腐蝕(shi)電(dian)池中(zhong)的(de)陰(yin)極(ji)(ji)是(shi)接受(shou)電(dian)子(zi)產生還(huan)原(yuan)反應(ying)的(de)電(dian)極(ji)(ji),只有陽極(ji)(ji)才發生腐蝕(shi)。利用(yong)這(zhe)個原(yuan)理,可以從外部導入(ru)陰(yin)極(ji)(ji)電(dian)流至需要保(bao)護的(de)設備上,使管道(dao)全(quan)部表面成為陰(yin)極(ji)(ji)。陰(yin)極(ji)(ji)保(bao)護廣(guang)泛用(yong)于土(tu)壤和海水中(zhong)的(de)管道(dao)、電(dian)纜、海船、港(gang)灣碼(ma)頭設施、鉆井平臺、水庫閘門、油氣(qi)井、家(jia)用(yong)水槽(cao)等。為了(le)減少電(dian)流輸入(ru),延長使用(yong)壽命,一般和涂料聯合應(ying)用(yong),是(shi)一種經濟簡便(bian)、行之有效的(de)防(fang)腐蝕(shi)方法(fa)。
利用外部陰(yin)(yin)極(ji)電(dian)(dian)流使金屬電(dian)(dian)位向負(fu)的(de)方(fang)向移動,使腐(fu)蝕原電(dian)(dian)池的(de)作用減弱,或完(wan)全停止,從而達(da)到減緩(huan)或停止金屬腐(fu)蝕的(de)目的(de),這種技術稱為(wei)電(dian)(dian)化學陰(yin)(yin)極(ji)保護技術。外部陰(yin)(yin)極(ji)電(dian)(dian)流可由(you)兩種方(fang)法(fa)獲得:偶接(jie)犧(xi)牲(sheng)陽(yang)極(ji)法(fa)和外電(dian)(dian)源法(fa)。
犧牲(sheng)陽極法是將電(dian)(dian)位較負(fu)的一(yi)種金屬(如鋁、鎂(mei)、鋅及其合金等(deng))連接在被保護的金屬管道上(shang),使兩者在電(dian)(dian)解質中(zhong)構成一(yi)個大(da)電(dian)(dian)池,犧牲(sheng)陽極電(dian)(dian)位負(fu)被腐(fu)蝕,金屬管道得到陰(yin)極電(dian)(dian)流而減弱了或停止了腐(fu)蝕,見圖8.2.2。
外(wai)電源(yuan)法是(shi)把電解質中的金(jin)屬管(guan)(guan)道和一直流(liu)電流(liu)的負極相(xiang)連,直流(liu)電源(yuan)的正極和一外(wai)加的輔助陽(yang)極(耐陽(yang)極腐蝕的材(cai)料如(ru)石(shi)墨(mo)等)相(xiang)連電路接通后,金(jin)屬管(guan)(guan)道獲得陰(yin)極電流(liu)而被保護,見(jian)圖(tu)8.2.3。

陰極(ji)(ji)(ji)保(bao)護(hu)技術適(shi)用(yong)于地下及水下金屬管道,已(yi)有(you)NACE標準(zhun)(美(mei)國國家腐蝕工程(cheng)師協會標準(zhun))。陰極(ji)(ji)(ji)保(bao)護(hu)通常是和涂料聯合(he)使(shi)用(yong)。單(dan)獨的(de)防腐涂層,會有(you)針孔(kong)(kong)及使(shi)用(yong)中產生的(de)局(ju)部脫(tuo)落(luo)(luo),如同時再用(yong)陰極(ji)(ji)(ji)保(bao)護(hu),則陰極(ji)(ji)(ji)電流只(zhi)保(bao)護(hu)針孔(kong)(kong)和局(ju)部脫(tuo)落(luo)(luo)處,耗電極(ji)(ji)(ji)小,經濟效(xiao)益更好。
陰極保護(與(yu)涂料聯合使用),已成(cheng)功用于地下輸(shu)油(you)管(guan)道、過江乙烯輸(shu)氣(qi)管(guan)道及大口徑過江、過海輸(shu)淡(dan)水管(guan)道的防腐(fu),示(shi)意(yi)圖見圖8.2.4。

涂層加陰極保(bao)護是(shi)標(biao)本(ben)兼治、停止(zhi)腐蝕的辦法(fa),是(shi)國內外公認最經濟、最有效的防腐措施(shi)。
其中外防護(hu)(hu)(hu)層是主(zhu)要防腐(fu)手段,即在(zai)鋼管(guan)(guan)和腐(fu)蝕介(jie)質之間建立(li)一個(ge)絕緣隔(ge)離(li)層,避免腐(fu)蝕介(jie)質和鋼管(guan)(guan)接觸(chu),從根本(ben)上防止鋼管(guan)(guan)的電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕;陰(yin)極(ji)保護(hu)(hu)(hu)作為防護(hu)(hu)(hu)層防腐(fu)的補充手段,為防護(hu)(hu)(hu)層缺陷處(chu)的鋼管(guan)(guan)外表面(mian)提供電(dian)化(hua)學保護(hu)(hu)(hu)。
但是,當(dang)防腐層質量(liang)不佳(jia),破損(sun)嚴重時,若采用增加陰(yin)(yin)極(ji)保護(hu)作為主要(yao)防護(hu)手段(duan),不但使(shi)陰(yin)(yin)極(ji)保護(hu)投(tou)資(zi)和(he)維護(hu)費用急(ji)增,而且(qie)管(guan)理(li)和(he)維修(xiu)、保護(hu)電流的合理(li)分布(bu)都會出現許多難(nan)題(ti)。所以要(yao)進(jin)行涂層(ceng)(ceng)和陰(yin)極(ji)保(bao)護的(de)聯合保(bao)護的(de)前提是在(zai)涂層(ceng)(ceng)質量沒(mei)有被(bei)嚴重損壞的(de)情況下(xia),通(tong)過陰(yin)極(ji)保(bao)護參數(shu)的(de)調(diao)整從而達(da)到埋地鋼制管道(dao)的(de)保(bao)護。

