漳州长输管道外加电流阴极保护保护原理
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。
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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随着我国经济发展和城市化进程的加快,各种长距离输送管道迅速增加。长距离管道输送因其运营成本低廉、不占用交通资源、等特点在能源、电力、建材的多个领域得到广泛应用。长距离输送管道因其压力特点普遍选用螺旋焊接与直缝焊接管,该钢管具有强度高、性高、适应性强等优点,但耐腐蚀性差,使用寿命一般不超过25年。为延长钢管寿命目前主要采用的防腐方法为外加电流阴保护。所谓的外加电流阴保护,既是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法,也是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。在由阴保护系统构成的电池中,氧化反应多集中发生在阳上,从而抑制住作为阴的被保护金属的腐蚀。由外电路向金属通入电子,以供去化剂还原反应所需,从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时,金属表面只发生去化剂阴反应。理解阴保护原理可以从电反应、化反应等诸方面进行。
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土壤电阻率土壤电阻率在深井阳设计中有很大的影响,它决定阳的用量、阳井的直径以及深度、电源设备的功率等。一般将阳位置选在土壤电阻率低、土质均匀的地点。电阻率有两种方式获得,一是现场测试,二是利用现有的阴保护系统进行估算。阳的接地电阻一般占系统电阻的85%。如果附近的阴保护设施输出电压40V,电流20A,则该系统的电阻为2 欧姆。阳的接地电阻为2x0.85=1.7ohm。据此,可根据相应阳地床的电阻公式计算出土壤的电阻率。阳接地电阻将直接影响系统的运营成本,一般来讲,接地电阻不大于0.5 欧姆。
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