腐蝕電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)的陰(yin)極是接受電(dian)(dian)(dian)子產生還原(yuan)反應的電(dian)(dian)(dian)極,只有(you)陽(yang)極才(cai)發生腐蝕。利(li)用(yong)(yong)這個原(yuan)理,可以從(cong)外(wai)部導入陰(yin)極電(dian)(dian)(dian)流(liu)至需(xu)要(yao)保護的設(she)備(bei)上,使(shi)管道全部表面成為陰(yin)極。陰(yin)極保護廣泛用(yong)(yong)于土(tu)壤(rang)和(he)海(hai)(hai)水(shui)中(zhong)的管道、電(dian)(dian)(dian)纜、海(hai)(hai)船、港灣(wan)碼頭設(she)施(shi)、鉆井(jing)平臺、水(shui)庫閘門(men)、油氣(qi)井(jing)、家(jia)用(yong)(yong)水(shui)槽等。為了減少電(dian)(dian)(dian)流(liu)輸(shu)入,延長使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming),一般(ban)和(he)涂料聯合(he)應用(yong)(yong),是一種經濟簡便、行(xing)之有(you)效的防腐蝕方(fang)法。
利用(yong)外部陰極(ji)電(dian)流(liu)使金屬電(dian)位向負的方向移(yi)動,使腐蝕(shi)原電(dian)池的作用(yong)減(jian)弱,或完全停止(zhi),從而達到(dao)減(jian)緩或停止(zhi)金屬腐蝕(shi)的目的,這種技(ji)術稱為(wei)電(dian)化學陰極(ji)保護技(ji)術。外部陰極(ji)電(dian)流(liu)可(ke)由兩(liang)種方法(fa)獲得:偶接犧牲陽極(ji)法(fa)和外電(dian)源法(fa)。
犧牲(sheng)陽極(ji)法是將電(dian)位較(jiao)負的一種金屬(如(ru)鋁、鎂、鋅及其合金等)連接在被保護的金屬管道上,使(shi)兩者(zhe)在電(dian)解質中(zhong)構成一個大電(dian)池(chi),犧牲(sheng)陽極(ji)電(dian)位負被腐蝕(shi)(shi),金屬管道得到(dao)陰極(ji)電(dian)流而減弱了或(huo)停止了腐蝕(shi)(shi),見(jian)圖(tu)8.2.2。
外(wai)電源(yuan)法是把電解(jie)質中的金屬管道和(he)(he)一直流(liu)(liu)電流(liu)(liu)的負極相(xiang)連,直流(liu)(liu)電源(yuan)的正極和(he)(he)一外(wai)加的輔助陽極(耐陽極腐蝕的材料如石墨等)相(xiang)連電路接通后(hou),金屬管道獲得陰極電流(liu)(liu)而(er)被保護,見圖8.2.3。

陰(yin)極保(bao)護(hu)技(ji)術適用(yong)于地(di)下及(ji)水(shui)下金屬管道,已有(you)NACE標準(zhun)(美國國家腐(fu)蝕工程(cheng)師協會標準(zhun))。陰(yin)極保(bao)護(hu)通常是和涂料(liao)聯合使用(yong)。單獨的防腐(fu)涂層,會有(you)針孔(kong)及(ji)使用(yong)中產生的局(ju)(ju)部脫落(luo),如(ru)同時(shi)再(zai)用(yong)陰(yin)極保(bao)護(hu),則(ze)陰(yin)極電(dian)(dian)流只保(bao)護(hu)針孔(kong)和局(ju)(ju)部脫落(luo)處,耗電(dian)(dian)極小,經濟效(xiao)益更好。
陰(yin)極保護(hu)(與涂料聯合使用),已成功用于(yu)地下輸油(you)管(guan)道、過江(jiang)(jiang)乙烯輸氣管(guan)道及大口徑過江(jiang)(jiang)、過海輸淡(dan)水管(guan)道的防腐,示意圖見圖8.2.4。

涂層加陰極保護是標本兼治、停止腐蝕(shi)的辦(ban)法,是國內外公認最經(jing)濟、最有(you)效的防腐措施。
其中外防(fang)護(hu)層(ceng)是主要防(fang)腐(fu)手段(duan),即在(zai)鋼管(guan)和(he)腐(fu)蝕(shi)介(jie)質之(zhi)間建立(li)一(yi)個絕(jue)緣(yuan)隔離層(ceng),避免腐(fu)蝕(shi)介(jie)質和(he)鋼管(guan)接觸,從根(gen)本上防(fang)止(zhi)鋼管(guan)的電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi);陰極保護(hu)作為防(fang)護(hu)層(ceng)防(fang)腐(fu)的補充手段(duan),為防(fang)護(hu)層(ceng)缺陷處的鋼管(guan)外表面提供電(dian)化(hua)學(xue)保護(hu)。
但是,當防腐層質量不佳(jia),破損嚴重時,若(ruo)采用增(zeng)加陰極保護作(zuo)為主要(yao)防護手段,不但使陰極保護投資和(he)維(wei)護費用急增(zeng),而且(qie)管理和(he)維(wei)修(xiu)、保護電流的合理分布都會(hui)出現許多難(nan)題。所以要(yao)進行涂層(ceng)和陰極保(bao)護的(de)(de)聯合保(bao)護的(de)(de)前提是(shi)在涂層(ceng)質量沒有被嚴重損壞(huai)的(de)(de)情(qing)況下,通過陰極保(bao)護參數的(de)(de)調整從而達到埋地鋼制管道的(de)(de)保(bao)護。

