石嘴山长输管道外加电流阴极保护材料
阴极保护标准
为了实现足够的阴极保护,受保护结构的电位必须极化到一定的值,通常采用参比电极来测量极化电位。例如铜/硫酸铜电极(CSE)就是土壤和淡水中最常用的参比电极。
目前有两种类型的阴极保护评估标准。根据情况,一般可以使用其中任何一种,尽管在许多情况下,第一种被认为是更加优越的。
1.电位标准
施加阴极保护时被保护结构物的电位至少达到-850毫伏(mV)或更负(相对于铜/硫酸铜参比电极)。
2.极化转变标准
在构筑物表面与接触电解质的稳定参比电极之间的阴极极化值最小为100mV(相对于铜/硫酸铜参比电极)。
注:这些判据标准主要适用于碳钢材料,不同类型的金属材料标准可能有所不同。
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。
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外加电流阴保护中所用的材料地下结构物外加电流阴保护用阳通常并不直接埋在土壤中,而是在阳周围填充碳质回填料而构成阳地床,碳质回填料通常包括治金焦炭、石油煅烧和石墨颗粒等。回填料的作用是降低阳地床的接地电阻,延长阳使用寿命。针对阳的工作环境,结合实际工程的要求,理想的埋地用辅助阳应应当具有的性能:良好的导电性能,工作电流密度大,化小。在苛刻的环境中,有良好的化学和电化学稳定性,消耗率低,寿命长。机械性能好,不易损坏,便于加工制造,运输和安装。它的综合保护费用低。
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此外,可能需要土壤接入点进行测试。在新罕布什尔州,每个罐需要三个罐到土壤的潜在要求。电位测量将参比电池置于电解液中。E法规要求运行的地下金属管道具有阴保护。对于带有玻璃纤维罐和管道的设备,潜水涡轮泵和分配器的金属弯曲接头如果与土壤接触或浸没在水中,进行阴保护。柔性连接器可以使用,他们不接触土壤。柔性连接器的阴保护通常包括一个直接连接到弯曲连接器和埋在下面的镁阳。如果管道与土壤接触的相关金属表面积太大,为阳吸收了太多电流以保护伸缩连接器,则可能需要将伸缩连接器与潜水涡轮泵和分配器进行电气隔离。如果没有完成挠性连接器的电气隔离,在某些情况下可能需要更大的镁阳。
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