阴极保护

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阴极保护技术的简介

 

   阴极保护投资小,收益大,效果明显,越来越受到广大用户的认可,但是对阴极保护的基本原理还不甚了解。本文介绍了牺牲阳极和外加电流阴极保护各自的组成部分和主要特点,以及阴极保护设计过程中注意的问题,简单明了,通俗易懂。可以让读者对阴极保护的基本原理有个初步的认识,避免走入误区。

    保护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,通过阳极向阴极不间断地提供电子,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。阴极保护技术有两种:(牺牲阳极)阴极保护和强制电流(外加电流)阴极保护。主要用于土壤、海水、淡水、化工介质中的钢质管道、储油罐、冷却器、码头钢管桩、油气井套管等。

1)什么是强制电流阴极保护系统?

    强制电流阴极保护系统又称为外加电流系统,是在被保护结构周围同一电解质环境中埋设辅助阳极,通过一直流电源以辅助阳极为阳极,以被保护结构为阴极,构成供电回路,将直流电通向被保护的金属,使被保护金属强制变成阴极以实施阴极保护。 


2)什么是牺牲阳极阴极保护系统? 

    辅助阳极的作用是通过其本身的溶解,与介质(如土壤、水)、电源、管道形成电回路。 

7)辅助阳极的种类有多少? 

    辅助阳极根据介质来分,土壤中有废钢、硅铁、石墨、混合氧化物阳极、柔性阳极。水介质中有混合氧化物阳极、硅铁阳极、铅阳极等。 

8)控制参比电极的有那些? 

    控制参比电极主要有长寿命饱和硫酸铜参比电极、高纯锌参比电极、银/氯化银参比电极、二氧化钼参比电极。土壤中可使用饱和硫酸铜参比电极和高纯锌参比电极,水介质中使用高纯锌参比电极和银/氯化银参比电极。二氧化钼参比电极主要用于混凝土中。饱和硫酸参比电极的寿命一般小于10年。其它的参比牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起,依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属的方法。 

3)强制电流阴极保护系统的组成有什么? 

    强制电流阴极保护系统主要由电源、控制柜、辅助阳极、焦炭(碳素)填料、电缆、控制参比电极、电位测试桩、电流测试桩、保护效果测试片、电绝缘装置、电绝缘保护装置。 

4)电源的作用是什么? 

    电源的作用是向阴极保护系统不间断提供电流。电源主要有恒流、恒压整流器、恒电位仪。 

5)电源的类型主要有哪几种? 

    从整流形式上主要有可控硅、磁饱和、数控高频开关。可控硅和磁饱和恒电位仪体积较大、纹波系数较大、控制精度较差,效率较低(低于70%)不易实现数字化。磁饱和恒电位仪除了上述不足外,额定功率20%以下的输出无法控制。数控高频开关恒电位仪体积较小、纹波系数小、控制精度高、效率较高(90%以上)。 

6)辅助阳极的作用是什么? 

电极可以根据寿命来设计。 

9)为什么需要采用电绝缘? 

在阴极保护工程中,要求被保护结构需要电绝缘,主要是由于如果不绝缘,保护电流会流失到未被保护的金属构筑物上,设计的电流需求量可能不足,保护效果不理想,另外,可能会产生杂散电流的干扰。 

10)测试桩的作用是什么? 

    测试桩的作用主要是用于检测阴极保护效果和运行参数。根据作用不同有电位测试桩、电流测试桩、保护效果测试片测试桩桩。 

11)牺牲阳极阴极保护系统的组成有什么? 

    土壤中,牺牲阳极阴极保护系统主要有牺牲阳极、填报料、布袋、贴片、电缆、测试桩组成。水环境中牺牲阳极直接焊接到被保护结构上。 

12)牺牲阳极主要有那些? 

    牺牲阳极主要有镁合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极。镁合金牺牲阳极主要应用于高电阻率的土壤环境中。铝合金和锌合金主要用于水环境介质中。锌合金也可用于土壤电阻率小于5Ω?m的环境中。

 

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