明，当牺牲阳极设阳极干扰处，并与比 其电位更低的受阳极干扰的管道相连时，缓解干扰的 序号跨接电阻/n 1/mA 1/mA I/mA 程度可能有限甚至可能无缓解. 1 10000 0.749 0.073 -0.676 2 1000 0.945 0.608 -0.337 当牺牲阳极在阴极干扰处与管道B连接时（方 3 262.4 1.373 1.470 0.097 式（Ⅲ）和(IV)),如图9(b,c)所示，管道A与管道B 4 100 1.765 1.942 0.177 的电位偏移程度比牺牲阳极在阳极干扰处与管道A 5 10 2.129 2.575 0.446 连接时大，同时管道B的电位均负向偏移至安全电 6 1 2.149 2.682 0.533 位以内，且Mg合金缓解阴极干扰效果比Z如合金更 7 0.1 2.165 2.780 0.615 好.在阴极干扰处使用牺牲阳极排流时，管道A的 2.2.2牺牲阳极的位置和材质对干扰缓解效果的影 电位负向偏移程度增加，表明此时更多的杂散电流 响规律 从电解质流入管道A,其阳极干扰加剧（如图9(b) 图9为不同牺牲阳极排流方式下各管道的电位. 所示).工程科学学报，第 38 卷，第 7 期 图 8 不同跨接电阻下的各管道电位 . ( a) 管道 C; ( b) 管道 A; ( c) 管道 B Fig． 8 Potential of each pipe for different bond resistors: ( a) Pipe C; ( b) Pipe A; ( c) Pipe B 缓解; 跨接电阻过小时，会导致管道 A 的阳极干扰加 剧，管道 C 的阴极保护水平降低，管道 B 也处于阳极 干扰状态． 在实际工程应用中，跨接电阻过大时两段 跨接管道和无跨接情形相当，跨接电阻过小时两段跨 接管道相当于直接用导线连接起来，两种情况均不利 于干扰的缓解，因此在跨接保护时必定存在一个合理 的电阻，它既可以缓解被干扰结构物的阴极干扰，又不 会引入太多杂散电流，将其他管道的阳极干扰降到较 低水平，但无法消除阳极干扰，这个电阻称为最优跨接 电阻． 此次模拟试验中的最优电阻值为 262. 4 Ω． 表 1 不同跨接电阻下的电流 I1、I2和 Ib Table 1 Data of I1，I2 and Ib for different bond resistors 序号 跨接电阻/Ω I1 /mA I2 /mA Ib /mA 1 10000 0. 749 0. 073 － 0. 676 2 1000 0. 945 0. 608 － 0. 337 3 262. 4 1. 373 1. 470 0. 097 4 100 1. 765 1. 942 0. 177 5 10 2. 129 2. 575 0. 446 6 1 2. 149 2. 682 0. 533 7 0. 1 2. 165 2. 780 0. 615 2. 2. 2 牺牲阳极的位置和材质对干扰缓解效果的影 响规律 图 9 为不同牺牲阳极排流方式下各管道的电位． 如图 9( a) 所示，四种牺牲阳极排流方式下管道 C 的电 位变化幅度较小，表明牺牲阳极的位置和材质对阴极 保护系统影响较小． 当牺牲阳极在阳极干扰处与管道 A 连接时( 方式 ( Ⅰ) 和( Ⅱ) ) ，如图 9( b) 所示，使用 Zn 合金牺牲阳极 使管道 A 的电位正向偏移，阳极干扰有所缓解，但缓 解程度有限; 使用 Mg 合金牺牲阳极使管道 A 的电位 几乎不发生变化，阳极干扰未得到缓解; Zn 合金缓解 阳极干扰效果相对比 Mg 合金好． 同时 Zn 和 Mg 牺牲 阳极与管道 A 相连时，如图 9( c) 所示，管道 B 的电位 分布未发生较大变化，其阴极干扰未得到缓解甚至加 剧． 以上结果表明，当牺牲阳极设阳极干扰处，并与比 其电位更低的受阳极干扰的管道相连时，缓解干扰的 程度可能有限甚至可能无缓解． 当牺牲阳极在阴极干扰处与管道 B 连接时( 方 式( Ⅲ) 和( Ⅳ) ) ，如图 9( b，c) 所示，管道 A 与管道 B 的电位偏移程度比牺牲阳极在阳极干扰处与管道 A 连接时大，同时管道 B 的电位均负向偏移至安全电 位以内，且 Mg 合金缓解阴极干扰效果比 Zn 合金更 好． 在阴极干扰处使用牺牲阳极排流时，管道 A 的 电位负向偏移程度增加，表明此时更多的杂散电流 从电解质流入管道 A，其阳极干扰加剧( 如图 9 ( b) 所示) ． · 269 ·