阴极保护

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阴极保护中牺牲阳极的材料选择和系统维护应

   在阴极保护牺牲阳极是利用不同金属的电位差异,为受保护的金属提供电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态使金属表面不再有流动的电子,缓解金属表面的腐蚀。

  牺牲阳极阴极保护的原理是利用不同金属的电位差异,为受保护的金属提供电位,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,金属表面各点电位降低到同一负电位,使金属表面各点之间不再有电位差,不再有电子的流动,金属原子不再失去电子而变成离子溶入溶液。最终达到减缓腐蚀的目的。由于在实现阴极保护过程中,较活泼的金属被腐蚀,所以,被称为牺牲阳极阴极保护。该方式简便易行,不需要外加电源,很少产生腐蚀干扰,广泛应用于保护小型或处于低土壤电阻率环境下的金属结构。对于埋地结构众多,且复杂的区域,采用外加电流阴极保护而又不对与其相近的结构物产生干扰是非常困难的。对于这种环境下的结构,牺牲阳极法则是比较经济的选择。

  阳极中牺牲镁合金阳极驱动电位大,适应范围广,但电流效率低;锌合金阳极电流效率比较高,但驱动电位小,无法满足高电阻环境下的使用,而铝合金阳极极易钝化,性能不稳定。近几年人们研制将两种不同的牺牲阳极材料结合在一起,制成镁包铝、镁包锌或者铝包锌的双金属复合牺牲阳极,复合式牺牲阳极在极化初期,利用镁合金较高的驱动电压所产生的大电流使得钢铁结构加速极化,进入被保护状态,当保护电流显著降低,这时驱动电位较低的铝合金阳极或锌合金阳极开始工作,维持构件的稳定极化,这种复合阳极具有保护效果好、体积小、重量轻。易于安装,使用寿命长和成本较低等特点。被广泛应用。

  牺牲阳极阴极保护系统的维护,要经常检查阳极的输出电流,阳极消耗尽后,及时更换。用在工程中的牺牲阳极每年都需要做一次检查维护工作,检查相关的各参数,电位测试,绝缘接地检查,接地故障排查,用以排查阴极保护情况,发现问题及时采取措施。检查时测量牺牲阳极的输出电流,确定电缆的连接是否完好,如果牺牲阳极尚未达到使用寿命,而出现输出电流明显减小,有可能出现阳极电缆断路现象,应及时进行维护。

  牺牲阳极材料从开始的废旧钢铁研发出高硅铸铁、石墨等阳极,近几年合金阳极被广泛应用,新型的合金阳极如广谱的合金阳极,它具有较高的电流效率,可适用于普遍的环境、补充了镁合金阳极的电流效率较低和锌合金阳极适宜电阻低的环境,综合实现阳极智能转化,实现阳极自我调节能力。出现了柔性阳极实现了阳极可以像电缆一样灵活铺设,随着社会的发展,阳极保护技术的不断进步,长寿命的阳极将被研发。

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