管道陰極保護基本知識

內(nèi)容摘要：

●陰極保護系統(tǒng)管理知識

一、陰極保護系統(tǒng)管理知識

（一）陰極保護的原理

自然界中，大多數(shù)金屬是以化合狀態(tài)存在的，通過煉制被賦予能量，才從離子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成原子狀態(tài)，為此，回歸自然狀態(tài)是金屬固有本性。我們把金屬與周圍的電解質(zhì)發(fā)生反應、從原子變成離子的過程稱為腐蝕。

每種金屬浸再一定的介質(zhì)中都有一定的電位，稱之為該金屬的腐蝕電位（自然電位），腐蝕電位可表示金屬失去電子的相對難易。腐蝕電位愈負愈容易失去電子，我們稱失去電子的部位為陽極區(qū)，得到電子的部位為陰極區(qū)。陽極區(qū)由于失去電子（如鐵原子失去電子而變成鐵離子溶入土壤）受到腐蝕，而陰極區(qū)得到電子受到保護。

陰極保護的原理是給金屬補充大量的電子，使被保護金屬整體處于電子過剩的狀態(tài)，使金屬表面各點達到同一負電位，金屬原子不容易失去電子而變成離子溶入溶液。有兩種辦法可以實現(xiàn)這一目的，即犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護。

1、犧牲陽極法

將被保護金屬和一種可以提供陰極保護電流的金屬或合金（即犧牲陽極）相連，使被保護體極化以降低腐蝕速率的方法。

在被保護金屬于犧牲陽極所形成的大地電池中，被保護金屬體為陰極，犧牲陽極的電位往往負于被保護金屬體的電位值，在保護電池中是陽極，被腐蝕消耗，故此稱之為“犧牲”陽極，從而實現(xiàn)了對陰極的被保護金屬體的防護。

2、強制電流法（外加電流法）

將被保護金屬與外加電源負極相連，由外部電源提供保護電流，以降低腐蝕速率的方法。

其方式有：恒電位、恒電流、恒電壓、整流器等。

外部電源通過埋地的輔助陽極將保護陽極將保護電流引入地下，通過土壤提供給被保護

金屬，被保護金屬在大地中仍為陰極，其表面只發(fā)生還原反應，不會再發(fā)生金屬離子化的氧化反應，是腐蝕受到抑制。而輔助陽極表面則發(fā)生丟電子氫化反應，因此，輔助陽極本身存在消耗。

以上陰極保護的上述兩種方法，都是通過一個陰極保護電流源向受到腐蝕或存在腐蝕，需要保護的金屬體，提供足夠的與原腐蝕電流方向相反的保護電流，使之恰好抵消金屬內(nèi)原本存在的腐蝕電池。兩種辦法的差別只在于產(chǎn)生保護電流的方式和“源”不同。一種是利用電位，一種側利用直流電源。

強制電流陰極保護驅(qū)動電壓高，輸出電流大，有效保護范圍廣，適用于被保護面積大的長距離、大口徑管道。

犧牲陽極陰極保護不需外部電源，維護管理經(jīng)濟，簡單，對鄰近地下金屬構筑物干擾影響小，適用于短距離、小口徑、分散的管道。