吴忠钢板外加电流阴极保护保护原理

　　外加电流阴极保护，又称为强制电流阴极保护。外加电流阴极保护是通过外部电源来改变周围环境的电位，使得需要保护的设备的电位一直处在低于周围环境的状态下，从而成为整个环境中的阴极，这样需要保护的设备就不会因为失去电子而发生腐蚀了。这种强制外加电流的阴极保护系统是由整流电源、阳极地床、参比电极、连接电缆组成的，主要用在大型设备的阴极保护或者土壤电阻率比较高的环境中的设备的阴极保护，比如长距离输油输气等埋在地下的工业管道还有大型的储备石油等工业原料的储罐群都是使用这种外加电流的阴极保护方式。

　　选择任意构成的电化学电池，其低电位的一端为电池的阳，以发生氧化反应为主要特征；高电位的另一端为阴，以发生还原反应为主要特征。由于电池的阳和阴之间存在着电位差，外部电连接的阳和阴之间将有电流流过电池，从而加速了阳一端的腐蚀，同时抑制阴的腐蚀，使阴金属获得阴保护。根据混合电位的理论，金属表面上部阳和部阴通过各自的化而汇聚至一个共同的混合电位，即金属的自腐蚀电位Ecorr，此时部阳的氧化反应速度与部阴的还原反应速度相等，即等于金属的自腐蚀电流icorr。当阴化至任意电位时的外加电流，都与此时化后的部阴的还原反应电流与部阳氧化反应的电流之差相等。当阴化使金属电电位负移至部阳反应的平稳电位Ee，a时，外加化电流几乎就等于部阴电流，因为此时的部阳电流已可予以忽略不计，当然此时铁上腐蚀也就被抑阻了，即获得了阴保护。

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　　随着我国经济发展和城市化进程的加快，各种长距离输送管道迅速增加。长距离管道输送因其运营成本低廉、不占用交通资源、等特点在能源、电力、建材的多个领域得到广泛应用。长距离输送管道因其压力特点普遍选用螺旋焊接与直缝焊接管，该钢管具有强度高、性高、适应性强等优点，但耐腐蚀性差，使用寿命一般不超过25年。为延长钢管寿命目前主要采用的防腐方法为外加电流阴保护。所谓的外加电流阴保护，既是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法，也是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。在由阴保护系统构成的电池中，氧化反应多集中发生在阳上，从而抑制住作为阴的被保护金属的腐蚀。由外电路向金属通入电子，以供去化剂还原反应所需，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，金属表面只发生去化剂阴反应。理解阴保护原理可以从电反应、化反应等诸方面进行。

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　　在外加电流阴保护系统中，需要有一个稳定的直流电源，以提供保护电流。目前，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佳保护范围内。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。

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