陰極保護(hù)技術(shù)簡(jiǎn)介 陰極保護(hù)技術(shù)有兩種:犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和強(qiáng)制電流(外加電流)陰極保護(hù)。
1)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)
犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)是用一種電位比所要保護(hù)的金屬還要負(fù)的金屬或合金與被保護(hù)的

陰極保護(hù)材料
金屬電性連接在一起,依靠電位比較負(fù)的金屬不斷地腐蝕溶解所產(chǎn)生的電流來(lái)保護(hù)其它金屬。 優(yōu)點(diǎn): A: 一次投資費(fèi)用偏低,且在運(yùn)行過(guò)程中基本上不需要支付維護(hù)費(fèi)用 B: 保護(hù)電流的利用率較高,不會(huì)產(chǎn)生過(guò)保護(hù)C: 對(duì)鄰近的地下金屬設(shè)施無(wú)干擾影響,適用于廠區(qū)和無(wú)電源的長(zhǎng)輸管道,以及小 規(guī)模的分散管道保護(hù) D: 具有接地和保護(hù)兼顧的作用 E: 施工技術(shù)簡(jiǎn)單,平時(shí)不需要特殊專業(yè)維護(hù)管理。缺點(diǎn): A: 驅(qū)動(dòng)電位低,保護(hù)電流調(diào)節(jié)范圍窄,保護(hù)范圍小 B: 使用范圍受土壤電阻率的限制,即土壤電阻率大于50Ω?m時(shí),一般不宜選 用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法 C: 在存在強(qiáng)烈雜散電流干擾區(qū),尤其受交流干擾時(shí),陽(yáng)極性能有可能發(fā)生逆轉(zhuǎn) D: 有效陰極保護(hù)年限受犧牲陽(yáng)極壽命的限制,需要定期更換
2)強(qiáng)制電流陰極保護(hù)技術(shù)
強(qiáng)制電流陰極保護(hù)技術(shù)是在回路中串入一個(gè)直流電源,借助輔助陽(yáng)極,將直流電通向被保護(hù)的金屬,進(jìn)而使被保護(hù)金屬變成陰極,實(shí)施保護(hù)。 優(yōu)點(diǎn): A: 驅(qū)動(dòng)電壓高,能夠靈活地在較寬的范圍內(nèi)控制陰極保護(hù)電流 輸出量,適用于保護(hù)范圍較大的場(chǎng)合 B: 在惡劣的腐蝕條件下或高電阻率的環(huán)境中也適用 C: 選用不溶性或微溶性輔助陽(yáng)極時(shí),可進(jìn)行長(zhǎng)期的陰極保護(hù) D: 每個(gè)輔助陽(yáng)極床的保護(hù)范圍大,當(dāng)管道防腐層質(zhì)量良好時(shí), 一個(gè)陰極保護(hù)站的保護(hù)范圍可達(dá)數(shù)十公里 E: 對(duì)或防腐層質(zhì)量較差的管道也能達(dá)到完全的陰極保護(hù) 缺點(diǎn): A: 一次性投資費(fèi)用偏高,而且運(yùn)行過(guò)程中需要支付電費(fèi) B: 陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,需要嚴(yán)格的專業(yè)維護(hù)管理 C: 離不開外部電源,需常年外供電 D:對(duì)鄰近的地下金屬構(gòu)筑物可能會(huì)產(chǎn)生干擾作用
4.陰極保護(hù)效果的判據(jù) 1)普通鋼陰極保護(hù)準(zhǔn)則
◆施加陰極保護(hù)時(shí)被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位負(fù)移至少達(dá)到-850mV或更負(fù)(相對(duì)飽和硫酸銅參比 電極CSE)。 ◆相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極的負(fù)極化電位至少為850mV。 ◆在構(gòu)筑物表面與接觸電解質(zhì)的穩(wěn)定參比電極之間的陰極極化值最小為100mV。 ◆存在鹽還原菌的環(huán)境,被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位負(fù)移至950mV(CSE)或更負(fù)。
2)鋁合金陰極保護(hù)準(zhǔn)則:
◆構(gòu)筑物與電解質(zhì)中穩(wěn)定參比電極之間的陰極極化值最小為100mV,準(zhǔn)則適用于極化建立或衰減過(guò)程。 ◆極化電位不應(yīng)負(fù)于-1200mV(CSE)。
3)銅合金陰極保護(hù)準(zhǔn)則:
◆構(gòu)筑物與電解質(zhì)中穩(wěn)定參比電極的陰極極化值最小為100mV。極化建立或衰減過(guò)程均可以被應(yīng)用。
4)異種金屬陰極保護(hù)準(zhǔn)則:
◆所有金屬表面與電解質(zhì)中穩(wěn)定參比電極之間的負(fù)電壓等于活性最強(qiáng)的陽(yáng)極區(qū)金屬的保護(hù)電位。 5)高強(qiáng)鋼陰極保護(hù)準(zhǔn)則: ◆700MPa以上的鋼腐蝕速率降低至0.0001mm/a的保護(hù)電位為-760~-790mV(Ag/AgCl)。 ◆在存在鹽還原菌的環(huán)境下,鋼屈服強(qiáng)度大于700MPa,保護(hù)電位應(yīng)在800-950mV(Ag/AgCl)的范圍內(nèi)。 ◆屈服強(qiáng)度大于800MPa的鋼,其保護(hù)電位應(yīng)不低于-800mV(Ag/AgCl)。
5.陰極保護(hù)技術(shù)問(wèn)答 1)什么是強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)?
強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)又稱為外加電流系統(tǒng),是在被保護(hù)結(jié)構(gòu)周圍同一電解質(zhì)環(huán)境中埋設(shè)輔助陽(yáng)極,通過(guò)一直流電源以輔助陽(yáng)極為陽(yáng)極,以被保護(hù)結(jié)構(gòu)為陰極,構(gòu)成供電回路,將直流電通向被保護(hù)的金屬,使被保護(hù)金屬?gòu)?qiáng)制變成陰極以實(shí)施陰極保護(hù)。
2)什么是犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)?
犧牲陽(yáng)極法是用一種電位比所要保護(hù)的金屬還要負(fù)的金屬或合金與被保護(hù)的金屬電性連接在一起,依靠電位比較負(fù)的金屬不斷地腐蝕溶解所產(chǎn)生的電流來(lái)保護(hù)其它金屬的方法。
3)強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的組成有什么?
強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)主要由電源、控制柜、輔助陽(yáng)極、焦炭(碳素)填料、電纜、控制參比電極、電位測(cè)試樁、電流測(cè)試樁、保護(hù)效果測(cè)試片、電絕緣裝置、電絕緣保護(hù)裝置。
4)電源的作用是什么?
電源的作用是向陰極保護(hù)系統(tǒng)不間斷提供電流。電源主要有恒流、恒壓整流器、恒電位儀。
5)電源的類型主要有哪幾種?
從整流形式上主要有可控硅、磁飽和、數(shù)控高頻開關(guān)。可控硅和磁飽和恒電位儀體積較大、紋波系數(shù)較大、控制精度較差,效率較低(低于70%)不易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。磁飽和恒電位儀除了上述不足外,額定功率20%以下的輸出無(wú)法控制。數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀體積較小、紋波系數(shù)小、控制精度高、效率較高(90%以上)。
6)輔助陽(yáng)極的作用是什么?
輔助陽(yáng)極的作用是通過(guò)介質(zhì)(如土壤、水)與管道之間形成電回路。通過(guò)在陽(yáng)極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),不斷向陰極結(jié)構(gòu)提供電子,從而使陰極極化到保護(hù)電位。
7)輔助陽(yáng)極的種類有多少?
輔助陽(yáng)極根據(jù)有廢鋼、硅鐵、石墨、混合氧化物陽(yáng)極、柔性陽(yáng)極、電極等。
8)控制參比電極的有那些?
控制參比電極主要有長(zhǎng)壽命飽和硫酸銅參比電極、高純鋅參比電極、銀/銀參比電極、二氧化鉬參比電極。土壤中可使用飽和硫酸銅參比電極和高純鋅參比電極,水介質(zhì)中使用高純鋅參比電極和銀/銀參比電極。二氧化鉬參比電極主要用于混凝土中。飽和參比電極的壽命一般小于10年。其它的參比電極可以根據(jù)壽命來(lái)設(shè)計(jì)。
9)為什么需要采用電絕緣?
在陰極保護(hù)技術(shù)中,要求被保護(hù)結(jié)構(gòu)需要電絕緣,主要是由于如果不絕緣,保護(hù)電流會(huì)流失到未被保護(hù)的金屬構(gòu)筑物上,設(shè)計(jì)的電流需求量可能不足,保護(hù)效果不理想,另外,可能會(huì)產(chǎn)生雜散電流的干擾。電絕緣要根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行考慮。
10)測(cè)試樁的作用是什么?
測(cè)試樁的作用主要是用于檢測(cè)陰極保護(hù)效果和運(yùn)行參數(shù)。根據(jù)作用不同有電位測(cè)試樁、電流測(cè)試樁、保護(hù)效果測(cè)試片測(cè)試樁樁。
11)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)的組成有什么?
土壤中,犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)主要有犧牲陽(yáng)極、填包料、和測(cè)試樁組成。水環(huán)境中,除導(dǎo)線連接外,犧牲陽(yáng)極也可直接焊接到被保護(hù)結(jié)構(gòu)上。
12)犧牲陽(yáng)極主要有那些?
對(duì)于鋼鐵來(lái)說(shuō)犧牲陽(yáng)極主要有鎂合金犧牲陽(yáng)極、鋁合金犧牲陽(yáng)極、鋅合金犧牲陽(yáng)極。鎂合金犧牲陽(yáng)極主要應(yīng)用于高電阻率的土壤環(huán)境中。鋁合金和鋅合金主要用于水環(huán)境介質(zhì)中。鋅合金也可用于土壤電阻率小于5Ω?m的環(huán)境中。
對(duì)于其它金屬來(lái)說(shuō),活性較高的金屬都可以用作它的犧牲陽(yáng)極,如用鐵作為犧牲陽(yáng)極來(lái)保護(hù)銅。
編輯本段6.陰極保護(hù)原理
金屬—電解質(zhì)溶解腐蝕體系受到陰極極化時(shí),電位負(fù)移,金屬陽(yáng)極氧化反應(yīng)過(guò)電位ηa 減小,反應(yīng)速度減小,因而金屬腐蝕速度減小,稱為陰極保護(hù)效應(yīng)。利用陰極保護(hù)效應(yīng)減輕金屬設(shè)備腐蝕的防護(hù)方法叫做陰極保護(hù) 。
由外電路向金屬通入電子,以供去極化劑還原反應(yīng)所需,從而使金屬氧化反應(yīng)(失電子反應(yīng))受到抑制。當(dāng)金屬氧化反應(yīng)速度降低到零時(shí),金屬表面只發(fā)生去極化劑陰極反應(yīng)。
兩種陰極保護(hù)法 :外加電流陰極保護(hù)和犧牲陽(yáng)極保護(hù)。
編輯本段7.陰極保護(hù)市場(chǎng)現(xiàn)狀
陰極保護(hù)行業(yè)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展已日趨成熟,隨著行業(yè)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的日趨完善,陰極保護(hù)專業(yè)技術(shù)與實(shí)際性能也越來(lái)越被長(zhǎng)輸管線、及儲(chǔ)油罐大型項(xiàng)目的投資者所青睞,過(guò)去投資過(guò)的項(xiàng)目通過(guò)幾年的檢測(cè)與評(píng)估確實(shí)達(dá)到了良好的效果。怎樣做到投資與效果統(tǒng)一,必須做到設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量考察且選擇度較高、技術(shù)過(guò)硬的陰極保護(hù)廠家。
國(guó)內(nèi)做陰極保護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)硬的的設(shè)計(jì)院:廊坊管道局設(shè)計(jì)院、中國(guó)石油西南設(shè)計(jì)院、勝利油田設(shè)計(jì)院、華北設(shè)計(jì)院等。
[1]
標(biāo)簽:
東營(yíng)市陰極保護(hù)
東營(yíng)市陰極保護(hù)廠家