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阴极保护

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。

阴保方式

方法

优点

缺点

强制电流

1 输出电流连续可调

2 保护范围大

3 不受环境电阻率限制

4 工程越大越经济

5 保护装置寿命长

1 需要外部电源

2 对邻近金属构筑物干扰大

3 维护管理工作量大

牺牲阳极

1 不需要外部电源

2 对邻近构筑物无干扰或很小

3 投产调试后可不需管理

4 工程越小越经济

5 保护电流分布均匀、利用率高

1 高电阻率环境不宜使用

2 保护电流几乎不可调

3 覆盖层质量必须好

4 投产调试工作复杂

5 消耗有色金属

排流保护

极性排流

1 利用杂散电流保护管道>管道

2 经济实用

3 方法简单,只需简单管理

4 有杂散电流时,可自动防止杂散电流的腐蚀

1 对其他构筑物有干扰影响

2 干扰停运时,保护体得不到保护

3 易造成过负电位

强制排流

1 保护范围广

2 电压、电流连续可调

3 以干扰源的负馈线代替辅助阳极,结构简化

4 干扰源停运时,保护体仍被保护

5 不存在阳极干扰

1 对其他构筑物有感到影响

2 需要外部电源

3 排流点易过保护

检查测试

1.所有强制电流电源每两月检查一次,间隔长一些或短一些也可能是合适的。运行正常的判据是:电流输出、正常的功耗、表示正常运行的信号或官道上令人满意的阴极保护水平。

2.作为预防性维护计划的一部分,为最大限度地减少使用中的损坏,所有强制电流保护设施应每年检查一次。检查内容包括电气故障、安全接地的连接点、仪表的精度、效率及回路电阻。

3.反向电流开关、二极管、干扰跨接和其他保护装置等,如果失效可能危及构筑物的保护,其正常的功能检查应每两个月一次。

4.应定期检查并评价绝缘接头、电连续性跨接及套管绝缘的有效性,可通过电测量完成。

具备条件

在采用阴极保护时,应具备以下条件:

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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