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1、犧牲陽極陰極保護技術

犧牲陽極陰極保護技術是用一種電位比所要保護的金屬還要負的金屬或合金與被保護的金屬電性連接在一起,依靠電位比較負的金屬不斷地腐蝕溶解所產(chǎn)生的電流來保護其它金屬。

優(yōu)點：

A: 一次投資費用偏低,且在運行過程中基本上不需要支付維護費用
B:保護電流的利用率較高,不會產(chǎn)生過保護
C: 對鄰近的地下金屬設施無干擾影響,適用于廠區(qū)和無電源的長輸管道,以及小規(guī)模的分散管道保護
D: 具有接地和保護兼顧的作用
E: 施工技術簡單,平時不需要特殊專業(yè)維護管理。

缺點：

A: 驅動電位低,保護電流調(diào)節(jié)范圍窄,保護范圍小
B: 使用范圍受土壤電阻率的限制,即土壤電阻率大于50Ω.m時,一般不宜選 用犧牲陽極保護法 C: 在存在強烈雜散電流干擾區(qū),尤其受交流干擾時,陽極性能有可能發(fā)生逆轉 D: 有效陰極保護年限受犧牲陽極壽命的限制,需要定期更換

2、強制電流陰極保護技術

強制電流陰極保護技術是在回路中串入一個直流電源,借助輔助陽極,將直流電通向被保護的金屬,進而使被保護金屬變成陰極,實施保護。

優(yōu)點：

A: 驅動電壓高,能夠靈活地在較寬的范圍內(nèi)控制陰極保護電流 輸出量,適用于保護范圍較大的場合
B: 在惡劣的腐蝕條件下或高電阻率的環(huán)境中也適用
C: 選用不溶性或微溶性輔助陽極時,可進行長期的陰極保護
D: 每個輔助陽極床的保護范圍大,當管道防腐層質量良好時, 一個陰極保護站的保護范圍可達數(shù)十公里
E: 對裸露或防腐層質量較差的管道也能達到完全的陰極保護

缺點：

A: 一次性投資費用偏高,而且運行過程中需要支付電費
B:陰極保護系統(tǒng)運行過程中,需要嚴格的專業(yè)維護管理
C: 離不開外部電源,需常年外供電
D：對鄰近的地下金屬構筑物可能會產(chǎn)生干擾作用

陰極保護設備如果不用交流電,也可以用直流電池供電。但注意陰極設備應安裝在線纜外皮平均正電位最高的地點。

陰極保護設備接地的正電極有大量的電流流出,如果采用金屬接地體,這會消耗很大；通常采用石墨電極作為接地體。

我們在術語“線路防蝕”中還提到陽電極的保護方法,這種防腐蝕措施的原理和陰極保護的原理是一致的。但陽電極的方法不需要電源。將陽電極與線纜金屬外皮相連并埋在地下,陽電極的電位高于線纜外皮電極的電位,它與電纜外皮構成原電池,由陽電極流向電纜外皮的電流,可以抵消電纜外皮流出的電流,這樣陽電極就代替線纜的金屬外皮受到腐蝕,“李代桃僵”通過犧牲陽電極的方式保護了電纜,大家應該知道,陽電極為何也稱為“犧牲電極”了吧。

由外電路向金屬通入電子,以供去極化劑還原反應所需,從而使金屬氧化反應(失電子反應)受到抑制。當金屬氧化反應速度降低到零時,金屬表面只發(fā)生去極化劑陰極反應。

兩種陰極保護法：外加電流陰極保護和犧牲陽極保護。

1、犧牲陽極陰極保護是將電位更負的金屬與被保護金屬連接,并處于同一電解質中,使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去,使整個被保護金屬處于一個較負的相同的電位下。該方式簡便易行,不需要外加電源,很少產(chǎn)生腐蝕干擾,廣泛應用于保護小型（電流一般小于1安培）或處于低土壤電阻率環(huán)境下（土壤電阻率小于100歐姆.米）的金屬結構。如,城市管網(wǎng)、小型儲罐等。根據(jù)國內(nèi)有關資料的報道,對于犧牲陽極的使用有很多失敗的教訓,認為犧牲陽極的使用壽命一般不會超過3年,最多5年。犧牲陽極陰極保護失敗的主要原因是陽極表面生成一層不導電的硬殼,限制了陽極的電流輸出。產(chǎn)生該問題的主要原因是陽極成份達不到規(guī)范要求,其次是陽極所處位置土壤電阻率太高。因此,設計犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)時,除了嚴格控制陽極成份外,一定要選擇土壤電阻率低的陽極床位置。

2、外加電流陰極保護是通過外加直流電源以及輔助陽極,是給金屬補充大量的電子,使被保護金屬整體處于電子過剩的狀態(tài),使金屬表面各點達到同一負電位,使被保護金屬結構電位低于周圍環(huán)境。該方式主要用于保護大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結構,如：長輸埋地管道,大型罐群等。

1834年——法拉第→陰極保護原理奠定基礎

1890年——愛迪生→提出強制電流保護船舶

1902年——柯恩→ 實現(xiàn)了愛迪生的設想

1905年 ——美國用于鍋爐保護

1906年 ——德國建立第一個陰極保護廠

1913年 ——命名為電化學保護

1924年 ——地下管網(wǎng)陰極保護