阴极保护

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阴极保护原理

城市管网的管道设置阴极保护能科学地有效地延长管道使用寿命

  牺牲阳极原理与强制电流法相同,它主要特点是无须外加电源。将电化学顺序表中排在铁前面的金属与铁偶台,在电解质中构成宏观电池、活泼金属为阳极而被腐蚀、铁为阴极而被保护,这就是牺牲阳极法。因保护所需要的电流、是由于形成人工电极对而产生的。也就是说在绝大多数情况下其阴极是钢,我们知道每种金属在电解液中的金属用导线连通时,由于它们间电位的差异、电位大的金属便成为阳极而流出电流,电位小的金属则成为阴极而被保护。在实际应用中选择的阳极金属电位总比钢铁的电位大,所以钢制地下管道可受保护。牺牲阳极法与强制电流法具有同等重要的地位、它们犹如人的两条褪互相配合相辅相成,只有这方面工作都作好了,才能使阴极保护这种有效的防腐技术在管道工程上充分发挥作用。牺牲阳极在国外早已普遍使用,到目前已发展成为一种商品技术,它的生产已经商品化。常用牺牲阳极材料有镁,铝、锌三种其中铝阳极在海水中应用,效果较好、在土壤中应用还有待探讨。

  在土壤中使甩牺牲阳极种类的选择,主要是考虑土壤电阻率因素,锌阳极宜用于电阻率小于12兆欧的地方。由于镁阳极对铁的激励电压大(是锌的三倍), 因而产生的电流也是锌阳极的三倍 所以镁阳极在土壤中适用范围较宽,牺牲阳极埋设一般都要填加化学填包料来确保阳极性能长期稳定可靠。

  城市管网具有排列密集、布局分散,年久失修、肪腐层老化、地上地下干扰源较多等问题,施加管道阴极保护有一定难度。但根据现有技术,采用小型整流器降低单端输出电流、设置分布式阳极、深井阳极都可使强制电流技术在城市管网中发挥出作用。如改造阳极敷设方式,可以使牺牲阳极发挥其作用,在干扰集中地区、极性排流可以施展其特长。

  阴极保护工程一股所需费用很少(只占管绕总投资的l%以下),但它起延长管网寿命几倍甚至十几倍的作用, 经济效益很显著。根据我国长输管道的经验,施加阴极保护后可以连续运行三十年以上。而无保护的有的只能工作在3一民年就穿孔泄漏,对已经穿孔的管道施加胡极保护后,可减少泄漏次数,延缓腐蚀速度。城市管网新敷设的管道就应该设置阴极保护,以便科学地有效地延长管道使用寿命,为国家节约更多的钢材。

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