基于现有铁阳极产品,本文进行几种铁基阳极材料的电化学性能测试,并最终筛选出符合要求的铁基阳极,为海洋工程设施阴极保护设计提供数据支持和理论依据。参考相关国家和国际标准进行了牺牲阳极性能研究。研究结果表明,几种铁基阳极材料中材料C在各电流密度和实验温度下,其开路电位和稳定闭路电位最负,实际电容量和电流效率最高;从腐蚀特征上看,几种铁基阳极材料的腐蚀均匀,产物易脱落,均满足牺牲阳极材料对腐蚀均匀性的性能要求。因此,最终确立材料C作为保护12Cr钢立管的牺牲阳极。实验还对筛选出的阳极材料C和12Cr钢材料进行极化曲线测试。研究表明,12Cr钢与阳极材料C的自腐蚀电位差较大,且12Cr钢极化性强,阳极材料C极化性弱,理论上论证了用阳极C对12Cr钢管进行阴极保护是可行的。模拟测试在铁基阳极C的阴极保护下12Cr钢管在实海中的电位。研究表明,实海中,材料C可以较快地实现对12Cr钢管的有效保护并可以使其达到本项目要求的保护电位。进行了阳极电缆铝热焊接实验并进行焊接工艺评定,焊点的牢固程度、焊接热影响区硬度及Cu渗透深度均满足设计要求。并按项目要求提供相关的12Cr钢管的焊接程序和阳极铸造程序。根据上述实验基础上得到的阴极保护设计参数对PY30-1导管架项目中12Cr海管进行阴极保护设计。