铜川管道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。
在外加电流阴保护系统设计中,辅助阳的设计寿命应与受保护结构相匹配。各种结构应考虑辅助阳的可更换性。对于埋地管道的外加电流阴保护,其辅助阳的使用寿命一般不低于20年。辅助阳的使用寿命是外加电流阴保护系统有效运行的关键。辅助阳故障将中断阴保护系统。对于可更换辅助阳系统,如船舶或其他工业设备中的辅助阳系统,从经济角度考虑,无需选择昂贵且寿命长的阳。在外加电流阴保护的设计中,应充分注意保护系统与外部金属结构之间的干扰,以及外部信号对保护系统的干扰。受保护的金属结构周围通常有其他金属结构,例如埋地管道周围的金属结构。
铜川管道外加电流阴极保护保护原理
另一方面,埋地管道周围的致密金属结构存在于阴保护电场中,不可避免地会改变电场电力线的分布,对埋地管道的阴保护产生屏蔽作用。在严重情况下,可能会在受保护结构上形成阴保护。这会导致保护不足,甚至阴保护失效。同时,也导致阴保护系统运行成本的增加。直流输变电系统、直流电气化铁路、相邻外部构筑物阴保护系统或其他直流电源影响范围内的埋地金属结构容易受到杂散电流干扰造成的腐蚀破坏,导致被保护对象的电解腐蚀,并对其阴保护系统造成严重干扰损坏。
铜川管道外加电流阴极保护保护原理
目前较为常用的两种阴保护方法分别是牺牲阳阴保护法和强制(外加)电流阴保护法。前者是用一种腐蚀电位比被保护金属腐蚀电位更负的金属或合金与被保护体组成电偶电池,依靠负电性金属不断腐蚀溶解产生的电流供被保护金属阴化而构成保护的方法,由于低电位金属所在电偶电池中作为阳,偶接后其自身腐蚀速度增加;后者则是利用外部直流电源直接向被保护金属通以阴电流,使之阴化,实现被保护体进入免蚀区而受到保护的方法,由辅助阳、参比电、直流电源和相关的连接电缆组成。
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