阴极保护

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阴极保护原理

没有良好的覆盖层质量,就没有良好的阴极保护,金属外层防腐和阴极保护两者是互相影响的

  电力设备的金属腐蚀,是各种金属材料在环境作用下,发生的破坏和变质。一般认为:金属腐蚀是金属受物理、化学(氧化、酸碱盐等)、电化学(腐蚀电池)等多种形式联合作用的结果。电力设备金属腐蚀所造成的经济损失由三方面构成:直接损失、间接损失和防蚀费用。做好金属防腐工作,推广应用阴极保护金属防腐新技术,不再是单纯的技术问题,而是关系到我国国计民生(资源、能源、环保)、可持续发展的重大问题。

  作为腐蚀环境,土壤和水、大气两个环境不同,土壤是由固相、气相和液相三相构成的、不均一多相体系,其影响因素很多,相互关系复杂,至今还没有一种评价土壤腐蚀性的完善方法。在天然土壤中,金属腐蚀是不可避免的。但采取适当的保护措施,可以对其进行有效的控制,使埋地金属延缓腐蚀,延长其使用寿命。

  目前接地装置的防护,主要采用钢材镀锌、镀铜保护的做法。而在工程实际中,镀锌、镀铜层不可避免的在施工制作、搬运、焊接、回填过程遭受各类破坏,镀锌、镀铜层会很快被腐蚀掉,失去保护效果,同时加速接地装置的腐蚀。

  埋地储罐与钢管外防腐,通常采用覆盖层防护的做法。覆盖层防护,就是用非金属材料如环氧粉末、聚乙烯塑料、沥青、水泥沙浆等涂在钢管外壁上,以隔离钢管与土壤的直接接触,避免发生腐蚀。而在工程实际中,覆盖层不可避免的在施工制作、吊装、搬运、回填过程遭受各类破坏,整个钢制管道在覆盖层破损处为阳极活化状态,在覆盖层完好处为阴极状态。这样,管道在大阴极、小阳极的作用下,腐蚀集中在阳极处,使腐蚀穿孔的几率大大增加,这相比于均匀腐蚀更具有危险性;同时随着时间的增加,覆盖层将发生老化,物理化学性能下降,其隔离作用将大打折扣。因此,单纯使用覆盖层效果不佳。当阴极保护与覆盖层配合使用时,正好在覆盖层破损处接通阴极电流,使表面阴极极化,防止了腐蚀,而在大部分范围内,由于覆盖层良好的绝缘性能,大大减少了阴极保护所需的电流。相对埋地储罐与管道,从某种意义上讲,没有良好的覆盖层质量,就没有良好的阴极保护,两者是互相影响的。

  金属阴极保护,就是利用腐蚀电池的原理,将需要被保护的金属结构作为阴极,通过阳极向阴极不问断地提供电子,首先使结构极化,进而在结构表面富集电子,使其不易产生离子,因而大大地减缓了结构的腐蚀速度。由于腐蚀环境几乎无处不在,腐蚀的形式也多种多样,一般的防腐措施往往不能有效地控制金属的腐蚀,尤其是电化学腐蚀。

  阴极保护在方式上分为;牺牲阳极法、外加电流法。尽管方式不同,但效果是一致的,都是为了对被保护体施加阴极极化电流。两种方法,可以视情择一应用,必要时也可以联合同时并用。

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