埋地管道的陰極保護外加電流法

陰極保護的原理

金屬—電解質(zhì)溶解腐蝕體系受到陰極極化時，電位負移，金屬陽極氧化反應過電位ηa

減小，反應速度減小，因而金屬腐蝕速度減小，稱為陰極保護效應。

實質(zhì)：由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還原反應所需，從而使金屬氧化反應（失電子反應）受到抑制。第2頁，共14頁。常見防腐蝕方法：電化學保護陰極保護陽極保護犧牲陽極保護法外加電流陰極保護法第4頁，共14頁。外加電流保護法：原理：在回路中串入一個直流電源，借助輔助陽極，將直流電通向被保護的金屬，進而使被保護金屬變成陰極，實施保護。管線外加電流保護系統(tǒng)示意圖第5頁，共14頁。1.恒電位儀

如果保護對象為結構簡單的單純管道，那么外加電流陰極保護系統(tǒng)的控制方式選擇恒電位控制，因為在這樣的

情況下，外加電流保護系統(tǒng)的保護電位均衡性易于實現(xiàn)，輔助陽極及參比電極定位相對容易。

如果是復雜的管路系統(tǒng)中，外加電流陰極保護建議采用恒電流控制。第6頁，共14頁。2.輔助陽極地床輔助陽極地床分為深井陽極地床和淺埋陽極地床；深層土壤電阻率比地表低；基本要求：

1、導電性好；2、排流量大；3、耐腐蝕，消耗量小，壽命長；4、具有一定的機械強度、耐磨、耐沖擊震動；5、容易加工、便于安裝；6、 材料易得、價格便宜。第7頁，共14頁。3.參比電極

參比電極的作用有兩個：一方面用于測量被保護結構物的電位，監(jiān)測保護效果；另一方面，為自動控制的恒電位儀提供控制信號，以調(diào)節(jié)輸出電流，使結構物總處于良好的保護狀態(tài)。第8頁，共14頁。參比電位的測試

地表參比法是利用數(shù)字萬用表與Cu/CuSO4參比電極通過測試樁測試施加有陰極保護管道的保護電位，通過電位的分布間接評定涂層的質(zhì)量狀況。測試前需要用標準甘汞電極校準硫酸銅參比電極，在測試電位的時候，將參比電極豎立安放在測量管道上方1m（規(guī)范規(guī)定），如果地表干燥就需要澆水，將萬用表黑表筆連參比電極，紅表筆連測量物（管道測試樁接線柱），用合適的檔位測量電位值。第9頁，共14頁。其他元件④.接地電池保護器⑤.測試樁：電位測試樁電流測試樁絕緣測試樁⑥.導線第10頁，共14頁。外加電流陰極保護的優(yōu)點：

①:驅動電壓高，能夠靈活地在較寬的范圍內(nèi)控制陰極保護電流輸出量，適用于保護范圍較大的場合②:在惡劣的腐蝕條件下或高電阻率的環(huán)境中也適用

③:選用不溶性或微溶性輔助陽極時，可進行長期的陰極保護

④:每個輔助陽極床的保護范圍大，當管道防腐層質(zhì)量良好時，一個陰極保護站的保護范圍可達數(shù)十公里

⑤:對裸露或防腐層質(zhì)量較差的管道也能達到完全的陰極保護第11頁，共14頁。缺點

①:一次性投資費用偏高，而且運行過程中需要支付電費

②:陰極保護系統(tǒng)運行過程中，需要嚴格的專業(yè)維護管理③:離不開外部電源，需常年外供電④對鄰近的地下金屬構筑物可能會產(chǎn)生干擾作用第12頁，共14頁。施工中注意的問題：保護材料及設備，這些是陰極保護成功的前提，但最終的實現(xiàn)則通過施工來完成。外加電流陰極保護施工應注意以下問題：

1）施工前對所有電極進行檢查，主要是外觀檢查，表面不得沾有油污等其它雜物，電極體表面是否破損等；另外對連接及絕緣電阻進行檢查，以保證連接或絕緣良好。

2）施工時嚴格按照設計圖進行施工，輔助陽極及參比電極均要求連接良好，且對相應的電纜均要做好標記，以備將來檢修使用。第13頁，共14頁。

3）在通電前,應先檢查電源的正負輸出端,確保其沒有短路現(xiàn)象。隨后將輸出電壓調(diào)至最低一檔,接通電源,這時通過電壓表測量,確保各陽極接在電源正極上,被保護的金屬結構物接在電源負極上。否則,不但起不到保護作用,反而加劇金屬的腐蝕,這一點千萬不可馬虎。

4）陰極保護系統(tǒng)運行后，輔助陽極有10～20天的極化時