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犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)
作者:   來(lái)源:   日期: 2013-04-27  人氣: 3955  【字體: T  T
將被保護(hù)的金屬作陰極,選用特定材料作為輔助陽(yáng)極,從而使被保護(hù)金屬受到保護(hù)的方法。但從其保護(hù)效果及投資來(lái)說(shuō),推薦在需要對(duì)整個(gè)大型罐區(qū)和埋地管網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)時(shí)采用。外加電流陰極保護(hù)是通過(guò)外加直流電源向被保護(hù)金屬通以陰極電流,使之陰極極化。


(4) 運(yùn)行期間,維護(hù)工作簡(jiǎn)樸。陰極保護(hù)分為犧牲陽(yáng)極保護(hù)和強(qiáng)制電流保護(hù)兩種方法,以下對(duì)兩種方法分別進(jìn)行先容。這些金屬構(gòu)筑物直接或通過(guò)防腐層間接與泥土接觸。


保護(hù)電位是指陰極保護(hù)時(shí)使金屬侵蝕休止(或可忽略)時(shí)所需的電位。


* 陰極保護(hù)控制系統(tǒng)


陽(yáng)極地床一般分為淺埋陽(yáng)極地床和深井陽(yáng)極地床兩種?,F(xiàn)場(chǎng)是否適合采用深井保護(hù)還需考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、地層結(jié)構(gòu)以及附近金屬構(gòu)筑物的分布情況。


深井陽(yáng)極陰極保護(hù)是近年來(lái)興起的一種陰極保護(hù)方法,采用的陽(yáng)極與淺埋基本相同,但施工較淺埋陽(yáng)極復(fù)雜得多,且一次性投資比較高,調(diào)試比較麻煩。


3. 有較高的電流效率。通常用作犧牲陽(yáng)極的材料有鎂和鎂合金、鋅合金、鋁合金等。已廣泛應(yīng)用于船舶、鋼樁碼頭、輪回水泵、冷凝器及海水管道的保護(hù)中。為保證外加電流系統(tǒng)的控制和檢測(cè),我所研制了海水Ag/AgCl和高純鋅復(fù)合參比電極。但從其保護(hù)效果及投資來(lái)說(shuō),推薦在需要對(duì)整個(gè)大型罐區(qū)和埋地管網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)時(shí)采用。柔性陽(yáng)極產(chǎn)品和常規(guī)輔助陽(yáng)極比擬,柔性陽(yáng)極在下列領(lǐng)域具有優(yōu)勝性:


柔性陽(yáng)極亦稱(chēng)纜形陽(yáng)極,是一種新型陽(yáng)極,早期主要是為解決籠蓋層老化的老齡管道的陰極保護(hù)題目而研制開(kāi)發(fā),目前已廣泛應(yīng)用與新建和已建管道及儲(chǔ)罐的保護(hù)。鎂陽(yáng)極合用于淡水和泥土電阻率較高的泥土中,鋅陽(yáng)極大多用于泥土電阻率較低的泥土和海水中,鋁陽(yáng)極主要應(yīng)用在海水、海泥以及原油儲(chǔ)罐污水介質(zhì)中。


4) 儲(chǔ)罐與管道之間不需要絕緣,不需對(duì)電氣以及防雷接地系統(tǒng)作任何改造。


 


6. 價(jià)格便宜,來(lái)源利便。


將被保護(hù)金屬和一種可以提供陰極保護(hù)電流的金屬和合金(即犧牲陽(yáng)極)相連,使被保護(hù)體極化以降低速率的方法。總體上講,泥土侵蝕會(huì)不同程度降低金屬構(gòu)筑物的使用壽命。


(3) 隨管道安裝一起施工時(shí),工程量較小


(2) 陽(yáng)極輸出電流小,發(fā)生陰極剝離的可能性小


(1) 合用范圍廣,尤其是中短間隔和復(fù)雜的管網(wǎng)


犧牲陽(yáng)極保護(hù)法的主要特點(diǎn)是:


在被保護(hù)金屬與犧牲陽(yáng)極所形成的大地電池中,被保護(hù)金屬體為陰極,犧牲陽(yáng)極的電位往往負(fù)于被保護(hù)金屬體的電位,在保護(hù)電池中是陽(yáng)極,被侵蝕消耗,故此稱(chēng)之為“犧牲”陽(yáng)極。


輔助陽(yáng)極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)上。在工程中,常用的參比電極有銅/飽和硫酸銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等,這些參比電極各具特點(diǎn),合用于不同的場(chǎng)合。


3. 有較高的電流效率。


外加電流陰極保護(hù)法,是通過(guò)外加電源來(lái)提供所需的保護(hù)電流。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高泥土電阻率泥土中的金屬結(jié)構(gòu)。


* 套管中管道的陰極保護(hù)


為保障陰極保護(hù)電流不泄漏到非保護(hù)的金屬部門(mén),在長(zhǎng)輸管道兩端設(shè)置絕緣接頭。


* 陽(yáng)極地床


3.強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)組成


 


(5) 輕易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控


(4) 運(yùn)行期間需要專(zhuān)業(yè)職員維護(hù)


(3) 安裝工程量較小,可對(duì)舊管道補(bǔ)加陰極保護(hù)


(2) 輸出電流大,一次性投資相對(duì)較小


(1) 合用于長(zhǎng)輸管線(xiàn)和區(qū)域性管網(wǎng)的保護(hù)


強(qiáng)制電流保護(hù)法的主要特點(diǎn)是:


將被保護(hù)金屬與外加電流負(fù)極相連,由外部電源提供保護(hù)電流,以降低侵蝕速率的方法。


深井陽(yáng)極陰極保護(hù)是近年來(lái)興起的一種陰極保護(hù)方法,采用的陽(yáng)極與淺埋基本相同,但施工較淺埋陽(yáng)極復(fù)雜得多,且一次性投資比較高,調(diào)試比較麻煩。實(shí)踐中,鋼鐵的保護(hù)電位常取-0.85VCSE),也就是說(shuō),當(dāng)金屬處于比-0.85VCSE)更負(fù)的電位時(shí),該金屬就受到了保護(hù),侵蝕可以忽略。網(wǎng)狀陽(yáng)極是混合金屬氧化物帶狀陽(yáng)極與鈦金屬連接片交叉焊接組成的外加電流陰極保護(hù)輔助陽(yáng)極。


 


6. 價(jià)格便宜,來(lái)源利便。為保證外加電流系統(tǒng)的控制和檢測(cè),我所研制了海水Ag/AgCl和高純鋅復(fù)合參比電極。強(qiáng)制電流保護(hù)法的主要設(shè)備有,恒電位儀、輔助陽(yáng)極、參比電極。


 


埋地鋼結(jié)構(gòu)防侵蝕技術(shù)


 


⑤高電阻率環(huán)境。而且,因?yàn)椴煌疤嵯陆饘贅?gòu)筑物會(huì)發(fā)生不平均侵蝕,對(duì)管道而言會(huì)造成局部穿孔,更是大大影響了整條管道的使用壽命。


3) 不需回填料,安裝簡(jiǎn)樸,質(zhì)量輕易保證。為使船舶的軸及推進(jìn)器等滾動(dòng)結(jié)構(gòu)獲得良好的保護(hù),應(yīng)加裝軸接地裝置。在長(zhǎng)輸管道與高壓輸電線(xiàn)路平行段或者與電氣化鐵路交叉平行段必需根據(jù)雜散電流影響的大小設(shè)置排流陽(yáng)極組。一般,當(dāng)被保護(hù)的結(jié)構(gòu)物所處的工況前提(如浸水面積、水質(zhì)等)基本不變或變化很小時(shí),可以采用手動(dòng)控制的整流器;但當(dāng)結(jié)構(gòu)物所處的工況前提常常變化時(shí),則應(yīng)采用自動(dòng)控制的恒電位儀,以使結(jié)構(gòu)物電位總處在最佳保護(hù)范圍內(nèi)。


2) 基本不產(chǎn)生雜散電流,不會(huì)對(duì)其它結(jié)構(gòu)造成侵蝕干擾。目前,廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。


參比電極


我所在輔助陽(yáng)極材料研究與開(kāi)發(fā)方面做了良多工作,開(kāi)發(fā)的鉑鈮陽(yáng)極等具有體積小、排流量大、使用壽命長(zhǎng)、工作不亂可靠等長(zhǎng)處。


5) 不易受今后工程施工的損壞,使用壽命長(zhǎng)。


* 陽(yáng)極地床


3.強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)組成


 


(5) 輕易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控


(4) 運(yùn)行期間需要專(zhuān)業(yè)職員維護(hù)


(3) 安裝工程量較小,可對(duì)舊管道補(bǔ)加陰極保護(hù)


(2) 輸出電流大,一次性投資相對(duì)較小


(1) 合用于長(zhǎng)輸管線(xiàn)和區(qū)域性管網(wǎng)的保護(hù)


強(qiáng)制電流保護(hù)法的主要特點(diǎn)是:


將被保護(hù)金屬與外加電流負(fù)極相連,由外部電源提供保護(hù)電流,以降低侵蝕速率的方法。陽(yáng)極網(wǎng)預(yù)鋪設(shè)在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)中,為儲(chǔ)罐底板提供保護(hù)電流。在工程中,常用的參比電極有銅/飽和硫酸銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等,這些參比電極各具特點(diǎn),合用于不同的場(chǎng)合。晶體管恒電位儀輸出平穩(wěn)、無(wú)噪聲、控制精度較高,但線(xiàn)路較復(fù)雜。已廣泛應(yīng)用于船舶、鋼樁碼頭、輪回水泵、冷凝器及海水管道的保護(hù)中。


直流電源


外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)由如下幾部門(mén)組成: ① 直流電源, ② 輔助陽(yáng)極, ③ 參比電極。


5) 不易受今后工程施工的損壞,使用壽命長(zhǎng)。這些材料各有其特點(diǎn),合用于不同的場(chǎng)合。


* 陰極保護(hù)絕緣與電連接系統(tǒng)


按照陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,假如管道的施工期超過(guò)6個(gè)月,此管道應(yīng)該設(shè)置臨時(shí)陰極保護(hù)系統(tǒng),來(lái)避免外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)投用前管道受到泥土的侵蝕。


在侵蝕介質(zhì)中,當(dāng)犧牲陽(yáng)極與保護(hù)體形成電性連接后,靠陽(yáng)極自身的溶解提供陰極保護(hù)電流,作為犧牲陽(yáng)極的材料一般具備以下幾個(gè)前提:


犧牲陽(yáng)極


當(dāng)管道穿越公路、鐵路時(shí),需要加鋼質(zhì)套管。陰極通電點(diǎn)設(shè)置兩根陰極電纜和兩支電位控制用長(zhǎng)壽命固體硫酸銅參比電極。


1) 電流分布平均,輸出可調(diào),保證儲(chǔ)罐充分保護(hù)。泥土酸堿性、細(xì)菌類(lèi)型及含量、無(wú)機(jī)鹽離子類(lèi)型及含量、雜散電流大小及方向等是影響其侵蝕機(jī)能的重要因素,有時(shí)泥土的這種侵蝕是很?chē)?yán)峻的。陰極通電點(diǎn)設(shè)置兩根陰極電纜和兩支電位控制用長(zhǎng)壽命固體硫酸銅參比電極。陽(yáng)極材料不斷消耗,開(kāi)釋出的電流供應(yīng)被保護(hù)金屬構(gòu)筑物而陰極極化,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。此外,為使陽(yáng)極輸出的保護(hù)電流更平均,避免陽(yáng)極四周結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生過(guò)保護(hù),有時(shí)在陽(yáng)極附近還須涂刷陽(yáng)極屏蔽層。目前,廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。


在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中,需要有一個(gè)不亂的直流電源,以提供保護(hù)電流。


輔助陽(yáng)極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)上。


3) 不需回填料,安裝簡(jiǎn)樸,質(zhì)量輕易保證??煽毓韬汶娢粌x功率較大、體積較小,但過(guò)載能力不強(qiáng)。


1.犧牲陽(yáng)極法


 


埋地金屬構(gòu)筑物的種類(lèi)繁多,包括輸送各種流體的金屬管道、管網(wǎng),也包括各種各樣的金屬儲(chǔ)罐,以及各種避雷接地裝置(網(wǎng))等等。因此對(duì)埋地金屬構(gòu)筑物進(jìn)行有效的保護(hù)是十分必要的,現(xiàn)有解決方案一般采用外涂層與陰極保護(hù)聯(lián)合使用的方法。


1) 電流分布平均,輸出可調(diào),保證儲(chǔ)罐充分保護(hù)。


在侵蝕介質(zhì)中,當(dāng)犧牲陽(yáng)極與保護(hù)體形成電性連接后,靠陽(yáng)極自身的溶解提供陰極保護(hù)電流,作為犧牲陽(yáng)極的材料一般具備以下幾個(gè)前提:


犧牲陽(yáng)極


當(dāng)管道穿越公路、鐵路時(shí),需要加鋼質(zhì)套管。為使船舶的軸及推進(jìn)器等滾動(dòng)結(jié)構(gòu)獲得良好的保護(hù),應(yīng)加裝軸接地裝置。


陰極保護(hù) 


。


1. 具有足夠負(fù)的電位,且很不亂。


* 套管中管道的陰極保護(hù)


為保障陰極保護(hù)電流不泄漏到非保護(hù)的金屬部門(mén),在長(zhǎng)輸管道兩端設(shè)置絕緣接頭。


5. 侵蝕產(chǎn)物無(wú)毒,不污染環(huán)境。


保護(hù)電位是指陰極保護(hù)時(shí)使金屬侵蝕休止(或可忽略)時(shí)所需的電位。可作輔助陽(yáng)極的材料有良多,如廢鋼鐵、石墨、鉛銀合金、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以及混合金屬氧化物電極等。


* 陰極保護(hù)控制系統(tǒng)


陽(yáng)極地床一般分為淺埋陽(yáng)極地床和深井陽(yáng)極地床兩種。


④長(zhǎng)間隔、小間距平行的管道;


③儲(chǔ)罐罐底外壁;


②錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng);


①籠蓋層老化的舊管道;


該陽(yáng)極的基本結(jié)構(gòu)為銅芯外面包裹導(dǎo)電聚合物及耐酸堿編織層,然后經(jīng)由特殊的工藝處理,使之具有耐熱、抗老化的機(jī)能,在答應(yīng)在工作電流范圍內(nèi),其工作壽命預(yù)期可達(dá)40年以上。柔性陽(yáng)極產(chǎn)品和常規(guī)輔助陽(yáng)極比擬,柔性陽(yáng)極在下列領(lǐng)域具有優(yōu)勝性:


柔性陽(yáng)極亦稱(chēng)纜形陽(yáng)極,是一種新型陽(yáng)極,早期主要是為解決籠蓋層老化的老齡管道的陰極保護(hù)題目而研制開(kāi)發(fā),目前已廣泛應(yīng)用與新建和已建管道及儲(chǔ)罐的保護(hù)。深井陽(yáng)極也可用于保護(hù)長(zhǎng)輸管道,但因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工復(fù)雜等原因,一般很少采用。


2) 基本不產(chǎn)生雜散電流,不會(huì)對(duì)其它結(jié)構(gòu)造成侵蝕干擾。


陰極保護(hù)是基于電化學(xué)侵蝕原理的一種防侵蝕手段。這種結(jié)構(gòu),銅芯確保了縱向低電阻,可以把電流傳到很遠(yuǎn);而且導(dǎo)電聚合物確保了橫向有一較高電阻接地,使銅芯中的電流只能慢慢地“滴入”地中。


參比電極


我所在輔助陽(yáng)極材料研究與開(kāi)發(fā)方面做了良多工作,開(kāi)發(fā)的鉑鈮陽(yáng)極等具有體積小、排流量大、使用壽命長(zhǎng)、工作不亂可靠等長(zhǎng)處。美國(guó)侵蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)對(duì)陰極保護(hù)的定義是:通過(guò)施加外加的電動(dòng)勢(shì)把電極的侵蝕電位移向氧化性較低的電位而使侵蝕速率降低。鎂陽(yáng)極合用于淡水和泥土電阻率較高的泥土中,鋅陽(yáng)極大多用于泥土電阻率較低的泥土和海水中,鋁陽(yáng)極主要應(yīng)用在海水、海泥以及原油儲(chǔ)罐污水介質(zhì)中。因此對(duì)埋地金屬構(gòu)筑物進(jìn)行有效的保護(hù)是十分必要的,現(xiàn)有解決方案一般采用外涂層與陰極保護(hù)聯(lián)合使用的方法。


4. 電化學(xué)當(dāng)量高。根據(jù)美國(guó)一家陰極保護(hù)工程公司提供的資料,從經(jīng)濟(jì)上考慮,陰極保護(hù)是鋼質(zhì)儲(chǔ)罐防侵蝕的最經(jīng)濟(jì)的手段之一。為了保證套管中管道在設(shè)計(jì)壽命年限之內(nèi)不受侵蝕,必需采用鐲式鋅陽(yáng)或鋅帶極進(jìn)行陰極保護(hù)。美國(guó)侵蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)對(duì)陰極保護(hù)的定義是:通過(guò)施加外加的電動(dòng)勢(shì)把電極的侵蝕電位移向氧化性較低的電位而使侵蝕速率降低。陰極保護(hù)分為犧牲陽(yáng)極保護(hù)和強(qiáng)制電流保護(hù)兩種方法,以下對(duì)兩種方法分別進(jìn)行先容。


在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中,需要有一個(gè)不亂的直流電源,以提供保護(hù)電流。

參比電極的作用有兩個(gè):一方面用于丈量被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位,監(jiān)測(cè)保護(hù)效果;另一方面,為自動(dòng)控制的恒電位儀提供控制信號(hào),以調(diào)節(jié)輸出電流,使結(jié)構(gòu)物總處于良好的保護(hù)狀態(tài)。外加電流陰極保護(hù)是通過(guò)外加直流電源向被保護(hù)金屬通以陰極電流,使之陰極極化。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)就是在金屬構(gòu)筑物上連接或焊接電位較負(fù)的金屬,如鋁、鋅或鎂。


 


7) 性?xún)r(jià)比高,造價(jià)僅為目前鎂帶犧牲陽(yáng)極的1倍;固然長(zhǎng)期由恒電位儀提供電流,但其可靠性,壽命和綜合經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于犧牲陽(yáng)極;


6) 埋設(shè)深度淺,尤其相宜回填層比較薄的建在巖石上的儲(chǔ)罐。


* 臨時(shí)保護(hù)系統(tǒng)


雜散電流干擾強(qiáng)烈的地區(qū)的管道應(yīng)采取排流保護(hù)。


 


外加電流陰極保護(hù)產(chǎn)品


 


目前較常用的犧牲陽(yáng)極材料有鋅基、鋁基和鎂基合金陽(yáng)極,其材料成分和電化學(xué)機(jī)能不同,應(yīng)用環(huán)境也有所不同。


* 陰極保護(hù)排流系統(tǒng)


陰極保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)由恒電位儀和管線(xiàn)測(cè)試樁組成,恒電位儀可以自動(dòng)丈量通電點(diǎn)的電位、恒電位儀的工作電位和輸出電流;管線(xiàn)測(cè)試樁可檢測(cè)管道的保護(hù)電位和犧牲陽(yáng)極的工作電位、輸出電流、開(kāi)路電位。


  陰極保護(hù)是一種控制鋼質(zhì)儲(chǔ)罐和管道侵蝕的有效方法,它有效彌補(bǔ)了涂層缺陷而引起的侵蝕,能大大延長(zhǎng)儲(chǔ)罐和管道的使用壽命。總體上講,泥土侵蝕會(huì)不同程度降低金屬構(gòu)筑物的使用壽命。


2. 強(qiáng)制電流保護(hù)法


 


(5) 陽(yáng)極輸出電流不能調(diào)節(jié),可控性較小。我所研制的埋地管線(xiàn)陰極保護(hù)用長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極,因具有機(jī)能不亂可靠、使用壽命長(zhǎng)等長(zhǎng)處,而被廣泛使用。外部電源通過(guò)埋地的輔助陽(yáng)極將保護(hù)電流引入地下,通過(guò)泥土提供應(yīng)被保護(hù)金屬,被保護(hù)金屬在大地電池中仍為陰極,其表面只發(fā)生還原反應(yīng),不會(huì)再發(fā)生金屬離子的氧化反應(yīng),使侵蝕受到按捺。磁飽和恒電位儀緊固耐用,過(guò)載能力強(qiáng),但體積比較大,加工工藝也比較復(fù)雜。


2007-01-12 10:25:13|  分類(lèi):電化學(xué) |  標(biāo)簽:陰極保護(hù)   |字號(hào)大中小 訂閱


陰極保護(hù) 


 


 


 


 


參比電極的作用有兩個(gè):一方面用于丈量被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位,監(jiān)測(cè)保護(hù)效果;另一方面,為自動(dòng)控制的恒電位儀提供控制信號(hào),以調(diào)節(jié)輸出電流,使結(jié)構(gòu)物總處于良好的保護(hù)狀態(tài)??勺鬏o助陽(yáng)極的材料有良多,如廢鋼鐵、石墨、鉛銀合金、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以及混合金屬氧化物電極等。為了保證套管中管道在設(shè)計(jì)壽命年限之內(nèi)不受侵蝕,必需采用鐲式鋅陽(yáng)或鋅帶極進(jìn)行陰極保護(hù)。


5. 侵蝕產(chǎn)物無(wú)毒,不污染環(huán)境。而且,因?yàn)椴煌疤嵯陆饘贅?gòu)筑物會(huì)發(fā)生不平均侵蝕,對(duì)管道而言會(huì)造成局部穿孔,更是大大影響了整條管道的使用壽命。


 


埋地鋼結(jié)構(gòu)防侵蝕技術(shù)


 


⑤高電阻率環(huán)境。磁飽和恒電位儀緊固耐用,過(guò)載能力強(qiáng),但體積比較大,加工工藝也比較復(fù)雜。根據(jù)美國(guó)一家陰極保護(hù)工程公司提供的資料,從經(jīng)濟(jì)上考慮,陰極保護(hù)是鋼質(zhì)儲(chǔ)罐防侵蝕的最經(jīng)濟(jì)的手段之一。


陰極保護(hù)是基于電化學(xué)侵蝕原理的一種防侵蝕手段。


1. 具有足夠負(fù)的電位,且很不亂。一般,當(dāng)被保護(hù)的結(jié)構(gòu)物所處的工況前提(如浸水面積、水質(zhì)等)基本不變或變化很小時(shí),可以采用手動(dòng)控制的整流器;但當(dāng)結(jié)構(gòu)物所處的工況前提常常變化時(shí),則應(yīng)采用自動(dòng)控制的恒電位儀,以使結(jié)構(gòu)物電位總處在最佳保護(hù)范圍內(nèi)。


 


外加電流陰極保護(hù)產(chǎn)品


 


目前較常用的犧牲陽(yáng)極材料有鋅基、鋁基和鎂基合金陽(yáng)極,其材料成分和電化學(xué)機(jī)能不同,應(yīng)用環(huán)境也有所不同。


(3) 隨管道安裝一起施工時(shí),工程量較小


(2) 陽(yáng)極輸出電流小,發(fā)生陰極剝離的可能性小


(1) 合用范圍廣,尤其是中短間隔和復(fù)雜的管網(wǎng)


犧牲陽(yáng)極保護(hù)法的主要特點(diǎn)是:


在被保護(hù)金屬與犧牲陽(yáng)極所形成的大地電池中,被保護(hù)金屬體為陰極,犧牲陽(yáng)極的電位往往負(fù)于被保護(hù)金屬體的電位,在保護(hù)電池中是陽(yáng)極,被侵蝕消耗,故此稱(chēng)之為“犧牲”陽(yáng)極。泥土是由固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相物質(zhì)所組成的復(fù)雜的混合體系,它的結(jié)構(gòu)、成分以及其它環(huán)境因素的相互作用,使得泥土侵蝕性比其他介質(zhì)更為復(fù)雜。


2. 工作中陽(yáng)極極化率小,溶解平均,產(chǎn)物可自動(dòng)脫落。


④長(zhǎng)間隔、小間距平行的管道;


③儲(chǔ)罐罐底外壁;


②錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng);


①籠蓋層老化的舊管道;


該陽(yáng)極的基本結(jié)構(gòu)為銅芯外面包裹導(dǎo)電聚合物及耐酸堿編織層,然后經(jīng)由特殊的工藝處理,使之具有耐熱、抗老化的機(jī)能,在答應(yīng)在工作電流范圍內(nèi),其工作壽命預(yù)期可達(dá)40年以上。此外,為使陽(yáng)極輸出的保護(hù)電流更平均,避免陽(yáng)極四周結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生過(guò)保護(hù),有時(shí)在陽(yáng)極附近還須涂刷陽(yáng)極屏蔽層。


4) 儲(chǔ)罐與管道之間不需要絕緣,不需對(duì)電氣以及防雷接地系統(tǒng)作任何改造。將被保護(hù)的金屬作陰極,選用特定材料作為輔助陽(yáng)極,從而使被保護(hù)金屬受到保護(hù)的方法。


外加電流陰極保護(hù)法,是通過(guò)外加電源來(lái)提供所需的保護(hù)電流。


1.犧牲陽(yáng)極法


 


埋地金屬構(gòu)筑物的種類(lèi)繁多,包括輸送各種流體的金屬管道、管網(wǎng),也包括各種各樣的金屬儲(chǔ)罐,以及各種避雷接地裝置(網(wǎng))等等。陽(yáng)極材料不斷消耗,開(kāi)釋出的電流供應(yīng)被保護(hù)金屬構(gòu)筑物而陰極極化,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高泥土電阻率泥土中的金屬結(jié)構(gòu)。


* 陰極保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)


陰極保護(hù)的控制系統(tǒng)由恒電位儀、控制箱、陽(yáng)極地床、陰極通電點(diǎn)組成 * 陽(yáng)極地床通過(guò)匯流電纜與恒電位儀陽(yáng)極接點(diǎn)相連。深井陽(yáng)極也可用于保護(hù)長(zhǎng)輸管道,但因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工復(fù)雜等原因,一般很少采用。強(qiáng)制電流保護(hù)法的主要設(shè)備有,恒電位儀、輔助陽(yáng)極、參比電極。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)就是在金屬構(gòu)筑物上連接或焊接電位較負(fù)的金屬,如鋁、鋅或鎂。


* 臨時(shí)保護(hù)系統(tǒng)


雜散電流干擾強(qiáng)烈的地區(qū)的管道應(yīng)采取排流保護(hù)。


輔助陽(yáng)極


在工程中廣泛使用的恒電位儀主要有三類(lèi):可控硅恒電位儀、磁飽和恒電位儀和晶體管恒電位儀。網(wǎng)狀陽(yáng)極是混合金屬氧化物帶狀陽(yáng)極與鈦金屬連接片交叉焊接組成的外加電流陰極保護(hù)輔助陽(yáng)極。


4. 電化學(xué)當(dāng)量高。


  陰極保護(hù)是一種控制鋼質(zhì)儲(chǔ)罐和管道侵蝕的有效方法,它有效彌補(bǔ)了涂層缺陷而引起的侵蝕,能大大延長(zhǎng)儲(chǔ)罐和管道的使用壽命。這種結(jié)構(gòu),銅芯確保了縱向低電阻,可以把電流傳到很遠(yuǎn);而且導(dǎo)電聚合物確保了橫向有一較高電阻接地,使銅芯中的電流只能慢慢地“滴入”地中。外部電源通過(guò)埋地的輔助陽(yáng)極將保護(hù)電流引入地下,通過(guò)泥土提供應(yīng)被保護(hù)金屬,被保護(hù)金屬在大地電池中仍為陰極,其表面只發(fā)生還原反應(yīng),不會(huì)再發(fā)生金屬離子的氧化反應(yīng),使侵蝕受到按捺。


將被保護(hù)金屬和一種可以提供陰極保護(hù)電流的金屬和合金(即犧牲陽(yáng)極)相連,使被保護(hù)體極化以降低速率的方法。


  網(wǎng)狀陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)較其它陰極保護(hù)方法具有如下長(zhǎng)處:


網(wǎng)狀陽(yáng)極陰極保護(hù)方法是目前國(guó)際上流行且成熟的針對(duì)新建儲(chǔ)罐罐底外壁的一種有效的陰極保護(hù)新方法,在國(guó)際和海內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用。


直流電源


外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)由如下幾部門(mén)組成: ① 直流電源, ② 輔助陽(yáng)極, ③ 參比電極。


 


7) 性?xún)r(jià)比高,造價(jià)僅為目前鎂帶犧牲陽(yáng)極的1倍;固然長(zhǎng)期由恒電位儀提供電流,但其可靠性,壽命和綜合經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于犧牲陽(yáng)極;


6) 埋設(shè)深度淺,尤其相宜回填層比較薄的建在巖石上的儲(chǔ)罐。陽(yáng)極網(wǎng)預(yù)鋪設(shè)在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)中,為儲(chǔ)罐底板提供保護(hù)電流。在長(zhǎng)輸管道與高壓輸電線(xiàn)路平行段或者與電氣化鐵路交叉平行段必需根據(jù)雜散電流影響的大小設(shè)置排流陽(yáng)極組。通常用作犧牲陽(yáng)極的材料有鎂和鎂合金、鋅合金、鋁合金等。


2. 強(qiáng)制電流保護(hù)法


 


(5) 陽(yáng)極輸出電流不能調(diào)節(jié),可控性較小。我所研制的埋地管線(xiàn)陰極保護(hù)用長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極,因具有機(jī)能不亂可靠、使用壽命長(zhǎng)等長(zhǎng)處,而被廣泛使用。這些金屬構(gòu)筑物直接或通過(guò)防腐層間接與泥土接觸。


2. 工作中陽(yáng)極極化率小,溶解平均,產(chǎn)物可自動(dòng)脫落。


  網(wǎng)狀陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)較其它陰極保護(hù)方法具有如下長(zhǎng)處:


網(wǎng)狀陽(yáng)極陰極保護(hù)方法是目前國(guó)際上流行且成熟的針對(duì)新建儲(chǔ)罐罐底外壁的一種有效的陰極保護(hù)新方法,在國(guó)際和海內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用。


* 陰極保護(hù)絕緣與電連接系統(tǒng)


按照陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,假如管道的施工期超過(guò)6個(gè)月,此管道應(yīng)該設(shè)置臨時(shí)陰極保護(hù)系統(tǒng),來(lái)避免外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)投用前管道受到泥土的侵蝕??煽毓韬汶娢粌x功率較大、體積較小,但過(guò)載能力不強(qiáng)。泥土酸堿性、細(xì)菌類(lèi)型及含量、無(wú)機(jī)鹽離子類(lèi)型及含量、雜散電流大小及方向等是影響其侵蝕機(jī)能的重要因素,有時(shí)泥土的這種侵蝕是很?chē)?yán)峻的。


* 陰極保護(hù)排流系統(tǒng)


陰極保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)由恒電位儀和管線(xiàn)測(cè)試樁組成,恒電位儀可以自動(dòng)丈量通電點(diǎn)的電位、恒電位儀的工作電位和輸出電流;管線(xiàn)測(cè)試樁可檢測(cè)管道的保護(hù)電位和犧牲陽(yáng)極的工作電位、輸出電流、開(kāi)路電位。


輔助陽(yáng)極


在工程中廣泛使用的恒電位儀主要有三類(lèi):可控硅恒電位儀、磁飽和恒電位儀和晶體管恒電位儀。


* 陰極保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)


陰極保護(hù)的控制系統(tǒng)由恒電位儀、控制箱、陽(yáng)極地床、陰極通電點(diǎn)組成 * 陽(yáng)極地床通過(guò)匯流電纜與恒電位儀陽(yáng)極接點(diǎn)相連。泥土是由固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相物質(zhì)所組成的復(fù)雜的混合體系,它的結(jié)構(gòu)、成分以及其它環(huán)境因素的相互作用,使得泥土侵蝕性比其他介質(zhì)更為復(fù)雜?,F(xiàn)場(chǎng)是否適合采用深井保護(hù)還需考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、地層結(jié)構(gòu)以及附近金屬構(gòu)筑物的分布情況。晶體管恒電位儀輸出平穩(wěn)、無(wú)噪聲、控制精度較高,但線(xiàn)路較復(fù)雜。實(shí)踐中,鋼鐵的保護(hù)電位常取-0.85VCSE),也就是說(shuō),當(dāng)金屬處于比-0.85VCSE)更負(fù)的電位時(shí),該金屬就受到了保護(hù),侵蝕可以忽略。


(4) 運(yùn)行期間,維護(hù)工作簡(jiǎn)樸。這些材料各有其特點(diǎn),合用于不同的場(chǎng)合。

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