陰極保護(hù)究竟是什么

　　電化學(xué)腐蝕防護(hù)是工業(yè)裝置防腐中比較重要的一環(huán)。 相對(duì)于純化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕速度快，危害性更大。 為了確保工業(yè)設(shè)備、設(shè)施的使用安全，延緩強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的使用年限，必要時(shí)應(yīng)采取陰極保護(hù)，那么，下面一起了解下陰極保護(hù)究竟是什么吧!

　　(一)什么情況下需要陰極保護(hù)

　　1)內(nèi)徑30m的罐為陰極保護(hù)(GB50393要求)，近似地說(shuō)，罐容量為1萬(wàn)角以上的罐;

　　2)填埋場(chǎng)的油氣長(zhǎng)輸管道、油氣田內(nèi)部的填埋場(chǎng)管道或外部輸管道應(yīng)進(jìn)行陰極保護(hù)。 其他埋設(shè)管道應(yīng)進(jìn)行陰極保護(hù)(GB/T21448規(guī)定);

　　3)防腐涂料粉刷一般為5年，不可保證設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命;

　　4)設(shè)備和部件很重要，受保護(hù)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，表層積大

　　5)應(yīng)存在電解質(zhì)。 一般來(lái)說(shuō)，在常溫含水的介質(zhì)中存在離子，是相當(dāng)好的電解質(zhì)。

　　以大型原油儲(chǔ)罐為例，原油含水率高、含雜質(zhì)離子多的情況下，靜置時(shí)水堆積在設(shè)備底部，底輪儲(chǔ)罐壁和儲(chǔ)罐底板嚴(yán)重腐蝕。 如果油箱底板腐蝕而開(kāi)孔，則難以維護(hù)。

　　另外，海水中的樁柱等，海水中的離子含量高，電化學(xué)腐蝕極為嚴(yán)重。 因此，應(yīng)設(shè)立必要的陰極保護(hù)措施。

　　(二)陰極保護(hù)電位

　　不同環(huán)境下鋼材的電化學(xué)腐蝕機(jī)理

　　根據(jù)一次電池的原理，陽(yáng)極作為活性極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。 的電化學(xué)腐蝕中，F(xiàn)e是陽(yáng)極。

　　因此，陰極保護(hù)是指通過(guò)改變系統(tǒng)的電位，避免設(shè)備和配管成為一次電池的陽(yáng)極。

　　土壤或水中的金屬腐蝕電位(v ) (CSE:銅/硫酸銅參考電極)

　　腐蝕電位也就是金屬容易失去電子的程度。 自然電位越低，失去電子就越容易。 通過(guò)上面的照片，我們也明白了犧牲陽(yáng)極多使用鎂、鋅、鎂鋁合金等的理由。 因?yàn)樗麄兊碾娢粚?duì)鋼鐵更為負(fù)面，所以可以保護(hù)鋼鐵免受腐蝕。

　　(三)陰極保護(hù)系統(tǒng)

　　包括犧牲陽(yáng)極和施加電流陰極的保護(hù)。

　　犧牲陽(yáng)極：在被保護(hù)金屬上連接電位更低的金屬犧牲陽(yáng)極，優(yōu)先腐蝕犧牲陽(yáng)極，保護(hù)高電位金屬。

　　施加電流：在保護(hù)電路上連接直流電源，使被保護(hù)金屬成為陰極。

　　外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)包括被保護(hù)機(jī)構(gòu)、恒電位器(陰極保護(hù)電源)、輔助陽(yáng)極(包括深井陽(yáng)極、淺埋陽(yáng)極、柔性陽(yáng)極、網(wǎng)狀陽(yáng)極等)、電位測(cè)量系統(tǒng)(參比電極)及相關(guān)電纜等。

　　油罐外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)

　　深井陽(yáng)極埋深大，這種情況下土壤電阻率低，可以下降外加電流陰極保護(hù)的能耗。 但是，深井陽(yáng)極對(duì)地質(zhì)條件、地下水位等要求較高，構(gòu)筑物、地下管網(wǎng)存在干擾，且需要開(kāi)挖深基坑，施工復(fù)雜、費(fèi)用高昂。逐漸開(kāi)始應(yīng)用廣泛的mmo柔性陽(yáng)極

　　柔性陽(yáng)極現(xiàn)在越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于導(dǎo)電性高分子線狀陽(yáng)極和混合金屬氧化物陽(yáng)極(MMO )等。 施工方便，適應(yīng)性廣，對(duì)其他構(gòu)筑物的干擾小。

　　(四)如何挑選陰極保護(hù)方式

　　綜合考慮外部腐蝕條件、土壤電阻率、技術(shù)方案、工程規(guī)模、兩種陰極保護(hù)方式的特色、經(jīng)濟(jì)性等，結(jié)合工程實(shí)例。

　　1)箱體內(nèi)壁應(yīng)采用犧牲陽(yáng)極，外壁應(yīng)采用外加電流陰極保護(hù);

　　2)在惡劣的腐蝕條件下和土壤電阻率高的環(huán)境中，由于驅(qū)動(dòng)電壓恒定，陰極保護(hù)電流的控制較為靈活，因此優(yōu)選外加電流進(jìn)行保護(hù);

　　土壤電阻率隨深度變化，可見(jiàn)

　　15m的電阻率明顯下降

　　3)工程規(guī)模較大，需要保護(hù)罐區(qū)整體或大范圍的長(zhǎng)輸管道時(shí)，優(yōu)選增加保流保護(hù)方式;

　　4)在相鄰的金屬構(gòu)筑物不受干擾的情況下，優(yōu)選犧牲陽(yáng)極保護(hù);

　　5)電流陰極保護(hù)一次性投資大，需要長(zhǎng)期用電和人員維護(hù)，消耗資金多，因此需要經(jīng)濟(jì)性的比較挑選。

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