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阴极保护的方法和应用

阴极保护对金属进行阴极极化目前主要通过两种方法实现:牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法。

牺牲阳极法是将一个电位更负的金属连接到被保护金属上,此金属与被保护金属在电解液中形成电池,因电位负而成为阳极,发生腐蚀,而被保护金属被阴极极化得到保护,此方法被称为牺牲阳极保护法。牺牲阳极保护法的优点有:费用较低,一次性投资费用少,维护几率小;不用担心产生过保护现象,可提高电流保护的利用率;不需要外加电源,适用于无电源或扯电线不方便的地方和小规模可移动物体,应用起来比较方便经济。牺牲阳极法的缺点有:受阳极寿命的影响,当阳极耗损完时需更换;在高电阻率电解质条件下不宜使用;由于阳极金属固定,电流电压不易调节等。

  外加电流阴极保护法又被称为强制电流阴极保护法,就是将被保护金属与直流电源负极相连,使之阴极极化从而达到阴极保护的目的。它由被保护金属、辅助阳极、参比电极、直流电源和连接电缆串联而成。此法的优点是:在高电阻率或恶劣条件下均适用;可实现远程自动化监控,实时调节外加电流、电位的大小;对所需电流较大且保护时间较长的设施比较经济。其缺点是:一次性投资及使用费用譬高;在运行中需要专业人员维护管理;施工不便等。牺牲阳极法与外加电流法各有各的优点和缺点,在某些场合下,可能采用牺牲阳极法更合适,而在有些场合下则可能采用外加电流法更好。选择时应根据本地的实际情况下,具体情况具体分析,主要考察的因素有被保护金属的表面保护层状况,设施规模的大小,环境条件,有无可利用的电源以及经济性等。通过实地分析,选择最适合的阴极保护方法。

对被保护金属施加阴极保护时需要注意以下使用条件:

  (1)被保护金属所处的介质要容易进行阴极极化,否则耗电量大,不宜于进行阴极保护; 

   (2)腐蚀介质必须是能导电的,只有导电介质才能形成闭合电路,为被保护金属提供阴极极化;

  (3)形状、结构复杂的大型金属设备,在施加阴极保护时要注意屏蔽作用,以免金属表面电流分布不均匀。在阴极保护的金属表面,不论是进行的氧去极化还是氢离子去极化反应,都会生成OH一,使阴极表面附近碱性增加。因此对耐碱性较差的两性金属可能会使腐蚀加快,使两性金属采用阴极保护受到局限,但两性金属在酸性介质中是可以采用阴极保护的。此外,如果金属本身处于钝态,而阴极极化可能将其活化时,则也不宜采用阴极保护。因此,在对金属进行防腐保护时,要根据金属材料的种类和具体的环境条件选用适合的方法,不能盲目采用阴极保护法。

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