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阴极保护原理
发布时间:2021-12-31 点击次数:257次

  阴极保护是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术,该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流,是其产生阴极化,当金属的电位负于某一电位值时,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制,根据提供阴极电流的方式不同,阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种,前者是将一种电位更负的金属(如镁、铝、锌等)与被保护的金属结构物电性连接,通过点负性金属或合金的不断溶解消耗,向被保护物提供保护电流,使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电,通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物,从而使腐蚀得到抑制。不论是牺牲阳极法还是外加电流法,其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。

  阴极保护和涂覆层的联合应用,可以使地下或水下金属结构物获得经济和有效的保护。良好的涂覆层可以保护构筑物99%以上的外表面不受腐蚀。地下或地下的金属结构物通常在使用前涂覆防护涂层用以金属与电介质环境电绝缘隔离。如果金属构筑物能够做到完全电绝缘隔离,金属在电介质中的腐蚀电池的形成将受到抑制,腐蚀电流将无法产生,从而防止金属的腐蚀。然而,完全理想的涂覆层是不存在的,由于施工过程的运输、安装及补口、热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在。金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷,而这些缺陷终将导致金属的局部腐蚀产生。阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀,延长涂层使用寿命,另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量,改善保护电流分布,增大保护半径,使阴极保护变得更为经济有效,对于裸露或防腐涂层很差的地下或水下金属构筑物,阴极保护甚至是腐蚀防护的可选择的手段。

  阴极保护的费用通常只占被保护金属结构物造价的1%~5%,而结构物的使用寿命则可因此而成倍甚至几十倍地延长,因此,这项技术得到人们的普通认可,并已在船舶、港工设施、海洋工程、石化、电力、市政等领域得到越来越广泛的应用,前景十分广阔。


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