腐蝕電池中(zhong)的陰(yin)極是接受電子產生還(huan)原反應(ying)的電極,只(zhi)有(you)陽極才發生腐蝕。利用這個原理,可(ke)以從外(wai)部(bu)(bu)導入(ru)陰(yin)極電流至需要保護的設(she)備上,使(shi)管道全(quan)部(bu)(bu)表面成為(wei)陰(yin)極。陰(yin)極保護廣泛用于土壤和海水(shui)中(zhong)的管道、電纜、海船、港灣(wan)碼頭設(she)施、鉆井平臺、水(shui)庫閘門、油氣井、家用水(shui)槽等。為(wei)了(le)減少電流輸入(ru),延(yan)長使(shi)用壽命,一般和涂料聯(lian)合(he)應(ying)用,是一種經濟簡便、行之有(you)效(xiao)的防腐蝕方法。


  利用外(wai)部陰極(ji)電流(liu)使金屬(shu)電位(wei)向負的(de)方向移(yi)動,使腐蝕原電池(chi)的(de)作用減弱(ruo),或(huo)完全停止,從(cong)而達到減緩或(huo)停止金屬(shu)腐蝕的(de)目(mu)的(de),這(zhe)種(zhong)技術(shu)稱為電化學陰極(ji)保(bao)護技術(shu)。外(wai)部陰極(ji)電流(liu)可(ke)由兩種(zhong)方法(fa)(fa)獲得:偶接犧(xi)牲陽(yang)極(ji)法(fa)(fa)和外(wai)電源法(fa)(fa)。


  犧牲陽極(ji)法(fa)是將電(dian)(dian)(dian)位較負的(de)一(yi)種金(jin)屬(如(ru)鋁(lv)、鎂、鋅及其合金(jin)等)連接在(zai)被保(bao)護的(de)金(jin)屬管(guan)道上(shang),使兩者在(zai)電(dian)(dian)(dian)解質中構(gou)成一(yi)個大電(dian)(dian)(dian)池,犧牲陽極(ji)電(dian)(dian)(dian)位負被腐(fu)蝕,金(jin)屬管(guan)道得到陰(yin)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流而減弱了(le)或停止(zhi)了(le)腐(fu)蝕,見圖8.2.2。


  外(wai)電(dian)源法是(shi)把(ba)電(dian)解(jie)質中的(de)金(jin)屬管道(dao)和(he)一直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)的(de)負(fu)極(ji)相連,直(zhi)流(liu)電(dian)源的(de)正極(ji)和(he)一外(wai)加的(de)輔助(zhu)陽極(ji)(耐(nai)陽極(ji)腐(fu)蝕的(de)材料如(ru)石墨等(deng))相連電(dian)路接通后(hou),金(jin)屬管道(dao)獲得陰極(ji)電(dian)流(liu)而被保護(hu),見圖8.2.3。


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  陰極保(bao)(bao)護(hu)(hu)技術適用于地下(xia)及(ji)水(shui)下(xia)金屬(shu)管(guan)道,已有NACE標(biao)準(zhun)(美國國家腐(fu)蝕工程師協會(hui)標(biao)準(zhun))。陰極保(bao)(bao)護(hu)(hu)通常是和涂料(liao)聯(lian)合使用。單獨的防腐(fu)涂層,會(hui)有針孔及(ji)使用中產(chan)生的局部脫落,如同(tong)時再用陰極保(bao)(bao)護(hu)(hu),則陰極電流(liu)只保(bao)(bao)護(hu)(hu)針孔和局部脫落處(chu),耗電極小,經濟效(xiao)益更好。


  陰極保護(與涂料聯(lian)合(he)使用),已成功用于地下輸(shu)油管道、過江(jiang)乙烯輸(shu)氣管道及大口徑過江(jiang)、過海輸(shu)淡水管道的(de)防腐,示意圖見圖8.2.4。


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  涂(tu)層加陰極保(bao)護是(shi)標(biao)本兼治、停止腐蝕的(de)(de)辦法(fa),是(shi)國內外公認(ren)最(zui)經濟、最(zui)有效的(de)(de)防(fang)腐措(cuo)施(shi)。


  其中外防護層是(shi)主要防腐(fu)(fu)手段,即在鋼管(guan)(guan)和腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質之間建立一(yi)個絕緣隔離層,避免腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質和鋼管(guan)(guan)接觸,從根本上防止鋼管(guan)(guan)的電化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi);陰極保(bao)護作為(wei)防護層防腐(fu)(fu)的補充手段,為(wei)防護層缺陷處(chu)的鋼管(guan)(guan)外表(biao)面提供電化(hua)學(xue)保(bao)護。


  但是,當防腐層(ceng)質量不佳,破損嚴重時,若采用增加(jia)陰(yin)極(ji)保(bao)護(hu)作為主要防護(hu)手段,不但使陰(yin)極(ji)保(bao)護(hu)投資(zi)和(he)維(wei)護(hu)費用急增,而且管理和(he)維(wei)修、保(bao)護(hu)電流(liu)的合(he)理分布都會出現許(xu)多難題。所以(yi)要進行涂(tu)層(ceng)和陰極保(bao)護(hu)的聯合保(bao)護(hu)的前提是在涂(tu)層(ceng)質量沒有被嚴重損壞(huai)的情況下,通過(guo)陰極保(bao)護(hu)參數的調整從而達到埋地鋼制管道(dao)的保(bao)護(hu)。






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