陰極保護(hù)的原理是給金屬補(bǔ)充大量的電子,使被保護(hù)金屬整體處于電子過剩的狀態(tài),使金屬表面各點(diǎn)達(dá)到同一負(fù)電位,金屬原子不容易失去電子而變成離子溶入溶液。有兩種辦法可以實現(xiàn)這一目的,即,犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。
犧牲陽極陰極保護(hù)是將電位更負(fù)的金屬與被保護(hù)金屬連接,并處于同一電解質(zhì)中,使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)金屬上去,使整個被保護(hù)金屬處于一個較負(fù)的相同的電位下。該方式簡便易行,不需要外加電源,很少產(chǎn)生腐蝕干擾,廣泛應(yīng)用于保護(hù)小型(電流一般小于1安培)或處于低土壤電阻率環(huán)境下(土壤電阻率小于100歐姆·米)的金屬結(jié)構(gòu)。如,城市管網(wǎng)、小型儲罐等。根據(jù)國內(nèi)有關(guān)資料的報道,對于犧牲陽極的使用有很多失敗的教訓(xùn),認(rèn)為犧牲陽極的使用壽命一般不會超過3年,*多5年。犧牲陽極陰極保護(hù)失敗的主要原因是陽極表面生成一層不導(dǎo)電的硬殼,*了陽極的電流輸出。本人認(rèn)為,產(chǎn)生該問題的主要原因是陽極成份達(dá)不到規(guī)范要求,其次是陽極所處位置土壤電阻率太高。因此,設(shè)計犧牲陽極陰極保護(hù)系統(tǒng)時,除了嚴(yán)格控制陽極成份外,一定要選擇土壤電阻率低的陽極床位置。
外加電流陰極保護(hù)是通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電流從土壤中流向被保護(hù)金屬,使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu),如:長輸埋地管道,大型罐群等。
從陰極保護(hù)的原理介紹,已得知沒有絕緣就沒有保護(hù)。為了確保陰極保護(hù)的正常運(yùn)行,在施加陰極保護(hù)電流前,*確保管道的各項絕緣措施正確無誤。應(yīng)檢查管道的絕緣法蘭的絕緣性能是否正常;管道沿線布置的設(shè)施如閥門、抽水缸、閘井均應(yīng)與土壤有良好的絕緣;管道與固定墩、跨越塔架、穿越套管處也應(yīng)有正確有效的絕緣處理措施。管道在地下不應(yīng)與其它金屬構(gòu)筑物有“短接”等故障。
舊管道對地絕緣狀態(tài)的檢查,應(yīng)按設(shè)計要求處理。對是否修補(bǔ)防腐涂層,排除接地故障(如防靜電接地極等),應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件比較確定。對管道導(dǎo)電性的檢查,仍需按前述要求進(jìn)行。
各站通電點(diǎn)電位的控制數(shù)值,應(yīng)能保證相鄰兩站間的管段保護(hù)電位達(dá)到-0.85伏,同時,各站通電點(diǎn)*負(fù)電位不允許超過規(guī)定數(shù)值。調(diào)節(jié)通電點(diǎn)電位時,管道上相鄰陰極保護(hù)站間加強(qiáng)聯(lián)系,保證各站通電點(diǎn)電位均衡。當(dāng)管道全線達(dá)到*小陰極保護(hù)電位指標(biāo)后,投運(yùn)操作完畢。各陰極保護(hù)站進(jìn)入正常連續(xù)工作階段。
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