
陰極保護系統(tǒng)是一種高效的電化學保護技術(shù),旨在通過外加電流或電位更負的金屬,使被保護金屬結(jié)構(gòu)物成為陰極,從而抑制其腐蝕過程,延長使用壽命,降低維護成本。
一、工作原理
陰極保護系統(tǒng)的工作原理基于電化學腐蝕的抑制。當金屬處于電解質(zhì)環(huán)境中時,會因其陽極區(qū)域的氧化反應而遭受腐蝕。陰極保護通過向金屬結(jié)構(gòu)物施加一個外加電流,使其轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O,從而抑制了金屬自身的電子流失,減緩了腐蝕過程。這一過程中,外加電源提供金屬陽極氧化反應所需的電子,從而避免了金屬因失去電子而被腐蝕。
二、類型
陰極保護系統(tǒng)主要分為兩種類型:外加電流陰極保護和犧牲陽極陰極保護。
外加電流陰極保護:通過外部電源向被保護金屬結(jié)構(gòu)物提供電流,使其成為陰極。這種方式輸出電流連續(xù)可調(diào),保護范圍大,不受環(huán)境電阻率限制,適用于大型或長距離的金屬結(jié)構(gòu)物,如長輸埋地管道、大型儲罐等。
犧牲陽極陰極保護:將電位更負的金屬與被保護金屬連接,并處于同一電解質(zhì)中,使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護金屬上,使被保護金屬成為陰極。這種方式不需要外部電源,對鄰近構(gòu)筑物無干擾或很小,投產(chǎn)調(diào)試后可不需管理,適用于小型或處于低土壤電阻率環(huán)境下的金屬結(jié)構(gòu)物,如城市管網(wǎng)、小型儲罐等。
三、應用場景
陰極保護系統(tǒng)廣泛應用于各種面臨腐蝕威脅的金屬結(jié)構(gòu)物中,包括但不限于:
埋地管道:如輸油管道、供水管道、燃氣管道等,這些管道在土壤中可能受到水分、微生物、雜散電流等引起的腐蝕。
儲罐:如石油儲罐、化工儲罐等,這些儲罐在儲存介質(zhì)時可能受到介質(zhì)本身的腐蝕以及外界環(huán)境的侵蝕。
海洋平臺:海洋平臺長期浸泡在海水中,受到高鹽度、潮汐變化、海浪沖擊等因素的腐蝕。
船舶:船舶在航行過程中受到海水的腐蝕以及海洋生物的附著和侵蝕。
四、維護保養(yǎng)
為確保陰極保護系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行,需要定期進行維護保養(yǎng)工作。具體內(nèi)容包括:
檢查陽極消耗:定期檢查犧牲陽極的消耗情況,當剩余陽極質(zhì)量不足以提供足夠保護電流時,應及時更換。
測量電位:定期測量被保護金屬結(jié)構(gòu)物的電位,確保電位處于合理的保護范圍內(nèi)。