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牺牲阳极阴极保护设计.doc

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牺牲阳极阴极保护设计.doc

文档介绍

文档介绍:阴极保护
科技名词定义
中文名称:
阴极保护
英文名称:
cathodic protection
定义1:
通过降低腐蚀电位获得防蚀效果的电化学保护 方法。
应用学科:
船舶工程(一级学科);船舶腐蚀与防护(二级 学科)
扰区,尤其受交流干扰时,阳极性能有可能发生逆转D: 有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制,需要定期更换
2)强制电流阴极保护技术
强制电流阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源,借助辅助阳 极,将直流电通向被保护的金属,进而使被保护金属变成阴极,实施保 护。优点:A:驱动电压高,能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护 电流输出量,适用于保护范围较大的场合B:在恶劣的腐蚀条件下或高 电阻率的环境中也适用C:选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长 期的阴极保护D:每个辅助阳极床的保护范围大,当管道防腐层质量良 好时,一个阴极保护站的保护范围可达数十公里E:对裸露或防腐层质 量较差的管道也能达到完全的阴极保护缺点:A: 一次性投资费用偏 高,而且运行过程中需要支付电费B:阴极保护系统运行过程中,需要 严格的专业维护管理C:离不开外部电源,需常年外供电D:对邻近的 地下金属构筑物可能会产生干扰作用

1) 普通钢阴极保护准则
♦施加阴极保护时被保护结构物的电位负移至少达到-850mV或更负 (相对饱和硫酸铜参比 电极CSE) o ♦相对于饱和硫酸铜参比电极的负 极化电位至少为850mVo ♦在构筑物表面与接触电解质的稳定参比电极 之间的阴极极化值最小为lOOmV。 ♦存在硫酸盐还原菌的环境,被保护 结构物的电位负移至950mV(CSE)或更负。
2) 铝合金阴极保护准则:
♦构筑物与电解质中稳定参比电极之间的阴极极化值最小为100mV, 准则适用于极化建立或衰减过程。♦极化电位不应负于-1200mV(CSE)。
3)铜合金阴极保护准则:
♦构筑物与电解质中稳定参比电极的阴极极化值最小为lOOmVo极 化建立或衰减过程均可以被应用。
4)异种金属阴极保护准则:
♦所有金属表面与电解质中稳定参比电极之间的负电压等于活性最 强的阳极区金属的保护电位。5)高强钢阴极保护准则:・700MPa以 上的钢腐蚀速率降低至0. 0001mm/a的保护电位为-760- -790mV(Ag/AgCl) o ♦在存在硫酸盐还原菌的环境下,钢屈服强度大于 700MPa,保护电位应在800-950mV(Ag/AgCl)
的范围内。♦屈服强度大 于800MPa的钢,其保护电位应不低于-800mV(Ag/AgCl)。

1)什么是强制电流阴极保护系统?
强制电流阴极保护系统又称为外加电流系统,是在被保护结构周围 同一电解质环境中埋设辅助阳极,通过一直流电源以辅助阳极为阳极, 以被保护结构为阴极,构成供电回路,将直流电通向被保护的金属,使 被保护金属强制变成阴极以实施阴极保护。
2)什么是牺牲阳极阴极保护系统?
牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与 被保护的金属电性连接在一起,依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解 所产生的电流来保护其它金属的方法。
3) 强制电流阴极保护系统的组成有什么?
强制电流阴极保护系统主要由电源、控制柜、辅助阳极、焦炭(碳 素)填料、电缆、控制参比电极、电位测试桩、电流测试桩、保护效果 测试片、电绝缘装置、电绝缘保护装置。
4) 电源的作用是什么?
电源的作用是向阴极保护系统不间断提供电流。电源主要有恒流、 恒压整流器、
恒电位仪。
5) 电源的类型主要有哪几种?
从整流形式上主要有可控硅、磁饱和、数控高频开关。可控硅和磁 饱和恒电位仪体积较大、纹波系数较大、控制精度较差,效率较低(低于 70%)不易实现数字化。磁饱和恒电位仪除了上述不足外,额定功率20% 以下的输出无法控制。数控高频开关恒电位仪体积较小、纹波系数小、 控制精度高、效率较高(90%以上)。
6)辅助阳极的作用是什么?
辅助阳极的作用是通过其本身的溶解,与介质(如土壤、水)、电源、 管道形成电回路。
7) 辅助阳极的种类有多少?
辅助阳极根据介质来分,土壤中有废钢、硅铁、石墨、混合氧化物 阳极、柔性阳极。水介质中有混合氧化物阳极、硅铁阳极、铅阳极等。
8) 控制参比电极的有那些?
控制参比电极主要有长寿命饱和硫酸铜参比电极、高纯锌参比电极、 银/***化银参比电极、二氧化钥参比电极。土壤中可使用饱和硫酸铜参比 电极和高纯锌参比电极,水介质中使用高纯锌参比电极和银/***化银参比 电极。二氧化钥参比电极主要用于混凝土中。饱和硫酸参比电极的寿命 一般小于
10年。其它的参比电极可以根据寿命来设计。
9) 为什么需要采