阴极保护系统百科 | 奥科防腐

阴极保护护就是以通电的方法使被保护物成为阴极,由此减缓、避免腐蚀。阴极保护实现的技术有两种:一是外加电流阴极保护也称强制(电流)阴极保护,二是牺牲阳极(阴极)保护。

简介

阴极保护系统在1973年成功的应用于混凝土的防护,但是早在1823年就应用于电解液中金属的保护。它广泛的应用于管线,船体外壳,地下储罐,海洋平台,热交换器等的保护。阴极保护系统的基础是自然科学。早就经过了实验室的理论证实,并通过了几万次的现场检测。腐蚀是一个电化学的过程,阴极保护是通过外加电阻止腐蚀的电化学过程。阴极保护系统在恰当的环境下,会阴极保护系统是一种外加的电气系统,通过提供很小的电流来中和腐蚀电池产生的电流。阴极保护系统移除部分的腐蚀电池从而使腐蚀停止。阴极保护系统能够处理一般的腐蚀情况。
阴极保护不神秘也不复杂:它只是电化学原理的直接应用,阻断已经发生的腐蚀

分类

阴极保护系统包含有一个外加的电源,能够产生充足的电流来抵消腐蚀电池产生的电流。阴极保护系统的分类的依据就是外部电源的不同。
强加电流阴极保护系统得名于:电流是通过常规电源提供的(当地的电力公司)。通过相对惰性的材料把电流强加在腐蚀的建造物上。
电流(牺牲)阴极保护系统名称的来源在于:电流是电解液中的不同金属产生的。这也是电池的工作原理,当另一种金属放到电解液中(两者之间用金属线连接),电流就会从电势高的一端流出,通过电解液流向电势低的金属一端。比如,锌比铁有较高的电势,所以当二者浸在电解液中时,会有电流从锌流向铁。这时,锌的一端称为阳极,铁一端称为阴极。腐蚀通常发生在阳极。

系统构成

管道外防腐层、测试桩、恒电位仪二台(一台工作一台备用)、阳极地床(辅助阳极)、长效参比电极、绝缘法兰(接头)等。

阴极保护电流密度

单位面积达到完全阴极保护时所必须要的电流。如裸钢在流动海水中为0.15 A/m2(初期)~0.03 A/m(稳定值)

舰船的阴极保护

舰船的阴极保护从包括所有附着物和敞开处(如螺旋桨、舵、螺旋桨支架、通海吸水箱、浮箱、通水口助推器)在内的水下部位的外防护,到各种船舱(压载舱、淡水舱、燃油舱)、管路(冷凝器与热交换器)和船舭的内防护。舰船要暴露在组成机不相同的水域里,含盐浓度和导电率是特别重要的指标,因为它们对腐蚀电池的活动和电流分布有很大影响。此外,在舰船上,还必须考虑不同金属的问题,阴极保护准则  。

舰船阳极分布原则

阳极应当均匀分布在舰船的水下部位的表面上,以达到良好的电流分布。设置时,应当遵循以下基本原则:阳极总质量的大约25%应用于保护船尾,剩余的阳极应分布在船头和船体中间部位;它们应当安装在船舭半径上,这样将它们附装好后不容易被拉脱;在舭龙骨部位,它们应当交替附装在上侧与下侧;在船体中间船舭上的阳极间隔距离应不大于6~8cm,以确保保护区域互相重叠搭接;在有高保护电流密度的水域(如热带)和有低电阻率的水域(如波罗的海),阳极间隔距离跟小一些。在这样的舰船上,选用5m的间隔距离。如果舰船会说道严重的机械损伤时,如在北极水域的冰海里航行的船只,这个间距距离还要小,阴极保护准则。

应用条件

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到点率;
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第三号推荐标准。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第九号标准推荐采用局部阴极保护技术

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