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本帖最后由 oilsacer 于 2016-3-23 12:35 编辑
1、阴极保护原理
以外加电流的阴极保护为例,暂不考虑腐蚀电池的回路电阻,则在未通电流保护以前,腐蚀原电池的自然腐蚀电位为E,相应的最大腐蚀电流为Ic。通上外加电流后,由电解质流入阴极的电流量增加,由于阴极的进一步极化,其电位将降低。如流入阴极电流为ID,则其电位降至E‘,此时由原来的阳极流出的腐蚀电流将由Ic降至I'。Id与I'的差值就是由辅助阳极流出的外加电流量。为了使金属构筑物得到完全保护,即没有]腐蚀]电流从其上流出,就需进一步将阴极极化到使总电位降至等于阳极的初始电位Ea,此时外加的保护电流值为Ip。要达到完全保护,外加的保护电流要比原来的腐蚀电流大得多。
2、阴极保护的方法
①牺牲阳极法
在腐蚀电池中,阳极腐蚀,阳极不腐蚀。利用这一原理,以牺牲阳极优先溶解,使金属构筑无成为阴极面实现保护的方法称为牺牲阳极法。
②强制电流法
根据阴极保护的原理,用外部的直流电源作用阴极保护的极化电源,将电源的负极接管通(被保护构筑物),将电源的正极接至辅助阳极,在电流的作用下,使管道发生阴极极化,实现阴极保护。
③排流保护
当有杂散电流存在时,通过排流可以实现对管道的阴极极化,这是杂散电流就成了阴极保护的电流源。但排流保护是受到杂散电流所限制的。通常的排流方式有直流排流、极性排流、强制排流三种形式。
3、阴极保护参数
①自然腐蚀电位
自然腐蚀电位体现了构筑物本身的活性,决定了阴极保护所需电流的大小,同时又是阴极保护准则中重要的参考点。
②保护电位
按国际GB/T 10123-88的定义,保护电位为“进入保护电位范围所必须达到的腐蚀电位的临界值”。保护电位是阴极保护的关键参数,它标志了阴极极化的程度,是监视和控制管道阴极保护效果的重要指标。或者认为使腐蚀过程停止,金属经阴极极化后所必须达到的电位称为最小保护电位,也就是腐蚀原电池阳极的起始电位。其数值与金属的种类、腐蚀截止的组成、浓度及温度等有关。根据实验测定,碳钢在土壤及海水中的最小保护电位为-0.85V(CSE)左右。
③保护电流密度
在国际GB/T 10123-88中,保护电流密度的定义是:“从恒定在保护电位范围内某一电位的电极表面上流入或流出的电流密度”。此定义适用于阴极保护和阳极保护,对于阴极保护来说只能是“流入”。保护电流密度与金属性质、介质成分、浓度、温度、表面状态(如管道防腐层状况)、介质的流动、表面阴极沉积物等因素有关。对于土壤环境而言,有时还受季节因素的影响。
4、管道实施阴极保护的基本条件
①有可靠的直流电源,以保证提供充足的保护电流
②]管道]必须处于有电解质的环境中(如土壤、河流、海水等)
③保持管道纵向电连续性
④为确保管道系统阴极保护的有效性和提高保护效率,必须做好管道的电绝缘,如选用高质量的管道覆盖层以及合理布局绝缘连接体。
文章来源:洛克斯石油论坛 洛克斯石油网 |
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