陰極保護技術

陰極保護技術是指通過電化學的方法，將需要保護的金屬結構極化，使之電位向負向移動。以達到在環境介質中處於陰極，即被保護狀態的地位的一種方法。陰極保護技術是一種電化學保護技術，其核心是在電解質環境中，將金屬的電位向負向移動，以達到免蝕電位。

基本介紹

• 中文名：陰極保護技術
• 作用：保護金屬不被氧化
• 方法：將金屬極化，使之電位向負向移動
• 實質：電化學保護技術
• 核心：使電子在電解液中定向移動至負極
• 套用：船舶防鏽
• 分類：犧牲陽極和外加電流兩類

局部陰極保護

常用陰極保護的基本原則是將受保護的構築物與所有低接地電阻的裝置實現電分離。但是，這在工業裝置上是個很大的技術難題，因為管子非常多，管徑相當大。要將它們實現電分離不僅費用昂貴，而且在正常使用中，它們可能與外部裝置電接觸或絕緣接頭跨接，容易產生很多問題。在管道系統改造或擴建過程中，這個問題尤為突出。在爆炸危險的裝置和輸送電解液的管道上實施陰極保護也存在技術難題。如果用大口徑管道輸送低電阻率的電解質，那么在絕緣接頭未受保護一側，就會有被陰極保護電流引發內腐蝕的危險。

在工業裝置上管道的腐蝕危險一般比長輸管道中的腐蝕危險大，因為在大多數情況下，管道會與鋼筋混凝土基礎形成腐蝕電池。在不同種類的工業裝置區域內能夠利用區域陰極保護來克服這種腐蝕危險，所用方法類似於局部陰極保護的方法。受保護的區域是沒有限制的，也就是說管道與連線的和分支的管道之間是沒有電絕緣的。

艦船的陰極保護

艦船的陰極保護從包括所有附著物和敞開處（如螺旋槳、舵、螺旋槳支架、通海吸水箱、浮箱、通水口助推器）在內的水下部位的外防護，到各種船艙（壓載艙、淡水艙、燃油艙）、管路（冷凝器與熱交換器）和船舭的內防護。艦船要暴露在組成機不相同的水域裡，含鹽濃度和導電率是特別重要的指標，因為它們對腐蝕電池的活動和電流分布有很大影響。此外，在艦船上，還必須考慮不同金屬的問題，陰極保護準則。

艦船陽極分布原則

陽極應當均勻分布在艦船的水下部位的表面上，以達到良好的電流分布。設定時，應當遵循以下基本原則：陽極總質量的大約25%套用於保護船尾，剩餘的陽極應分布在船頭和船體中間部位；它們應當安裝在船舭半徑上，這樣將它們附裝好後不容易被拉脫；在舭龍骨部位，它們應當交替附裝在上側與下側；在船體中間船舭上的陽極間隔距離應不大於6~8cm，以確保保護區域互相重疊搭接；在有高保護電流密度的水域（如熱帶）和有低電阻率的水域（如波羅的海），陽極間隔距離跟小一些。在這樣的艦船上，選用5m的間隔距離。如果艦船會說道嚴重的機械損傷時，如在北極水域的冰海里航行的船隻，這個間距距離還要小，陰極保護準則。

艦船陽極的使用時間

艦船的陰極保護材料陽極設計壽命至少為4，所以對於壓載艙在船行進中或者是空的或者裝有壓艙水類型的壓載艙時間為使用時間的40%。對於盛裝贓物料的船艙類型船艙，壓載時間為使用時間的25%，這相當於一年分別壓載146天和91天。每次壓載艙航行最短要用5天時間裝水壓藏。

要保護的表面應是全部表面，包括外掛程式、圓桿和管子。側壁上部1.5m以及蓋子應當採用質量經過認證的優質防腐層防止腐蝕。

技術分類

一、犧牲陽極保護技術；

二、外加電流保護技術。

套用範圍

陰極保護技術是套用最廣泛也是最成功的一種金屬防腐蝕技術。

陰極保護試片

陰極保護試片是在測試位置代表管道的金屬試片，用於陰極保護測試。

有一根與檢查試片相連的絕緣測試導線引到地面上，並且在正常運行期間與管線測試導線連線，試片接受陰極保護電流，並在此測試位置代表管道。為了進行測試，此連線是可斷開式的，以測量試片的極化電位。為了測量試片的斷電電位，此連線斷開的時間應儘量的短以避免試片過度的去極化。

當用試片代表管道時，那些來自其他電流源的電流造成的電壓降將不受影響，試片較小的尺寸會減少這些電壓降的影響。

特點

1.確定測試位置；

2.儘可能使參比電極和電解質之間的接觸點與試片靠近；

3.將試片和參比電極與電壓表連線；

4.測量並記錄管線和試片的通電電位；

5.將試片與管線斷開，立刻測量並記錄試片對電解質的斷點電位及其極性，此過程應儘可能快以避免試片的去極化；

6.重新將試片與管線連線，使其正常運行。

研究熱點

1、交流雜散電流技術；包括排流技術；

2、線上監測技術；

3、鋼筋混凝土保護技術；

技術要求

對於施加陰極保護的管道要做到經濟合理跟技術可行，這就要滿足一定的條件，如下：

①要保證管道縱向連線的導電性

②管道的覆蓋層要保證有足夠的電阻

③要保證管道跟其他低電阻接地裝置的電絕緣性。

套用條件

在採用陰極保護時,應具備以下條件:

1.被保護構築物必須是可導電的金屬件,且具有足夠低的縱向到點率;

2.與低歐姆的接地裝置不得有金屬導電性連線;

3.容器和管道均應具有足夠電阻率的防腐層。

注:隨著防腐層電阻的增大,保護電流密度相應地降低,越加有利於電流均勻分布,擴大保護範圍。當保護電流密度增大時對外部裝置的干擾影響也增加。

若管道建在或運行在高壓電裝置附近,就必須遵循Akf第三號推薦標準。若考慮到防爆和放接觸電壓,需要與接地的外部設備進行電連線或者這類連線決不可被取消,這是應按照Afk第九號標準推薦採用局部陰極保護技術。