新疆阴极保护

金属-电解质溶解腐蚀体系受到阴极较化时，电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa 减小，反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。

由外电路向金属通入电子，以供去较化剂还原反应所需，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，金属表面只发生去较化剂阴极反应。

两种阴极保护法:外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。

1、牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型(电流一般小于1安培)或处于低土壤电阻率环境下(土壤电阻率小于100欧姆.米)的金属结构。如，城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的报道，对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会**过3年，较多5年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求，其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此，设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成份外，一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。

2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，使被保护金属结构电位低于周围环境。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构，如:长输埋地管道，大型罐群等。

折叠编辑本段阴保方式

方法
优点
缺点
强制电流
1、 输出电流连续可调
2、 保护范围大
3、 不受环境电阻率限制
4、 工程越大越经济
5、 保护装置寿命长
1、 需要外部电源
2、 对邻近金属构筑物干扰大
3、 维护管理工作量大
牺牲阳极
1、 不需要外部电源
2、 对邻近构筑物无干扰或很小
3、 投产调试后可不需管理
4、 工程越小越经济
5、 保护电流分布均匀、利用率高
1、 高电阻率环境不宜使用
2、 保护电流几乎不可调
3、 覆盖层质量必须好
4、 投产调试工作复杂
5、 消耗有色金属
排流保护
极性排流
1、 利用杂散电流保护管道>管道
2、 经济实用
3、 方法简单，只需简单管理
4、 有杂散电流时，可自动防止杂散电流的腐蚀
1、 对其他构筑物有干扰影响
2、 干扰停运时，保护体得不到保护
3、 易造成过负电位
强制排流
1、 保护范围广
2、 电压、电流连续可调
3、 以干扰源的负馈线代替辅助阳极，结构简化
4、 干扰源停运时，保护体仍被保护
5、 不存在阳极干扰
1、 对其他构筑物有感到影响
2、 需要外部电源
3、 排流点*保护
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折叠编辑本段检查测试

1.所有强制电流电源每两月检查一次，间隔长一些或短一些也可能是合适的。运行正常的判据是:电流输出、正常的功耗、表示正常运行的信号或官道上令人满意的阴极保护水平。

2.作为预防性维护计划的一部分，为较大限度地减少使用中的损坏，所有强制电流保护设施应每年检查一次。检查内容包括电气故障、安全接地的连接点、仪表的精度、效率及回路电阻。

3.反向电流开关、二极管、干扰跨接和其他保护装置等，如果失效可能危及构筑物的保护，其正常的功能检查应每两个月一次。

4.应定期检查并评价绝缘接头、电连续性跨接及套管绝缘的有效性，可通过电测量完成。

折叠编辑本段具备条件

在采用阴极保护时，应具备以下条件:

1.被保护构筑物必须是可导电的金属件，且具有足够低的纵向导电率;

2.与低欧姆的接地装置不得有金属导电性连接;

3.容器和管道均应具有足够电阻率的防腐层。

注:随着防腐层电阻的增大，保护电流密度相应地降低，越加有利于电流均匀分布，扩大保护范围。当保护电流密度增大时对外部装置的干扰影响也增加。

若管道建在或运行在高压电装置附近，就必须遵循Akf*三号推荐标准。若考虑到防爆和放接触电压，需要与接地的外部设备进行电连接或者这类连接决不可被取消，这是应按照Afk*九号标准推荐采用局部阴极保护技术。

折叠编辑本段发展历史

阴极保护技术已经发展成熟，广泛应用到土壤、海水、淡水、化工介质中的钢质管道、电缆、钢码头、舰船、储罐罐底、冷却器等金属构筑物等的腐蚀控制。

1834年--法拉*→阴极保护原理奠定基础

1890年--爱迪生→提出强制电流保护船舶

1902年--柯恩→ 实现了爱迪生的设想

1905年 --美国用于锅炉保护

1906年 --德国建立**个阴极保护厂

1913年 --命名为电化学保护

1924年 --地下管网阴极保护

折叠编辑本段局部保护

折叠总述

常用阴极保护的基本原则是将受保护的构筑物与所有低接地电阻的装置实现电分离。但是，这在工业装置上是个很大的技术难题，因为管子非常多，管径相当大。要将它们实现电分离不仅费用昂贵，而且在正常使用中，它们可能与外部装置电接触或绝缘接头跨接，*产生很多问题。在管道系统改造或扩建过程中，这个问题尤为**。在爆炸危险的装置和输送电解液的管道上实施阴极保护也存在技术难题。如果用大口径管道输送低电阻率的电解质，那么在绝缘接头未受保护一侧，就会有被阴极保护电流引发内腐蚀的危险。

在工业装置上管道的腐蚀危险一般比长输管道中的腐蚀危险大，因为在大多数情况下，管道会与钢筋混凝土基础形成腐蚀电池。在不同种类的工业装置区域内能够利用区域阴极保护来克服这种腐蚀危险，所用方法类似于局部阴极保护的方法。受保护的区域是没有限制的，也就是说管道与连接的和分支的管道之间是没有电绝缘的。

折叠目的

局部阴极保护的目的不仅是要补偿外部阴极构筑物的电池电流，而且要使被保护的构筑物充分阴极较化，从而满足阴极保护准则要求。因为被保护的构筑物与外部阴极构筑物之间的接触电阻非常低，并且外部阴极构筑物的接地电阻非常低，所以不成比例的大部分阴极保护电流要流到外部阴极上。设置强制电流辅助阳极地床的目的就是要增加被保护的构筑物的保护电流分量。除了受保护的构筑物与外部阴极构筑物的几何尺寸外，土壤的电阻率对其有很大影响。与常规阴极保护不同的是，受保护的构筑物基本上是在强制电流辅助阳极的电压锥范围内。为此，考虑到各个组成部分不同的保护电流需要量，所以不能把土壤当做一个等电位空间来看待。在局部阴极保护中管地电位的变化只与附近的参比电极有关系，而与远方大地电位少有联系。

折叠特点

由于土壤条件的差异以及与混凝土中钢筋阴极形成腐蚀电池，加剧了工业装置中埋地设施的腐蚀危险。这些外部阴极的静电位介于U=-0.2~-0.5V之间。影响电池形成的因素有水泥的类型、混凝土的水灰比、混凝土的充气状态等。电池电流密度取决于很大的阴极面积。在工业装置上，混凝土中钢的表面积通常大于10000平方米。

为了使所有管子受到全面的阴极保护，外部阴极构筑物必须较化达到保护电位，即在外部阴极构筑物附近的Uon必须肯定比Us更负。与此相比，受保护的构筑物的阴极保护电流需要量小的可以忽略不计，在工业装置中保护电流需要量一般都**过100A。