陰極保護是防止金屬腐蝕的有效方法

發布時間：

2024-07-26 08:19

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腐蝕是金屬材料在各種環境作用下產生的破壞和變質。隨著工業與科學技術的發展，腐蝕問題遍及國民經濟的各個部門，給國民經濟造成了巨大的損失，根據工業發達國家的調查，每年因腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的2%～4%。因此，普及腐蝕與防護科學知識，交流防腐蝕技術，以達到減少腐蝕造成的經濟損失，促進經濟發展的目的，已成為當前亟待解決的問題。

　　我國建國以來，在金屬的腐蝕與防護的研究和實踐方面進行了大量的工作，到目前，在造船工業、航運及石油開發和電力等各個行業領域內的金屬腐蝕與防護工作都取得了巨大的成績，基本都形成了相當的國家標準或行業標準或規范，為進一步提高金屬構造物的防護水平，開拓了美好的前景。

　　金屬在海水、淡水(江河水)及土壤中均遭受到電化學腐蝕，而陰極保護是針對電化學腐蝕最是有效的、經濟的防腐蝕手段。陰極保護技術分為外加電流法和犧牲陽極法。兩種保護方法各有優缺點，主要根據工程結構所處的環境和條件進行選擇。

　　普通碳鋼在水環境中的腐蝕仍屬電化學腐蝕。因此對這種結構可以采用陰極保護工程。事實證明，陰極保護和涂料聯合的防腐方案是最為合理經濟的，保護度可以達到80%以上，結構壽命可以延長數倍。

　　犧牲陽極法是把犧牲陽極通過適當的設計并安裝到被保護結構上，常用的陽極有三大類，及鋅合金陽極、鋁合金陽極、鎂合金陽極。這三類陽極也是各有特點和適用的場合，在淡水中，由于電阻率高，鋅、鋁合金犧牲陽極就不太適宜，有些情況下根本無法使用;鎂合金陽極在淡水中還有一定的應用，但對于大的結構來說是不經濟的。針對淡水環境中的鋼結構，采用外加電流的方法是比較適宜的。它的優點是直流電源設備，根據需要，可以調節輸出電流的大小，使被保護體達到保護電位，并基本保持狀態不變。

　　外加電流陰極保護法是將直流電源通過輔助陽極將直流電送出，經過介質到達被保護物，再回到電源負極。通過電纜構成回路，使金屬結構得到陰極極化而免遭腐蝕的方法稱為外加電流陰極保護法。

其他內容

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使用密間隔管地電位測量管道陰極保護系統有效性時，需要在管道所有的陰極保護電源與管道之間串聯一套GPS同步中斷器，當管道采用犧牲陽極陰極保護方式時，每一組陽極都是一個獨立的電源，采用在每一組陽極電纜上都串接GPS同步中斷器，測取所有陽極同步斷電瞬間的電位讀數幾乎是不可能的，換句話說，有犧牲陽極陰極保護系統的管道陰極保護有效性采用同步的斷電、通電在技術上不可行，為此開發了試片斷電法。在測試點處埋設一個輔助試片，其材質、埋設狀態與管道相同。試片與管道通過電纜連接，由管道的保護電流使之極化，這樣就模擬了一個防腐層缺陷。測量時只需要切斷試片和管道的連接電纜，而無需切斷管道與外界的電連接。用CSE參比電極讀取試片的通電電位、斷電瞬間的電位，二者之差就是IR降。

管道雜散電流干擾與防護

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能源是一國關系國計民生的命脈，是經濟社會發展的基石，在國家大開發、大基建的背景下，越來越多的管道網、電網、鐵路網、路網相互交織，錯綜復雜，而高鐵、高壓輸電線路等電能在傳輸過程中，會在其沿線產生大量的雜散電流，地下管道不可避免的會穿越或者與之并行，首當其沖的會受到強烈的雜散電流干擾，造成管道設備的損壞、陰極保護系統失效、防腐層脫落、管體腐蝕等安全事故的發生。因此雜散電流的防護及排流越來越收到人們的重視，這就需要采取有效的防雜散電流措施，使雜散電流量控制在允許的范圍內。雜散電流的防護工程基本上采用“以防為主，以排為輔，防排結合，加強監測”的原則。