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什么是阴极保护 阴极保护的工作原理

学习啦【百科知识】 编辑:谢君 发布时间:2016-09-09

  为了防止通信线路或设备被腐蚀,而使被保护的设备对地保持负电位的一种防腐蚀措施。那么你对阴极保护解多少呢?以下是由学习啦小编整理关于什么是阴极保护的内容,希望大家喜欢!

  什么是阴极保护

  阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。

  阴极保护:为了防止通信线路或设备被腐蚀,而使被保护的设备对地保持负电位的一种防腐蚀措施。

  中文名:阴极保护

  外文名:Cathode Protection

  别称:无

  应用学科:信息通信

  特点:腐蚀、负电位、防腐蚀措施

  阴极保护的工作原理

  金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电位负移,金属阳极氧化反应过电位ηa 减小,反应速度减小,因而金属腐蚀速度减小,称为阴极保护效应。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。

  由外电路向金属通入电子,以供去极化剂还原反应所需,从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时,金属表面只发生去极化剂阴极反应。

  两种阴极保护法:外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。

  1、牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,使该金属上的电子转移到被保护金属上去,使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。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(电流一般小于1安培)或处于低土壤电阻率环境下(土壤电阻率小于100欧姆、米)的金属结构。如,城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的报道,对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训,认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年,最多5年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳,限制了阳极的电流输出。产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求,其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此,设计牺牲阳极阴极保护系统时,除了严格控制阳极成份外,一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。

  2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位,使被保护金属结构电位低于周围环境。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,如:长输埋地管道,大型罐群等。

  采用阴极保护具备的条件

  1、被保护构筑物必须是可导电的金属件,且具有足够低的纵向导电率;

  2、与低欧姆的接地装置不得有金属导电性连接;

  3、容器和管道均应具有足够电阻率的防腐层。

  注:随着防腐层电阻的增大,保护电流密度相应地降低,越加有利于电流均匀分布,扩大保护范围。当保护电流密度增大时对外部装置的干扰影响也增加。

  若管道建在或运行在高压电装置附近,就必须遵循Akf第三号推荐标准。若考虑到防爆和放接触电压,需要与接地的外部设备进行电连接或者这类连接决不可被取消,这是应按照Afk第九号标准推荐采用局部阴极保护技术。

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