阴极保护

时间:2024-07-05 15:26:23编辑:分享君

什么是阴极保护

具体有两种方法,根本原理是一样的
首先我们讲根本原理是金属的电化学腐蚀。因为金属的腐蚀是金属和氧化剂接触后,失去电子被氧化的结果。若两种活泼性不一样的金属彼此之间非绝缘接触,同时接触到氧化剂的时候,活泼性高的金属失去电子被氧化,而活泼性较差的金属不反应,也就是不被腐蚀,即被保护了。举例说明就是,一铁棒,一个锌棒,二者一端用导线连接,然后把没连接的一端同时浸入盐酸中,这时,你会发现,铁棒一端有气泡(产生了氢气),但是铁棒并没有被腐蚀,而锌棒在不断减少(被腐蚀,变化为锌离子进入溶液),这样也就是锌保护了铁。
然后讲一下应用,第一种办法,就是用活泼金属保护较不活泼金属。比如海船钢板上都订有一块锌版,目的就是保护船体不被海水腐蚀。
第二种办法,就是外加电源,把电源负极接到不希望被腐蚀的金属上,我们知道,电源负极是输出电子的(其电子来源于电池内部的化学物质),这样,就避免了金属失去电子,这样,就保护了金属。


阴极保护是什么?

阴极保护是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术,该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流,使其产生阴极极化,当金属的电位负于某一电位值时,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。根据提供阴极电流的方式不同,阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种,前者是将一种电位更负的金属(如镁、铝、锌等)与被保护的金属结构物电性连接,通过电负性金属或合金的不断溶解消耗,向被保护物提供保护电流,使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电,通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物,从而使腐蚀得到抑制。不论是牺牲阳极法还是外加电流法,其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。
阴极保护和涂覆层的联合应用,可以使地下或水下金属结构物获得最经济和有效的保护。良好的涂覆层可以保护构筑物99%以上的外表面不受腐蚀,地下或水下的金属结构物通常在使用前涂覆防护涂层用以将金属与电介质环境电绝缘隔离。如果金属构筑物能够做到完全电绝缘隔离,金属在电介质中的腐蚀电池的形成将受到抑制,腐蚀电流将无法产生,从而防止金属的腐蚀。然而,完全理想的涂覆层是不存在的,由于施工过程中的运输、安装及补口,热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在,金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷,而这些缺陷最终将导致金属的局部腐蚀产生。阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀,延长涂层使用寿命,另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量,改善保护电流分布,增大保护半径,使阴极保护变得更为经济有效,对于裸露或防腐涂层很差的地下或水下金属构筑物,阴极保护甚至是腐蚀防护的唯一可选择的手段。
阴极保护的费用通常只占被保护金属结构物造价的1%~5%,而结构物的使用寿命则可因此而成倍甚至几十倍地延长,因此,这项技术得到人们的普遍认可,并已在船舶、港工设施、海洋工程、石化、电力、市政等领域得到越来越广泛的应用,前景十分广阔。


天然气阴极保护站是什么意思

阴极保护是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术,该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流,使其产生阴极极化,当金属的电位负于某一电位值时,腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。根据提供阴极电流的方式不同,阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种,前者是将一种电位更负的金属(如镁、铝、锌等)与被保护的金属结构物电性连接,通过电负性金属或合金的不断溶解消耗,向被保护物提供保护电流,使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电,通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物,从而使腐蚀得到抑制。不论是牺牲阳极法还是外加电流法,其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。
阴极保护和涂覆层的联合应用,可以使地下或水下金属结构物获得最经济和有效的保护。良好的涂覆层可以保护构筑物99%以上的外表面不受腐蚀,地下或水下的金属结构物通常在使用前涂覆防护涂层用以将金属与电介质环境电绝缘隔离。如果金属构筑物能够做到完全电绝缘隔离,金属在电介质中的腐蚀电池的形成将受到抑制,腐蚀电流将无法产生,从而防止金属的腐蚀。然而,完全理想的涂覆层是不存在的,由于施工过程中的运输、安装及补口,热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在,金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷,而这些缺陷最终将导致金属的局部腐蚀产生。阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀,延长涂层使用寿命,另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量,改善保护电流分布,增大保护半径,使阴极保护变得更为经济有效,对于裸露或防腐涂层很差的地下或水下金属构筑物,阴极保护甚至是腐蚀防护的唯一可选择的手段。
阴极保护的费用通常只占被保护金属结构物造价的1%~5%,而结构物的使用寿命则可因此而成倍甚至几十倍地延长,因此,这项技术得到人们的普遍认可,并已在船舶、港工设施、海洋工程、石化、电力、市政等领域得到越来越广泛的应用,前景十分广阔。


天然气管网为什么要阴极保护?

城市管网与长输管线的阴极保护的差异在于城市管网的多层次性、布局的复杂性以及埋设土壤环境中地 下构筑物的复杂多样性和高度拥挤性。这些特点是城市管网阴极保护的设计与施工具有不同于长输管线 的特性。最大的区别就是城市的阴极保护系统设计是多层次的,即它通过城市管网的不同的压力级制将 阴极保护分成多个彼此独立又相互统一的体系。 城市燃气管网的阴极保护设计应根据输气配气管网的压力级制分成多个相互独立的阴极保护体系,既高 压、中压和低压管网的阴极保护彼此间用绝缘装置分开,形成保护电流分区提供,保护点位的检测也要 分区取样的原则,整个阴极保护系统实行统一管理的原则。这样,在管网的阴极保护出现故障的情况下 ,可首先通过保护电位的彼此独立的检测系统发现和找出存在问题的分支系统,然后在问题系统内对故 障进行排查处理。


外接电源的阴极保护法与牺牲阳极的阴极保护有什么区别?

一、两者的原理不同:1、外接电源的阴极保护法的原理:通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电子从土壤流向被保护金属,使被保护金属结构电位高于周围环境来进行保护。2、牺牲阳极的阴极保护的原理:将还原性较强的金属作为保护极,与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗,被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。二、两者的优点不同:1、外接电源的阴极保护法的优点:需要较大的电流场合,特别是裸露的或涂层较差的结构物的防护;所有导电的电解质溶液内;用于水箱里的大型热交换器、油加热处理器和其他容器的保护;储水罐的内壁。2、牺牲阳极的阴极保护的优点:不需要外部电源;很少维护;小的电流输出导致小的或无杂散电流干扰;容易安装;多数情况下易于增加阳极;提供均匀的电流分配。三、两者的相关要求不同:1、外接电源的阴极保护法的相关要求:(1)阴极保护整流器或其他电源的安装方式应使其损坏或认为破坏的可能性最小。(2)与整流器相连的导线应遵循地方和国家电器规程,与所用的供电电源要求一致。应在交流回路中提供外部断路开关。整流器外壳应可靠接地。(3)所有电缆均应仔细检查,检测其绝缘缺陷,应小心进行以防损伤电缆的绝缘,电缆绝缘的缺陷必须进行修补。2、牺牲阳极的阴极保护的相关要求:(1)电位足够负,但不宜太负,以免阴极区产生析氢反应。(2)阳极的极化率要小,电位极电流输出要稳定。(3)阳极材料的电容量要大。(4)必须有高的电流效率。参考资料来源:百度百科-外加电流阴极保护法参考资料来源:百度百科-牺牲阳极阴极保护法

外加电流阴极保护是咋回事?

大致上是指电源负极电子流出,而金属氧化需要失去电子,电源负极提供电子而导致金属失去电子困难。而相对的牺牲阳极保护法是用另一种更活泼的金属相连,也大致是使被保护的金属不易失去电子,化合价升高而被氧化。

以下来自百度百科仔细看看也好。

外加电流阴极保护法是电化学保护法的其中一种,电化学保护又分阴极保护法和阳极保护法,其中阴极保护法又分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。这种方法通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电子从土壤流向被保护金属,使被保护金属结构电位低于周围环境来进行保护。

外加电流阴极保护系统由以下几部分组成:辅助阳极、测试桩、直流电源、辅助材料、参比电极和导线。此外,为使阳极输出的保护电流更均匀,避免阳极附近结构物产生过保护,有时在阳极周围还须涂刷阳极屏蔽层。
直流电源
在外加电流阴极保护系统中,需要有一个稳定的直流电源,以提供保护电流。广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。一般,当被保护的结构物所处的工况条件(如浸水面积、水质等)基本不变或变化很小时,可以采用手动控制的整流器;但当结构物所处的工况条件经常变化时,则应采用自动控制的恒电位仪,以使结构物电位总处在最佳保护范围内。[1]
所有能发出直流电的电源,都是可以作为外加电流阴极保护系统的电源。在外加电流阴极保护系统中使用的电源的类型有:[2] 整流器、恒电位仪;太阳能电池;发电机;风力发电机;热点电池。整流器和其他外加电流系统的电源类型相比较,经济节省操作简单。
外加电流阴极保护系统的电源,其基本要求有:输出恒电位、恒电压、恒电流; 同步通断功能;数据远传、远控功能。
恒电位仪的输出电压限定在50V以内,当工程需要更高的输出电压时,必须做好对阳极地床的防护措施。
在工程中广泛使用的恒电位仪主要有三类:可控硅恒电位仪、磁饱和恒电位仪和晶体管恒电位仪。可控硅恒电位仪功率较大、体积较小,但过载能力不强。磁饱和恒电位仪紧固耐用,过载能力强,但体积比较大,加工工艺也比较复杂。晶体管恒电位仪输出平稳、无噪声、控制精度较高,但线路较复杂。
辅助阳极
辅助阳极的作用是将直流电源输出的直流电流由介质传递到被保护的金属结构上。可作辅助阳极的材料有很多,如废钢铁、石墨、铅银合金、高硅铸铁、镀铂钛、包铂铌以及混合金属氧化物电极等。这些材料各有其特点,适用于不同的场合。
参比电极
参比电极的作用有两个:一方面用于测量被保护结构物的电位,监测保护效果;另一方面,为自动控制的恒电位仪提供控制信号,以调节输出电流,使结构物总处于良好的保护状态。在工程中,常用的参比电极有铜/饱和硫酸铜、银/卤化银及锌参比电极等,这些参比电极各具特点,适用于不同的场合。
测试桩
测试桩是一种专门用于管道阴极保护配以电位测试探头对保护管道进行测试的附属设备。主要用于阴极保护参数的检测,是管道管理维护中必不可少的装置,按测试功能沿线布设。
辅助材料
辅助材料包括绝缘接头、接地电池、铝热焊、补伤片、热熔胶等。


埋地钢质管道阴极保护是什么意思

阴极保护的原理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,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的,牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。扩展资料:金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电位负移,金属阳极氧化反应过电位ηa 减小,反应速度减小,因而金属腐蚀速度减小,称为阴极保护效应。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。由外电路向金属通入电子,以供去极化剂还原反应所需,从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时,金属表面只发生去极化剂阴极反应。阴极保护使用的场合较多,它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。阴极保护的电压是可以调节的,使用的电源负荷较大。它把交流220 V电源通过变压器和整流电路变成直流,将负电极接至金属外皮,正电极接地,确保线缆外皮对地保持适当的负电位,这样线缆的金属外皮就不容易受到腐蚀了。

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