TY02-10阴极线
牺牲阳极阴极保护设计说明
牺牲阳极施工图设计说明(五)阴极保护1.主要设计及施工规范《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447-2018《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2017《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-20232.设计概况本工程对消耗油库至外场供油干管和同油干管进行牺牲阳极阴极保护。
供油干管与回油干管平行敷设，采用联合阴极保护方式，被保护管道两端设绝缘接头。
被保护管道相关数据见下表：3.设计参数土壤电阻率：30Ω∙m覆盖层电阻率：≥10000Ω∙m2设计使用年限：20年管道最小保护电流密度：0.05mA∕m2管道自然电位：-0.55V(CSE)管道最小保护电位：-0∙85V(CSE)4.设计内容及技术参数4.1本工程设5组镁合金牺牲阳极，每组设3支阳极块，每组间距400米。
4.2设测试桩5组，与牺牲阳极结合设置。
5.材料的选用及技术要求5.1本工程选用镁合金牺牲阳极，牌号:AZ63B,质量符合《镁合金牺牲阳极》GB/T17731-2015中的要求。
阳极形状选用梯形。
牺牲阳极应具有完整的质量证明文件，阳极上应标记材料类型，阳极质量和炉号。
阳极电化学性能、规格尺寸如下表：5.2牺牲阳极填包料由石膏粉、膨润土和工艺硫酸钠组成，它们的质量百分比为75：20：5o填包料预包装,袋子应采用麻袋或棉质布袋,不应采用化纤类包装袋。
填料厚度应均匀密实,各个方向填料厚度不小于200mmO5.3阴极保护电缆采用铜芯电缆，型号为：YJV22-1KV∕1X10mm26.主要施工技术要求6.1阳极使用前应对表面进行处理，清除表面氧化膜和油污，使其呈金属光泽。
6.2阳极采用立式埋地敷设方式，阳极与被保护管道间距3米，成组布置阳极间距3米，阳极覆土厚度不小于15米。
6.3牺牲阳极应埋设在冻土层以下，并尽量敷设在土壤电阻率低的位置。
阳极与管道之间不应存在其他金属构筑物。
行业标准《阴极保护用钛阳极》(讨论稿)编制说明
《阴极保护用钛阳极》标准编制说明一、工作简况1．本标准项目涉及的产品简况：本标准主要适用于大气环境中钢筋混凝土、土壤及淡水环境外加电流阴极保护用钛阳极。
对钛阳极产品的形状和规格、钛阳极产品的技术要求、阳极产品原材料要求、成品外观及结合力等要求及检验方法、产品在不同环境中强化寿命检测方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书、合同等进行了规定。
2. 任务来源：根据工信厅科函[2019]126号，由西安泰金工业电化学技术有限公司、西北有色金属研究院承担行业标准《阴极保护用钛阳极》的编制工作，项目计划号：2019-0468T-YS，计划完成时间2020年。
标准项目申报单位简况：西安泰金工业电化学技术有限公司是国家大型综合性研究单位西北有色金属研究院控股的高新技术企业，企业注册资本8000万元。
公司主要以工业电化学技术、玻璃封接制品为主导，以成套电解设备及装置为发展方向，研发、生产高科技产品。
公司自成立以来，在理论研究及应用研究方面开设了多项课题，其中《电活性钛阳极》荣获陕西省科学技术成果二等奖，《液体导电涂层电极研制》荣获中国有色金属工业总公司三等奖，《阴极保护用高性能涂层钛阳极复合材料》获陕西省科技进步二等奖，并获得国家重点新产品，同时钛阳极获得了西安市名牌产品。
《锂电池封接用特种玻璃》被列入国家新材料高新产品目录，该研制项目荣获中国有色金属工业科学技术二等奖和陕西省有色金属管理局科技进步二等奖。
获授权专利30余项，20余项课题获国家及省市区资金资助，主编行标一项，参编国标4项。
现为西安市级技术中心，西安市钛电极工程研发中心，陕西省创新研发中心。
公司现有员工196人，年产值达3亿人民币，年出口约500万美元。
3.主要工作过程以及主要工作内容：为了做好本标准的制订工作，我们成立了标准编制小组，制订了标准编制计划，在NACE标准和YS/T 828-2012《土壤及淡水环境阴极保护用钛阳极》标准基础上，结合国内阳极生产厂家的生产工艺及产品技术水平和用户的需求，按照标准编写模板GB/T1.1中行业标准的编写格式要求，于2020年4月起草了该标准的标准草案，2020年6月又召集公司有关生产、销售及分析检测人员对该标准的草案稿进行了认真、细致的讨论，几经修改，最终确定了该标准的讨论稿。
牺牲阳极阴极保护接地电阻改善方案
牺牲阳极法阴极保护的设计计算实施阴极保护的金属集购物上的点位和电流分布函数是复杂的，它不仅与被保护金属结构物材料、牺牲阳极材料、环境介质条件直接相关，而且还与结构物的几何构型密切有关。
从原理上考虑，牺牲样激发和外加电流阴极保护的点位、电流分布的计算式基本相同的，它们都是保护电流在复杂电阻体系上产生的电压降结果。
绵延分布的管线是几何构型最简单的一种结构物，它是一维延伸的，在数学上容易处理。
许多复杂几何构型物往往可以看作为若干一维节段的组合和叠加。
所以，阴极保护的设计计算常以埋地管线作为计算对象。
牺牲阳极法阴极保护的设计计算一般包括以下几个步骤。
⑴确定最小保护电流密度i对被保护结构物的最小保护电流密度确定，首选亏电实验值。
可在现场安装一临时店员和接地极进行馈电试验，再根据达到保护电位时所对应的极化电流强度，推算出最小保护电流密度的取值范围。
若无馈电实验值，一般可根据文献资料和经验选取。
也可采用下式进行理论计算：I=△EO/RU式中i—保护电流密度，mA/m2△E—最小保护电位对结构物自腐蚀电位的负偏移值（极化电位，mV），△EO通常取300mV，它是最小保护电位-850mV（SCE）与钢铁在普通土壤中自腐蚀电位【一般为-550 mV（SCE）】的差值；R—结构物表面防腐层的楼电阻率，Ω?m2。
保护电流密度是阴极保护实践和设计十分重要的参数。
但它受到被保护结构物/环境介质体系许多因素的影响，如结构物材料种类，防腐层质量，介质的性质、组成、分布和变化，甚至温度、气候或微生物存在与活动等。
它的数值往往变化很大，即使在阴极保护运行过程中也是变化的。
因此，要求准确的计算几乎是不可能的，但它仍是一个重要的参数值。
对此，馈电试验或经验选取则是很有效的。
⑵计算所需总保护电流强度I根据被保护结构物的几何尺寸计算出需被被保护的总面积S（m），就可由保护电流密度i按下式计算所需总保护电流强度It（A）：It=S?i对于埋地管道则为：It=πDL?i式中D—被保护管道外径，m；L—管道长度，m。
阴极保护测试桩安装与测量方法技术
阴极保护测试桩安装和测量方法技术说明文件河南邦信防腐材料有限公司技术部（欢迎下载，请勿转载）阴极保护测试桩外观：阴极保护测试桩说明书：测试桩又称为测试桩检测桩，阴极保护桩，电位测试桩，电流测试桩。
按材质可分为钢制测试桩、水泥测试桩、塑钢测试桩、碳钢测试桩。
按使用环境可分为城网测试桩，埋地管道测试桩等。
主要用于埋地管道阴极保护参数的检测，是管道管理维护中必不可少的装置，按测试功能沿线布设。
测试桩可用于管道电位、电流、绝缘性能的测试，也可用于覆盖层检漏及交直流干扰的测试。
河南邦信公司根据客户要求设计出防盗、防爆测试桩和防御多功能测试桩、防爆型测试桩，采用最新工艺表面喷塑镀锌，有效防止测试桩在使用中本身的腐蚀。
河南邦信公司的测试桩采用无缝焊接技术，经久耐用，美观大方，是阴极保护参数测试桩理想选择。
钢管测试桩的说明：河南邦信公司生产的钢管测试桩主要有普通钢管测试桩、防雨型钢管测试桩。
常用尺寸如下：测试桩类型直径长度钢管测试桩Φ 108 1.5 米－ 3 米防雨测试桩Φ 108 1.5 米－ 3 米测试桩的分类:1、按材质分:钢质测试桩、水泥测试桩、塑料测试桩。
钢质测试桩又分为碳钢测试桩和不锈钢测试桩。
2、按功能分:●电位测试桩:主要用于检测保护电位●牺牲阳极测试桩:用于连接牺牲阳极,测量牺牲阳极的性能参数●电流测试桩:测量管中电流●保护效果测试桩:连接测试片可根据客户需求生产不同形状、不同规格产品.阴极保护水泥测试桩生产图片：阴极保护水泥测试桩内部接线端子图片：阴极保护钢制电流测试桩（喷塑）图片：阴极保护钢制电位测试桩内部测试板图片：阴极保护钢制测试桩铭牌铝牌订做图片：电位测试桩（防水型）图片：电位测试桩（防水型）内部测试板图片城镇天然气管道测试桩正面图：城镇天然气管道测试桩侧面图：PVC测试桩公里桩图片阴极保护不锈钢测试桩图片阴极保护交叉天然气管道测试桩与阴极保护测试桩配套的等电位连接器安装图与阴极保护测试桩配套的固态去耦合器安装图：阴极保护测试桩安装施工方法及检测方法：所有电缆通过测试桩钢管底部引到接线端子；根据设计要求确认埋深，测试电缆数量及接线方式：①电位测试桩：管道测试电缆接红色接线端子，参比电极电缆接黑色接线端子；②电化学测试桩：两只阳极所带电缆分别接测试装内的红色接线端子，管道测试电缆接上部黑色接线端子，参比电极电缆接下部黑色接线端子。
长输管道辅助牺牲阳极阴极保护影响因素研究及效果分析
２０２３年９月第３８卷第５期西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｓｅｐ．２０２３Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．５收稿日期：２０２２ ０５ １６第一作者：李宁（１９９８ ），女，硕士研究生，研究方向：腐蚀与防护。
Ｅ ｍａｉｌ：ｌｎｉｎｇ５８＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：吕祥鸿（１９７１ ），男，博士，教授，研究方向：腐蚀与防护。
Ｅ ｍａｉｌ：ｌｘｈｏｎｇ７１＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ ０６４Ｘ．２０２３．０５．０１０中图分类号：ＴＥ９８８文章编号：１６７３ ０６４Ｘ（２０２３）０５ ００７６ ０９文献标识码：Ａ长输管道辅助牺牲阳极阴极保护影响因素研究及效果分析李宁１，李妍２，李洪福２，廖臻２，吕祥鸿１，王晨１，刘艳明１，张鑫鑫１，郑文龙１（１．西安石油大学材料科学与工程学院，陕西西安７１００６５；２．中国石油新疆油田油气储运分公司，新疆克拉玛依８３１１００）摘要：长输管道运行多年后局部防腐层会出现明显劣化，外加电流阴极保护系统已不能对全管段进行有效保护，需要在欠保护区域追加牺牲阳极辅助保护。
本文通过仿真计算手段研究了涂层破损率、土壤电阻率和并行管道对牺牲阳极辅助保护措施效果的影响，并以镁合金牺牲阳极进行了现场验证。
结果表明：在相同的牺牲阳极保护方案下，当防腐层破损率从０．０５％增加到１０％时，管道的保护效果逐渐降低，且当长输管道防腐层破损率超过５％时，添加牺牲阳极的辅助阴极保护方法效果不佳，应考虑修补或更换防腐层；随着土壤电阻率的增大，牺牲阳极保护的管道距离缩短，且当土壤电阻率超过３０Ω·ｍ左右时，需考虑在欠保护管段部位添置外加电流防腐站的方法，以保证管道的安全运行；当目标管道涂层破损率和土壤电阻率较小时，存在防腐层质量不高的并行管道可以提高目标管道的防护效果。
阴极保护专项施工方案
阴极保护专项施工方案编制人：审核人：审批人：编制单位：年月日目录一、工程概况 ------------------------------------------------------------ 3二、编制依据 ------------------------------------------------------------ 3四、施工准备 ------------------------------------------------------------ 3五、阴极保护施工方案----------------------------------------------------- 4六、质量管理措施 ------------------------------------------------------- 14七、HSE管理措施-------------------------------------------------------- 16八、施工计划及主要机械设备---------------------------------------------- 18一、工程概况区域性阴极保护采用强电流对场站埋地管道进行阴极保护，采用柔性阳极作为辅助阳极。
主要涉及到区域性阳极保护、绝缘装置的保护和站内管道的电连续性跨接三部分。
主要施工内容包括恒电位仪安装、柔性阳极安装、参比电极安装、通电点、馈流点、测试点的安装，每路阴极保护系统共设置一个通电点、三个馈流点及五个测试点。
二、编制依据《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》GB50540-2009；《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY／T4079-95；《石油天然气钢制管道无损检测》SY/T4109-2005；《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 8923-88；《管道防腐层检漏试验方法》SY/T0063-1999《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414-2007《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T4013-1995《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003《阴极保护管道的电绝缘标准》SY／T 0086-2003《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》GB50255-96《电气装置安装工程线路施工及验收规范》GB50168-92《电气装置安装工程35KV以及下架空电力线路施工及验收规范》GB50173-92三、施工准备1．技术准备1)所有施工材料合格证、检验报告完成报验手续。
阴极保护管路的电绝缘
本NACE标准代表审查了本标准及其范围和规定的各成员的统一意见。
接受本标准并不排除任何人（不管是否采用本标准）不按本标准规定生产、销售、采购或使用不符合本标准的产品、工艺或程序。
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本标准也不打算用于与本主题有关的所有情况。
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用户应注意获取最新版本。
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老杨谈胆（八）：如何看待电子管的各电极的参数-阴极之二
老杨谈胆（八）：如何看待电子管的各电极的参数-阴极之二TUBEWORLD电子管天地老杨谈胆(八)如何看待电子管的各电极的参数一阴极之二文,图f杨玉阶前一讲给出了整流管6Z4在灯丝电压下降20%后的特性.这讲用图示仪对三极,五极管在欠压20%情况下的曲线进行实际测量,分析对于几个主要参数的影响,并且简介—下纯钨,敷钍钨阴极及氧化物阴极的特性.图1,图2是电子管6N1在灯丝电压额定值6.3v~o5.OV的f.一Uk曲线.从图1我们看~t-~u.K=0这根曲线(从上面数第一根),当Uk=80VB~I=7.2mA,再看Ugk=～0.2V的第二根,对应Uk=8ova,l-la=64mA即△l=O8mA,所以跨导s:—:4mA/V.再看内阻,第一根曲s==.再看内阻,第一根曲线Uk从70V一80V,l变化116mA,Ri=:8.62k0,和手册上给出的参数是一致的.在灯丝欠压为5.OV的图2中,看对应的U.k=0的这根曲线和Ugkz一0.2V的第二根,当Uk=80VB~I.=5.6mA,和4.9mA(Y轴基线约02mA需减去)即△l=O.7mA,所以跨导s==3.5mA/V o再看内阻,第一根曲线uk从70V一8OV,J变化1.0mA,Ri=10kQ.图1三极管的放大因数u=SXR..灯丝在额定值63VBtu=34.5,灯丝在5.0VB1=35.二者的差别已经小于测量误差,所以可以认为u是基本不变的.图3,图4是电子管6N2在灯丝电压额定值63V和5.0V的I一Uk曲线.从图3我们看U.0的这根曲线和U.一0.1V的第二根,当Uk=80V时其对应的交点电流差即Ala=0.21mA,所以跨导s==21mA/V o再看内阻,第一根曲线uk从7oV一8.V,I变化0.25mA,Ri=40kQ.故u=84.看灯丝欠压为5.OV的图4,U.k=0的这根曲线,和U.K=一0.1V的第二根.当UK=8OV时对应的△I=O.173mA,所以跨导s=云=1.73mA/V.再看内阻,第一根曲线Uk从7OV_8OV,I变化020mA,R.50kQ,=86.们知道三极管的增益K:,其中R为屏极负载电阻是常数,u基本不变,灯丝欠压为5.OVB~R增加,所以增益K要减小.电子管EL34在测试时其帘栅极单图2独用电源供电,电压比较低.由于图仪是用50Hz市电半个周期(10ms)的向脉动波来给被测试电子管屏极供完成扫描的,扫描峰值电压保持80%上的时间差不多:~J4ms(图5).即如扫描的峰值电压为400V,该电压保~320V的时间为4ms.如果帘栅压也用通常使用的400多伏,在这么高的压,帘栅压情况下对u.k=0时所产生的流,帘栅流而言,4ms的时间是太长了不能够保证电子管的安全!而且如果压是从0—400V扫描,在屏压较低时, 极发射的电子大部分被帘栅极吸收,成很大的帘栅流.如果帘栅压太高,使帘栅极损耗超标.图3图4图6是帘栅~.250VB,1-的l一U.k曲线. 一根U0的这根曲线对应屏压300V犀流达到了32OmA!感觉工作状态不急定,所以以后的测试里帘栅压只用75V.图7,图8是在灯丝电压65V和/的I一U曲线.我们看图7中U.O的这根曲线和=一2V的第三根,其U=120V对应的两交点的电流差△la=30mA,所以跨导^I=15mA/V o再看灯丝欠压为50V圈高,,\\,n\\\,''\,\\1t'',''L;-f\,ft-,\\.,//\,t.,\},,\Ea图9的图8,Ugk=O~-根曲线和Ugk--一2V的第三根,当Uk--]2ovB,?对应的AI=25mA, Al所以跨导s__.L12.5mA/V.作为功率管,我们关心的是它的输出功率P.从图9可知,作为A1(无栅流)放大,如果屏极电源电压是E,对应U.K二0的屏压为U,屏流为I对应栅极信号负半周最大值的屏压为U,屏流为l贝0有Po=(U.k一U)×(11一Ia2)/8从图7可以看出,Uok=O@~根曲线在Uk=40V处拐点对应的屏流l约150 mA;而灯丝电压为5OV的图8同样的U对应的屏流I约130mA,所以输出功率肯定是要降低的.在屏压80V.栅压O,,日寸,6N1灯丝电压6.3V~EI5V的屏流分别为Z2mA$1]56mA, 相差28%;6N2同样条件屏流分别为17 mA~nl15mA,相差48%;而EL34的la—Uak 曲线在屏压120V,帘栅压175V,栅压0V 时,在灯丝电压额定值65口5OV的屏流分别为170mA~U150mA,相差13l3%.即屏流越大的管子,灯丝欠压时对发射电流的影响越小.我个人认为这说明了阴极电流对阴极氧化物层的加热作用,而经典理论认为这种加热作用正是造成欠压时阴极中毒的主要原因之一.下面简介—下纯钨,敷钍钨阴极.其中纯钨在电子管发明之初在小功率电子管里也有使用,优点是发射稳定,而且钨的蒸汽还可以和残余气体化合后附着在管壁上,提高了真空度.近代还在某些需要发射稳定以便提供参考量使用的电子管中应用.比如在老式电子管交流稳压器614系列中,用来提供取样比较参考信号的钨阴极二极管2D2P,3D2P(图10)等,做614系列交流稳压器取样桥路中的饱~.n--极管.工作在饱和区,即阴极所有发射的电子都被屏极所吸收,所以屏压增加屏流保持不变,l一U曲线呈现水平状态.这样可以利用钨丝阴极的发射电流和所加热电压之间的函数关系来对交流电压采样,这是其他阴极材料所不能够胜任的.因为纯钨阴极发射效率较低,耗电大,因此用其制造的电子管特别不适宜用在电池供电的场合.前面曾经说过, 电子管的发展主要是受通信和广播的推动,而在战争中的指挥联络又是通信的重中之重,所以军用电台往往集中了图10L一』当时的一切最先进的技术.而三四十年代电台电源中所用的干电池和蓄电池, 却远没有当时无线电技术发展的那么快,它们体积和重量是让电台设计师最为头痛的问题.供给灯丝和屏极的甲乙电池,加起来往往比电台本身还要笨重,占用了战场上宝贵的弹药,给养运输能力.我小学时读过翻译前苏联的一本竖排字启蒙好书《看不见的道路超短波无线电》,其中详细地描述了这个问题.所以尽量减少电子管的功耗从而减轻电源的负担是首要任务.这也是晶体三极管出现后,电子管在军用电台中迅速被淘汰的根本原因.在没有市电的地方,对于民用收音机的使用者来说,甲乙电池的费用也是沉重的经济负担, 也要求尽量减少电子管的功耗.在这些需求推动下,各种高发射效率的材料如雨后春笋般纷纷出现,很快就取代了纯钨阴极.现在纯钨阴极一般只应用在电网供电的大型电子管中.又由于它是单质金属,经得起高速正离子的轰击,所以可以用在很高屏极电压(10kV以上) 电子管中,早期大型发射管几乎都是用它.由于钨的电子逸出功(即电子飞出金属表面所需要的能量)较高,所以它需要在2400K~2600K的高温下工作.发射效率为每瓦加热功率所产生的阴极发射电流.纯钨的比较低,约为2～10 mA/W.因此消耗的加热功率大,总效图11率就低.所以小功率的纯钨阴极放大管比较少见.前不久看到网上有人卖前苏联的ry一4,据称就是这种管子.其电极尺寸很小,屏极长度大概只有2cm,屏极和栅极都是在玻壳两侧引出(图11), 应该是设计在超短波工作的电子管.虽然阴极电流只有60mA,但是灯丝加热功率为7V/].8A,有12.6W(4.76mA/W). 工作时其灯丝的亮度抵得上一支5W以上的电灯泡(图12).不过发烧友追求的是音质,不在乎多费这点电.因为其阴极材料和通常用的氧化物阴极不同,我想其音色也会有较大的差别.据网上出售用该管制成的单端胆机的人称:输出功率有4W(THD=3%),这相当于6V6GT (6P6P)的输出功率.但是该管的灯丝加热功率是6V6GT的4倍多,价格是曙光6P6P的1O倍.东西卖这么贵,估计声音是有其特点的.而且有些发烧友专门要这种早期耗电大的纯钨阴极电子管做前级.问起来他们说,直热式电子管灯丝用直流时声音发死,而小功率的氧化物阴极管子由于耗电少,灯丝热容量小,用交流时又容易产生交流声.这些钨阴极管子耗电多,灯丝热容量大,就不容易产生交流声.所谓敷钍钨灯丝,就是在真空中用含氧化钍的钨丝,在2800K左右的高温下维持几十秒使得氧化钍还原为金属钍.这时钍好像溶解在金属钨里一样,通电加热激活时钍就会扩散到钨丝表面,形成发射电子的薄层.而钍的电子逸出功较之钨要小得多,同时在钨表面的钍会将它的一部分电子给予钨原子,自己成为正离子吸附在阴极的表面.这样所形成的电场可以帮助吸引电子从钨表面飞出,所以这时的电子逸出功比纯钍还要/J\20%左右,大大提高了电子发射效率.而钨表面的一层钍蒸发后,内部的钍原子会源源不绝地扩散到表面进行补充.图12我们从国产《无线电通信用器件手册》中可以查到,发烧友像845,FU一5,FU一13,FU33等这些发射管的阴极,都是碳化钍钨材:那这"碳化"又是什么意思呢?在纯钨表面形成一层碳化钨(w合物.我们把未激活的含钍钨碳氢化合物萘的高温高压蒸汽里.当萘分子和热的钨表面接触时,碳和氢气,附着在钨表面的碳就j钨里形成碳化钨的薄层.之后再;极,钍发射电子的活跃层就分布j钨表面了.这样有什么好处呢?{化钨表面蒸发时所需要的温度}钨表面蒸发需要的高,所以这种『以比未碳化的钍钨阴极工作在温度.或者说同样的温度它的j长,例如在2200.KT作温度下,j化了的钨表面蒸发速度仅仅为未{钨的16%,大大延长了阴极的寿种在中等功率管中最常用的阴极作温度为1950K~2000K,发射效50~70mA/W.从电子管手册得知,纯钨火FU一89F,在栅极电压300V,屏3KVB,-J-,屏极电流为4.7A左右.耳钨灯丝的FU一5F同样条件下,屏为6A左右,即阴极的发射能力要高一点.但是FU一89F灯丝加热2009.09殛图1311Vx116A=1276W而FU一5F灯丝加热功率为12.6Vx23A=290W,为前者的23%,相差4倍多!从手册上能查到的国产最大发射管是单管输出600kW的蒸发冷却金属陶瓷四极管FU一106Z,其碳化钍钨灯丝电压20V,电流1260A,加热功率为252KW.如果采用纯钨灯丝,加热功率会大到上百KW,而灯丝电压又不能高(一般不超过三十几伏,否则会对屏流产生明显的50Hz调制),这样灯丝电流就会大到几千安培.这么大电流的传输,热量的耗散都会产生很多问题.所以后期生产的一些大功率发射管,也淘汰了纯钨阴极而采用敷钍钨材料.从前面分析可知,纯钨和敷钍钨灯丝都是导电良好的金属,没有类似高电阻率氧化物的涂层,不会出现因为阴极电流加热引起局部过热的情况.所以我认为纯钨和敷钍钨电子管灯丝电压低于额定值时,除了减少了发射电流外对于使用寿命是没有影响的.只要阴极发射电流够用,降压反而应该还可以延长寿6o事实上碳化钍钨阴极的寿命是很长的.我1995年为深圳欧琴公司开发出了单管输出50W(THD<5%)的845胆机,草样机(图13)在家里使用,最初用的一对曙光845至今已经十多年了.虽然屏耗用到了其额定值的80%以上,但现在测试它们的发射能力,和新管没有什么区别,可见其耐用程度.这和这批产品的真空度高有直接关系,印象中听曙光厂的人说过,那时生产845是用长排车排气,与EU34等小型管的抽真空设备不同.最大阴极电流翻开电子管特性手册,一般氧化物阴极都有最大阴极电流Ikmax这项指标.比如6N1/25mA,6P1/70mA,FU一50/230mA……这是长时间工作时阴极能够承担的最大电流.我认为这也是该电子管接成整流二极管做整流时能够输出的最大直流电流.比如双三极管6N8P的Ikmax为2OmA,接成双二极管做全波整流时,最大输出电流就是20mAX2=40mA.这项指标我认为一般是不能够超过的,特别是工作在高屏极电压的末级功率管更是这样.因为阴极电流本身对于阴极的氧化物材料就起加热作用,超过后会使阴极的温度升高,这样反过来又会加强阴极的发射,提高阴极电流,形成恶性循环.在用图示仪测量电子管的I一u曲线时,发现如果在屏压比较高,屏极电流超过额定值比较多的时侯,电子管的整体曲线会逐渐往上面漂移,而且速度会越来越快.如果不马上把屏极的扫描电压降低,这支管子就报销了.而且阴极的引线容许的电流值也有限,超过后容易烧断.氧化物阴极的发射电流没有饱和区.即只要阴极周围的加速电场足够强,几乎可以无限制的抽取阴极电流.这在短时间内是没有问题的,反而可以利用来产生高电流脉冲.还是以FU一50为例,它接成三极管时,在控制栅+200V,屏压600VB'-J"屏流可达6A,是它I=230mA的26倍(图14).但是这个状态的持续时间不能超过10uS.常用的6N1中有--~qh6N1一M型号,在Uk=150V 时,u允许加入幅度150V,重复频率50Hz,宽度1～2LIS的脉冲.此时的屏流峰值可达2A,是连续最大电流25mA的80倍!所以氧化物阴极的电子管非常容易过流.比如常用的EL34,在屏压和帘栅~,430V,控制栅一30VB"~,阴极电流为40~60mA.可是如果某种原因(比如负压电源故障,电子管管座接触不良),控制栅的负压消失TP,I]U0,阴极电流立刻会上升~fJ600mA以上.如果不马上将电子管关断,短时间内就会迅速将阴极烧坏.600mA以上这个电流值是我用脉冲法测出的,即在EL34的控制栅一阴极之间加入脉冲开关电路,使EL34的U0出现屏流或者截止,并在电路中串联小阻值无感电阻进行电流采样,对其压降的脉;中幅度用示波器进行测量,可得出屏极电流数值.EL34的开通时间用脉冲控制,很容易做到01uS的级别,所以电子管是绝对安全的.咖FU一50l一接成三极普脉冲特性曲线/l/'…一1:./J/.UfI2.6V/./脉冲宽度l～l00//,o/./'r././//,/一一/^./'///\//.一,r./,//.2o~1,-//P●～---一蔓～I卜二==::士:未图14。