商洛管道外加电流阴极保护生产厂家
外加电流阴极保护是指在金属结构表面施加外部电源,使其产生一个特定电位,从而将金属保护在一定的腐蚀电位范围内。这个电位保证了金属不会被腐蚀,即可实现阴极保护。我们可以使用铝球作为"牺牲阳极"加电位,以保护我们的结构物。
1.外加电流阴极保护原理详解
在外加电流阴极保护中,通过施加外电源,可以使金属在较低的电位处稳定存在,并且在该过程中放出电子给金属结构中的阳极发生氧化反应,最终将损失掉的电子转移到阳极上。这种方法具有干扰小、易于控制、适用性较广等优点。此外,外加电流阴极保护还能够有效地延长金属结构的使用寿命,减少维修成本和环境污染。
2.和牺牲阳极保护的区别
与外加电流阴极保护不同,牺牲阳极保护是通过 sacrificed anode 的电化学原理来实现的。使用一种更容易腐蚀的金属 (例如铝球) 作为阳极,并将其与被保护的金属放在一起,以产生电位差来保护金属表面。此方法的缺点在于钝化处理的金属容易受到腐蚀和过度消耗。相比之下,外加电流阴极保护更加可靠、高效。
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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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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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。
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