腐(fu)(fu)蝕電(dian)(dian)池中(zhong)的(de)陰(yin)(yin)極(ji)是接受電(dian)(dian)子(zi)產生還原(yuan)反應的(de)電(dian)(dian)極(ji),只(zhi)有(you)陽(yang)極(ji)才(cai)發生腐(fu)(fu)蝕。利(li)用(yong)這個原(yuan)理,可以從外(wai)部(bu)導入陰(yin)(yin)極(ji)電(dian)(dian)流(liu)至需要保(bao)(bao)護(hu)(hu)的(de)設備上,使(shi)管(guan)道全部(bu)表(biao)面(mian)成為陰(yin)(yin)極(ji)。陰(yin)(yin)極(ji)保(bao)(bao)護(hu)(hu)廣(guang)泛用(yong)于土壤和海(hai)水中(zhong)的(de)管(guan)道、電(dian)(dian)纜、海(hai)船、港灣碼頭設施、鉆(zhan)井平臺、水庫閘(zha)門(men)、油(you)氣(qi)井、家用(yong)水槽等。為了減少電(dian)(dian)流(liu)輸入,延長使(shi)用(yong)壽命(ming),一般和涂料聯合應用(yong),是一種經(jing)濟簡(jian)便(bian)、行之有(you)效的(de)防腐(fu)(fu)蝕方(fang)法。
利用外(wai)部(bu)陰極電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)使金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)位向(xiang)負(fu)的(de)方向(xiang)移動,使腐(fu)蝕原電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)作用減弱,或(huo)完全停止(zhi),從而達(da)到減緩(huan)或(huo)停止(zhi)金屬(shu)腐(fu)蝕的(de)目(mu)的(de),這種(zhong)(zhong)技術稱(cheng)為電(dian)(dian)(dian)化學陰極保護技術。外(wai)部(bu)陰極電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)可由兩種(zhong)(zhong)方法獲得(de):偶接犧牲陽極法和外(wai)電(dian)(dian)(dian)源法。
犧牲(sheng)陽極法是將電位較負的一種金(jin)(jin)屬(shu)(如(ru)鋁、鎂、鋅及其合金(jin)(jin)等)連接在(zai)(zai)被保護的金(jin)(jin)屬(shu)管道(dao)(dao)上,使兩者在(zai)(zai)電解質(zhi)中構(gou)成一個大電池,犧牲(sheng)陽極電位負被腐(fu)(fu)蝕,金(jin)(jin)屬(shu)管道(dao)(dao)得到陰極電流(liu)而減弱了或停止了腐(fu)(fu)蝕,見圖8.2.2。
外(wai)電源(yuan)法是(shi)把電解質(zhi)中的(de)金屬管(guan)道和(he)一直流(liu)電流(liu)的(de)負極相連,直流(liu)電源(yuan)的(de)正(zheng)極和(he)一外(wai)加的(de)輔助陽(yang)極(耐(nai)陽(yang)極腐蝕的(de)材料如石墨等)相連電路接(jie)通后(hou),金屬管(guan)道獲得陰極電流(liu)而(er)被保護,見圖8.2.3。

陰極(ji)保護(hu)技術適用(yong)于地下及水下金屬(shu)管道,已(yi)有NACE標(biao)(biao)準(zhun)(美國國家腐(fu)蝕工程師協會(hui)標(biao)(biao)準(zhun))。陰極(ji)保護(hu)通常是和(he)涂料(liao)聯合使用(yong)。單(dan)獨的(de)(de)防腐(fu)涂層,會(hui)有針孔(kong)及使用(yong)中產生的(de)(de)局部脫落,如同時再(zai)用(yong)陰極(ji)保護(hu),則陰極(ji)電流只保護(hu)針孔(kong)和(he)局部脫落處,耗(hao)電極(ji)小,經濟效益更好。
陰極保(bao)護(與(yu)涂料聯合使(shi)用),已(yi)成(cheng)功(gong)用于地下輸油管道(dao)(dao)、過江乙烯(xi)輸氣管道(dao)(dao)及大口徑過江、過海輸淡(dan)水(shui)管道(dao)(dao)的防腐(fu),示意(yi)圖見(jian)圖8.2.4。

涂層加陰極保護是標本兼治、停(ting)止腐(fu)蝕的(de)辦法,是國內外公認最經濟、最有效的(de)防腐(fu)措施。
其中外(wai)防(fang)護(hu)(hu)層是(shi)主要防(fang)腐(fu)手段,即在鋼管(guan)和腐(fu)蝕(shi)(shi)介質之間建立(li)一(yi)個絕緣隔離層,避免腐(fu)蝕(shi)(shi)介質和鋼管(guan)接觸,從根本上防(fang)止鋼管(guan)的(de)電(dian)化學腐(fu)蝕(shi)(shi);陰極保(bao)護(hu)(hu)作(zuo)為防(fang)護(hu)(hu)層防(fang)腐(fu)的(de)補充手段,為防(fang)護(hu)(hu)層缺(que)陷處的(de)鋼管(guan)外(wai)表面提供電(dian)化學保(bao)護(hu)(hu)。
但(dan)(dan)是,當防腐層質量不佳(jia),破損嚴重時,若采用增加陰極(ji)保(bao)(bao)護(hu)作為(wei)主要防護(hu)手段,不但(dan)(dan)使陰極(ji)保(bao)(bao)護(hu)投資和(he)維護(hu)費(fei)用急增,而且(qie)管理和(he)維修(xiu)、保(bao)(bao)護(hu)電流的合(he)理分布都會(hui)出現許多難(nan)題。所以要進行涂層(ceng)和(he)陰極保(bao)護的(de)(de)聯(lian)合保(bao)護的(de)(de)前提是在涂層(ceng)質量沒有(you)被(bei)嚴重損(sun)壞的(de)(de)情況下,通過陰極保(bao)護參數的(de)(de)調整從(cong)而達到埋地鋼制管道的(de)(de)保(bao)護。

