阴极保护

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较大口径海底管道的阴极保护几乎被牺牲阳极法所独占

  海底管道阴极保护根据施加保护电流的方式不同,可分为外加电流和牺牲阳极两种常用方法。外加电流阴极保护是早期建造的海底管道防腐的常用方法。它主要由电源、辅助阳极、参比电极和连接电缆组成。其特点是.初始投资省, 对介质环境多变的区域,能通过调节外加电流和电压以提供最佳电流量。

  牺牲阳极是海底管道阴极保护的主要手段。常用村料有锌、铝、镁台金。镁合金是最早用于海洋结构阴极保护的牺牲阳极村料,它有较高的电负性,电流密度大, 比重大。但它的自溶性强,使用年限短, 需经常更换。

  利用镁在海水中自溶性大的梅电,镁阳极还可以用于海底管道阴极保护施工期闯的临时性保护。由于镁阳极具有较大的驱动电位,对钢质管道的防腐除层可能形成氢脆危害,造成防腐层的阴极脱落。因此, 近年来随着锌、铝阳极的研究开发, 镁阳极已很少使用, 一般只用于介质电阻较大的海底管道上。

  锌阳极是5O年代后期开始用于海洋的。锌阳极具有在海水中的电流效率高、表面腐蚀均匀、使用寿命长等优点。因而, 很快得到普遍应用。6O年代后期, 出现了便于安装和使用的手镯型锌阳极。它的优点是输出电流与体积比较高, 施加到阴极上的电流密度均匀,安装费用低。所以在海底管道工程中使用最多。

  锌阳极最适合于电阻率较低的土壤及海水中。6O、70年代, 北海铺设的海底管道中,几乎都采用锌基阳极作为保护材辩。但是,当海底管道的环境温度大于5O℃ 时, 锌阳极对钢管的保护效果变差, 反而加剧了管道的腐蚀。更严重的是锌的晶向腐蚀破坏,需要频繁更换阳极。所以对输送温度较高的海底管道或竖管.通常考虑选用铝基阳极。

  6O年代发展起来的铝合金阳极, 以其电容量大(是锌的3.6倍)、价格便宜(约比锌低30%)等特点,开始与锌阳极抗衡, 大有取代锌阳极之势。

  对于海底管道, 阴极保护不但在技术上可靠,而且在或本投资上也相当低廉,通常可以说, 阴极保护技术是海底管道最经济而有效的防腐蚀措施之一。传统的观念一般认为,外加电流保护用在大型海底管道上比较经济。外加电流保护不但需要专用设备和辅助阳极、电缆等辅助设备。而且直流电源必须连续供电, 有专人管理;过保护时, 易产生防腐涂层的阳极脱落可靠性差。如果海底管道只有一个供电点, 保护电流就要衰减, 故对长距离管线, 需设计多个阴极保护站。这样,附加费用远远大干牺牲阳极保护。同时, 由于海底管道造价高, 维修困难, 从可靠性考虑, 牺牲阳极保护优于外加电流法。

  因此。在海底管道工程中,外加电流阴极保护仅用于工程预算较少的、接近海岸端的近海管道或采油平台之间较短、小口径集油管道。较大口径海底管道的阴极保护,几乎被牺牲阳极法所独占。

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