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外加电流阴极保护系统的实质

返回列表 来源: 发布日期: 2023.02.24

外加电流阴极保护系统实质上是一个电解电池。作为该电解电池阳极的辅助阳极应该耐受环境电解的腐蚀、电解溶解和阳极氧化的电化学反应。虽然原则上各种金属材料和导电的非金属材料都可以用作辅助阳极,但它必须满足对电解电池阳极作用的要求。 在土壤环境中,由于黏土等透气性差,使得阳极氧化反应析出的气体排放不畅,拥堵在阳极表面和阳极附近,从而导致阳极接地电阻增大,这就是阴极保护中所谓的 “气阻”效应。气阻效应的出现将增大阳极接地电阻,增加能耗,或者是影响阴极保护系统的运行,直至不能达到规定的保护电位。
作为外加电流阴极保护系统的辅助阳极应该具备一些基本技能:①具有良好的导电性能,阳极在电解质环境中的接地电阻低;②阳极极化率小,能通过较大的电流量;③化学稳定性好,耐腐蚀,消耗率低,自溶解量少,寿命长;④具有一定的机械强度,耐磨损,耐冲击和震动,可靠性高;⑤加工性能好,易于制成各种形状,且材料来源广泛,价格低廉。
为了实施阴极保护并获得良好的保护效果,被保护体系必须满足一些重要的基本条件。 ①一是通过电解导电,保证辅助阳极能把电流输送到被保护结构物表面;二是保证在阴极/电解质界面和阳极/电解质界面能发生必要的电化学反应,通过氧化还原反应的平衡以实现有效的保护。 ②被保护金属结构物的电连续性。对于任何阴极保护体系,必须保证被保护金属结构物具有良好的电连续性,这是一个最基本的必要条件。对于不具有良好电连续性或者导电性不良的结构物,阴极保护电流流动的电阻大,将会产生较大的电压降,从而增大保护电流需用量,显然这是不经济的。此外,同样的保护电流也会由此缩小保护范围,降低保护效果。对与导电不良或者不具有电连续性的各部位之间可以采用跨接电缆,以改善电连续性。 ③被保护金属结构物表面应该具有优质防腐层。与裸露金属结构物相比,具有防腐层的结构物所需保护电流密度呈数以千倍计的下降。国内外的阴极保护实践已经证明,并以在各种标准中明确规定了腐蚀控制的最佳方案,即应该采用防腐层和阴极保护相结合的联合保护方案。 ④被保护金属结构物必须与非保护结构物实施良好的电绝缘。阴极保护是一种电保护,必须将所施加的保护电流限定在被保护结构物上。可以说没有绝缘就没有阴极保护。绝缘是实施有效阴极保护的前提条件。

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