宜昌船舶外部的外加电流阴极保护保护原理
外加电流阴极保护,又称为强制电流阴极保护。外加电流阴极保护是通过外部电源来改变周围环境的电位,使得需要保护的设备的电位一直处在低于周围环境的状态下,从而成为整个环境中的阴极,这样需要保护的设备就不会因为失去电子而发生腐蚀了。这种强制外加电流的阴极保护系统是由整流电源、阳极地床、参比电极、连接电缆组成的,主要用在大型设备的阴极保护或者土壤电阻率比较高的环境中的设备的阴极保护,比如长距离输油输气等埋在地下的工业管道还有大型的储备石油等工业原料的储罐群都是使用这种外加电流的阴极保护方式。
阴保护缘与电连接系统为保障阴保护电流不泄漏到非保护的金属部分,在长输管道两端设置缘接头。套管中管道的阴保护当管道穿越公路、铁路时,需要加钢质套管。为了套管中管道在设计寿命年限之内不受腐蚀,采用镯式锌阳或锌带进行阴保护。一般来说,外加电流阴保护的设计都是基于新结构或现有结构的实际情况的。在参数选择、设计计算中只要与管道本身参数相符合,其设计往往是成功的。随着时间年限的延长,结构物上的防腐层逐渐老化,破损增多,使所需阴保护电流增大有效保护范围缩小。因此设计中应对阴保护所需电流密度的变化做充分的考虑,通常办法是对结构物保护范围留有一定的余量。
宜昌船舶外部的外加电流阴极保护保护原理
恒电位仪本身就是一台整流器下的一个分支,具有恒电位,恒电流功能。恒电位指的是,将参比电反馈作为恒定标准,来控制整理器的输出。如果一旦恒电位出现问题,比如说干扰,参比电损坏等,这时恒电位仪怎么工作呢?这时需要恒电流功能,恒定电流输出,也就是说,电流输出不变,电压变化。外加电流阴保护系统的设计通常基于新结构或现有结构的实际情况,在参数选择和设计计算中,只要与管道本身的参数一致,设计通常是成功。随着时间的延长,结构上的防腐层逐渐老化,损伤扩大,这增加了所需的阴保护电流,降低了有效保护范围。
宜昌船舶外部的外加电流阴极保护保护原理
选择任意构成的电化学电池,其低电位的一端为电池的阳,以发生氧化反应为主要特征;高电位的另一端为阴,以发生还原反应为主要特征。由于电池的阳和阴之间存在着电位差,外部电连接的阳和阴之间将有电流流过电池,从而加速了阳一端的腐蚀,同时抑制阴的腐蚀,使阴金属获得阴保护。根据混合电位的理论,金属表面上部阳和部阴通过各自的化而汇聚至一个共同的混合电位,即金属的自腐蚀电位Ecorr,此时部阳的氧化反应速度与部阴的还原反应速度相等,即等于金属的自腐蚀电流icorr。当阴化至任意电位时的外加电流,都与此时化后的部阴的还原反应电流与部阳氧化反应的电流之差相等。当阴化使金属电电位负移至部阳反应的平稳电位Ee,a时,外加化电流几乎就等于部阴电流,因为此时的部阳电流已可予以忽略不计,当然此时铁上腐蚀也就被抑阻了,即获得了阴保护。
宜昌船舶外部的外加电流阴极保护保护原理