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| 臨時(shí)陰極保護(hù)的原理及陰極保護(hù)方法的選擇 |
陰極保護(hù)是一種能夠防止金屬管道在電介質(zhì)中不被腐蝕的保護(hù)技術(shù)。該原理是使用某種金屬構(gòu)件作為陰極對(duì)其施加電流，使其變得陰極化，抑制陰極的腐蝕，從而達(dá)到保護(hù)的目的。目前來說，大部分的輸送管道被埋于地下，由于這些埋在地下的管道所傳輸?shù)奈镔|(zhì)大多是具有腐蝕性的介質(zhì)，不僅會(huì)對(duì)管道的內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕，還有可能會(huì)腐蝕管道的外壁，一旦埋在地下的管道被嚴(yán)重地腐蝕，就會(huì)引發(fā)不可預(yù)見的事故，增加產(chǎn)生危害的幾率。陰極保護(hù)作為保護(hù)埋地管道的一種保護(hù)方式，在埋地管道施工過程中具有很高的研究?jī)r(jià)值。
一、臨時(shí)陰極保護(hù)的原理
國(guó)際上對(duì)于臨時(shí)陰極保護(hù)所采用的主要方法是沿著管道安裝一定數(shù)量的犧牲陽極。通常采用鎂陽極作為犧牲陽極，降低埋地鋼質(zhì)管道的電位，保護(hù)所敷設(shè)的埋地鋼質(zhì)管道。犧牲陽極的安裝一般不高于埋地鋼質(zhì)管道，這樣，在埋地鋼質(zhì)管道附近電場(chǎng)的作用下，電流從犧牲陽極流入大地，避免管道的腐蝕。(這通常被稱為一個(gè)“封閉分布式陽極系統(tǒng)”)陽極的數(shù)量取決于埋地鋼質(zhì)管道的材質(zhì)、尺寸、敷設(shè)方法和沿途的地質(zhì)條件(主要是土壤電阻率)等因素。其中，土壤電阻率決定著犧牲陽極的安裝位置，包括水平位置和垂直位置。SAES-X-400標(biāo)準(zhǔn)要求，臨時(shí)陰極保護(hù)系統(tǒng)確保在使用便攜式銅/硫酸銅(Cu/CuSO4)參比電極的情況下，管道對(duì)地電位在 -3.0-1.0V 之間。臨時(shí)陰極保護(hù)經(jīng)常采用犧牲陽極保護(hù)法，這是一種防止金屬腐蝕的方法。犧牲陽極法具體方法為：將氧化性較強(qiáng)的金屬作為保護(hù)極，與被保護(hù)金屬相連構(gòu)成原電池;當(dāng)保護(hù)極與被保護(hù)的管道連接時(shí)，自身產(chǎn)生優(yōu)先離解，從而抑制了管道的腐蝕。犧牲陽極法陰極保護(hù)是應(yīng)用最早的一種電化學(xué)保護(hù)技術(shù)。
二、陰極保護(hù)方式的選擇
對(duì)埋地鋼管而言，土壤本身所含水分及水中所含各種離子將對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕，單純采用普通外防腐措施并不能徹底解決鋼管的腐蝕問題。除受普通外防腐材料本身耐水性及微生物性等因素的限制外，防腐施工中不規(guī)范操作是影響防腐層壽命的主要原因。從理論講，采用普通防腐材料做成完整無缺、絕緣性能很高、防腐性能很強(qiáng)的防腐絕緣層是可以做到的，但造價(jià)很昂貴且對(duì)施工要求非常嚴(yán)格，在實(shí)際工程中難以實(shí)現(xiàn)。對(duì)地下長(zhǎng)距離輸水管采用陰極保護(hù)與防腐絕緣層聯(lián)合保護(hù)的方法是目前最經(jīng)濟(jì)最有效果的防護(hù)措施。犧牲陽極陰極保護(hù)是將電位更負(fù)的金屬與被保護(hù)埋地金屬管道連接，在低土壤電阻率環(huán)境下該陽極金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)金屬管道上去，使整個(gè)被保護(hù)道管處于一個(gè)較負(fù)的相同的電位下。該方式應(yīng)用較為廣泛，安全可靠，所以本工程對(duì)輸水鋼管采用陰極保護(hù)與防腐絕緣層聯(lián)合保護(hù)的方法。陰極保護(hù)有兩種方法，即犧牲陽極保護(hù)法和外加電流陰極保護(hù)法�？紤]到外加電流陰極保護(hù)法雖然具有保護(hù)范圍大、適應(yīng)性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但初次建造費(fèi)用較高，運(yùn)行中需外部電源，需設(shè)專門的陰極保護(hù)站，維護(hù)管理費(fèi)用較高。而犧牲陽極陰極保護(hù)法不需要外部電源，施工及維護(hù)管理簡(jiǎn)單、安全、可靠，保護(hù)電流利用率高，建造費(fèi)用較低，所以建議使用犧牲陽極陰極保護(hù)法。 |
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