外加電流陰極保護法是電化學保護法的其中一種，電化學保護又分陰極保護法和陽極保護法，其中陰極保護法又分為犧牲陽極保護法和外加電流保護法。這種方法通過外加直流電源以及輔助陽極，迫使電子從土壤流向被保護金屬，使被保護金屬結構電位高於周圍環境來進行保護。
基本介紹
- 中文名：外加電流陰極保護法
- 外文名：Impressed current cathodic protection
- 別名：陰極電保護法
- 組成：輔助陽極、測試樁、直流電源等
- 用途：保護金屬
系統組成,直流電源,輔助陽極,參比電極,測試樁,輔助材料,優缺點,施工安裝規定,設備位置選擇,陽極地床場址的選擇,外加電流陰極保護設備位置選擇應考慮的因素,用途,
系統組成
直流電源
在外加電流陰極保護系統中，需要有一個穩定的直流電源，以提供保護電流。廣泛使用的有整流器和恆電位儀兩種。一般，當被保護的結構物所處的工況條件（如浸水面積、水質等）基本不變或變化很小時，可以採用手動控制的整流器；但當結構物所處的工況條件經常變化時，則應採用自動控制的恆電位儀，以使結構物電位總處在最佳保護範圍內。
所有能發出直流電的電源，都是可以作為外加電流陰極保護系統的電源。在外加電流陰極保護系統中使用的電源的類型有：整流器、恆電位儀；太陽能電池；發電機；風力發電機；熱點電池。整流器和其他外加電流系統的電源類型相比較，經濟節省操作簡單。
外加電流陰極保護系統的電源，其基本要求有：輸出恆電位、恆電壓、恆電流； 同步通斷功能；數據遠傳、遠控功能。
恆電位儀的輸出電壓限定在50V以內，當工程需要更高的輸出電壓時，必須做好對陽極地床的防護措施。
在工程中廣泛使用的恆電位儀主要有三類：可控矽恆電位儀、磁飽和恆電位儀和電晶體恆電位儀。可控矽恆電位儀功率較大、體積較小，但過載能力不強。磁飽和恆電位儀緊固耐用，過載能力強，但體積比較大，加工工藝也比較複雜。電晶體恆電位儀輸出平穩、無噪聲、控制精度較高，但線路較複雜。
輔助陽極
輔助陽極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質傳遞到被保護的金屬結構上。可作輔助陽極的材料有很多，如廢鋼鐵、石墨、鉛銀合金、高矽鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以及混合金屬氧化物電極等。這些材料各有其特點，適用於不同的場合。
參比電極
參比電極的作用有兩個：一方面用於測量被保護結構物的電位，監測保護效果；另一方面，為自動控制的恆電位儀提供控制信號，以調節輸出電流，使結構物總處於良好的保護狀態。在工程中，常用的參比電極有銅/飽和硫酸銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等，這些參比電極各具特點，適用於不同的場合。
測試樁
測試樁是一種專門用於管道陰極保護配以電位測試探頭對保護管道進行測試的附屬設備。主要用於陰極保護參數的檢測，是管道管理維護中必不可少的裝置，按測試功能沿線布設。
輔助材料
優缺點
優點
1、需要較大的電流場合，特別是裸露的或塗層較差的結構物的防護；
2、所有導電的電解質溶液內；
3、用於水箱裡的大型熱交換器、油加熱處理器和其他容器的保護；
4、儲水罐的內壁；
5、地面上儲存罐的外底；
6、地下儲存罐；
7、地下或水中的基樁和打板樁；
缺點
1、與犧牲陽極相比，需要更高的檢測和維護費用；
2、需要外部電源，持續的電源供給費用；
3、具有引發雜散電流干擾的高風險，可導致過保護，引發防腐層的破壞及管材氫脆。
施工安裝規定
1.陰極保護整流器或其他電源的安裝方式應使其損壞或認為破壞的可能性最小。
2.與整流器相連的導線應遵循地方和國家電器規程，與所用的供電電源要求一致。應在交流迴路中提供外部斷路開關。整流器外殼應可靠接地。
3.所有電纜均應仔細檢查，檢測其絕緣缺陷，應小心進行以防損傷電纜的絕緣，電纜絕緣的缺陷必須進行修補。
4.陽極填充料應與技術規格書一致。
設備位置選擇
陽極地床場址的選擇
在選擇陽極地床場址時，不僅要考慮方便的電源盒較低的土壤電阻率，而且要考慮與外部管道的距離。要得到較低的陽極電壓的方法很多，可以採用若干個陰極保護站，每個陰極保護站由較低的電流輸出；可以加長陽極地床來降低接地電阻；可以強行降低所需的陽極電壓或採用深井陽極。有20m厚的覆土層的深井陽極特別適用於都市中管道的陰極保護，因為都市中的管道與外部裝置的距離較小。
外加電流陰極保護設備位置選擇應考慮的因素
1.有無現存的低壓電源；
2.保護電流需要量；
3.適合陽極地床的低電阻率環境；
4.對個人利益損害儘量少；
5.有良好的專門運輸線；
6.其他外部裝置與貴金屬陽極應有足夠的間距，使干擾影響最小。
用途
主要用於保護大型或處於高土壤電阻率土壤中的金屬結構，如：長輸埋地管道，大型罐群等。
