陰極保護(hù)原理

陰極保護(hù)就是把被保護(hù)的金屬構(gòu)件連接到直流電源的負(fù)極，使它陰極極化?當(dāng)電位降低到非腐蝕區(qū)電位以下時(shí)，就可以使它免受腐蝕?陰極保護(hù)常采用兩種方法：一種是利用外加電流，使被保護(hù)的金屬構(gòu)件整個(gè)衷面變成陰極，叫做外加電流陰極保護(hù)，另一種方法恐在敬保護(hù)金屬設(shè)備上連接一種電位更負(fù)的金屬或合金做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)，又叫保護(hù)器保護(hù)。在太陽(yáng)能陰極保護(hù)系統(tǒng)中，采用的是前一種方法。

金屬通過(guò)電流以后，由輔助陽(yáng)極漣解質(zhì)的電流主要集中在金屬表面形成陰極，通過(guò)它再網(wǎng)剜電源，使被保護(hù)金屬的總電位降低。

太陽(yáng)能陰極保護(hù)系統(tǒng)組成

太陽(yáng)能陰極保護(hù)系統(tǒng)一般由太陽(yáng)電池方陣、蓄電池、電源變換、電壓傳輸，整流、犧牲陽(yáng)極和被保護(hù)陰極幾部分組成。其中有些組件根據(jù)具體安裝條件可以增減。例如，如果太陽(yáng)電池方陣的安裝距離與被保護(hù)的金屬很近，傳輸電阻很小，不必考慮它與被保護(hù)金屬之間的電壓損失時(shí)，就可以省去電源變換、電壓傳輸和整流幾個(gè)環(huán)節(jié)，直接用直流一直流變換器將蓄電池電壓轉(zhuǎn)換成金屬保護(hù)所必需的陰極電位即可。一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)陰極保護(hù)站可以保護(hù)20?30公里長(zhǎng)的地下管道不受腐蝕。在具體的陰極保護(hù)設(shè)計(jì)中，還常常釆用出動(dòng)電位監(jiān)測(cè)和自動(dòng)電位控制技術(shù)，可以做到無(wú)人管理。例如澳大利亞1989年在南部布卡波迪天然氣田建成的陰極防腐系統(tǒng)中，太陽(yáng)電池提供的電源除保護(hù)天然氣井和管道系統(tǒng)外，還作為遙測(cè)遙控電源，把檢測(cè)到的流量、壓力、閥門(mén)開(kāi)度等參數(shù)發(fā)送到控制中心，并可由控制中心通過(guò)遙控調(diào)整任何一個(gè)天然氣井的閥門(mén)開(kāi)度。太陽(yáng)能陰極保護(hù)參數(shù)選擇陰極保護(hù)的基本原理比較簡(jiǎn)單，但能否成功地達(dá)到對(duì)金屬的完全保護(hù)，設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)被保護(hù)系統(tǒng)中極小保護(hù)電流密度，極小保護(hù)電位等參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真考慮。

極小保護(hù)電流密度選擇

極小保護(hù)電流密度的大小，主要由被保護(hù)金屬的種類(lèi)、介質(zhì)的侵蝕性極化現(xiàn)象及金屬與介質(zhì)問(wèn)的過(guò)濾電阻等因素決定，其范圍可以由十分之幾mA/m2至幾百mA/m2?要使金屬達(dá)到完全保護(hù)，首先要使被保護(hù)金屬的總電位降低到與腐蝕電池陽(yáng)極的開(kāi)路電位相等或略低于它。一般認(rèn)為，在實(shí)際安裝的太陽(yáng)能陰極保護(hù)系統(tǒng)中，如果被保護(hù)金屬的電位極化后比極化前（沒(méi)有通電時(shí)的電位）降低0.25V一一3.0V,就可以達(dá)到完全保護(hù)。由于陰極保護(hù)需要的電壓低（僅0.25V-3.0V）,電流密度小（土壤中鋼鐵僅為16.0mA/m2）,正妻于利用太陽(yáng)電池作為陰極保護(hù)的供電電源。

可以預(yù)言，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，太陽(yáng)能陰極保護(hù)技術(shù)將會(huì)獲得廣泛的應(yīng)用。