什么是陰極保護?
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2012-12-01
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陰極保護是一種用于防止金屬在電介質(zhì)(海水、淡水及泥土等介質(zhì))中侵蝕的電化學保護技術,該技術的基本原理是對被保護的金屬表面施加一定的直流電流,使其產(chǎn)生陰極極化,當金屬的電位負于某一電位值時,侵蝕的陽極溶解過程就會得到有效按捺。
根據(jù)提供陰極電流的方式不同,陰極保護又分為犧牲陽極法和外加電流法兩種,前者是將一種電位更負的金屬(如鎂、鋁、鋅等)與被保護的金屬結(jié)構(gòu)物電性連接,通過電負性金屬或合金的不斷溶解消耗,向被保護物提供保護電流,使金屬結(jié)構(gòu)物獲得保護。后者是將外部交流電轉(zhuǎn)變成低壓直流電,通過輔助陽極將保護電流傳遞給被保護的金屬結(jié)構(gòu)物,從而使侵蝕得到按捺。
不論是犧牲陽極法仍是外加電流法,其有效公道的設計應用都可以獲得良好的保護效果。 陰極保護和涂覆層的聯(lián)合應用,可以使地下或水下金屬結(jié)構(gòu)物獲得最經(jīng)濟和有效的保護。良好的涂覆層可以保護構(gòu)筑物99%以上的外表面不受侵蝕,地下或水下的金屬結(jié)構(gòu)物通常在使用前涂覆防護涂層用以將金屬與電介質(zhì)環(huán)境電絕緣隔離。假如金屬構(gòu)筑物能夠做到完全電絕緣隔離,金屬在電介質(zhì)中的侵蝕電池的形成將受到按捺,侵蝕電流將無法產(chǎn)生,從而防止金屬的侵蝕。然而,完全理想的涂覆層是不存在的,因為施工過程中的運輸、安裝及補口,熱應力及泥土應力、涂層的老化及涂層微小針孔的存在,金屬結(jié)構(gòu)物的外涂層總會存在一些缺陷,而這些缺陷終極將導致金屬的局部侵蝕產(chǎn)生。
陰極保護技術和涂層聯(lián)合應用則可以有效解決這一題目。一方面陰極保護可有效地防止涂層破損處產(chǎn)生的侵蝕,延長涂層使用壽命,另一方面涂層又可大大減少保護電流的需要量,改善保護電流分布,增大保護半徑,使陰極保護變得更為經(jīng)濟有效,對于裸露或防腐涂層很差的地下或水下金屬構(gòu)筑物,陰極保護甚至是侵蝕防護的獨一可選擇的手段。 陰極保護的用度通常只占被保護金屬結(jié)構(gòu)物造價的1%~5%,而結(jié)構(gòu)物的使用壽命則可因此而成倍甚至幾十倍地延長,因此,這項技術得到人們的普遍認可,并已在船舶、港工舉措措施、海洋工程、石化、電力、市政等領域得到越來越廣泛的應用,遠景十分廣闊。