天津船体外加电流阴极保护保护原理
什么是阴极保护?
阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。暴露于电解质中的金属材料表面具有多个微观阳极和阴极位置。当阳极电负性强于阴极时,它们之间就会产生电位差,进而发生腐蚀
阴极保护的目的就是尽可能的降低阴极和阳极之间的电位差,使其降低到一个可以忽略的值。这种电位差的减少主要是由于阴极的极化所导致,根据欧姆定律,利用这种方法,腐蚀电流能够得到很好的缓解。阴极保护可以通过向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流来实现。
为了实施阴保护并获得良好的保护效果,被保护系统满足一些基本条件。环境介质是电解质系统。受保护金属结构的环境介质是电解质系统。首先,辅助阳可以通过点导通将电流传输到受保护结构的表面。二是确保阴/电解质界面和阳/电解质界面能够发生必要的电化学反应,并通过氧化还原反应的平衡实现有效的保护。受保护金属结构的电气连续性。对于阴保护系统,确保受保护金属结构具有良好的电气连续性是一个基本和必要的条件。
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在阴保护选定的同时应在预选站址与管道的一侧选择阳安装的位置,其考虑的因素主要有:①地下水位较高或超市低洼处;②土层厚,无块石,便于施工;③土壤电阻率小于50欧姆米;④对临近的地下金属构筑物干扰小,阳地床与被保护管道之间不得有其他埋地金属管道;⑤考虑阳附近低于近期发展规划避免重复搬迁。阳数量与接地电阻大约有60%的阴保护电能要消耗在阳接地电阻上,因此阳材料的选择和埋设方式,以及场所的选择,都对减少电阻节约电能都是的。首要考虑所选择的阳材料有良好的导电性能,能够在于与土壤或地下水接触时产生稳定的接地电阻,就算是在高电流密度下,有能够表面化较小;化学稳定性好,在恶劣环境中腐蚀率小,有一定的机械轻度并便于加工和安装。
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在工程中广泛使用的恒电位仪主要有三类:可控硅恒电位仪、磁饱和恒电位仪和晶体管恒电位仪。可控硅恒电位仪功率较大、体积较小,但过载能力不强。磁饱和恒电位仪紧固耐用,过载能力强,但体积比较大,加工工艺也比较复杂。晶体管恒电位仪输出平稳、无噪声、控制精度较高,但线路较复杂。辅山肆助阳的作用是将直流电源输出的直流电流由介质传递到被保护的金属结构上。可作辅助阳的材料有很多,如废钢铁、石墨、铅银合金、高硅铸铁、镀铂钛、包铂铌以及混合金属氧化物电等。这些材料各有其特点,适用于不同的场合。
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