【電氣工程】陰極保護(hù)的基本知識(shí)(編輯修改稿)
2024-09-19 16:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的保護(hù)電流更均勻，避免陽極附近結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生過保護(hù)，有時(shí)在陽極周圍還須涂刷陽極屏蔽層。為使船舶的軸及推進(jìn)器等轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)獲得良好的保護(hù)，應(yīng)加裝軸接地裝置。 直流電源 在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中，需要有一個(gè)穩(wěn)定的直流電源，以提供保護(hù)電流。目前，廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。一般，當(dāng)被保護(hù)的結(jié)構(gòu)物所處的工況條件（如浸水面積、水質(zhì)等）基本不變或變化很小時(shí)，可以采用手動(dòng)控制的整流器；但當(dāng)結(jié)構(gòu)物所處的工況條件經(jīng)常變化時(shí)，則應(yīng)采用自動(dòng)控制的恒電位儀，以使結(jié)構(gòu)物電位總處在最佳保護(hù)范圍內(nèi)。 在工程中廣泛使用的恒電位儀主要有三類：可控硅恒電位儀、磁飽和恒電位儀和晶體管恒電位儀。可控硅恒電位儀功率較大、體積較小，但過載能力不強(qiáng)。磁飽和恒電位儀緊固耐用，過載能力強(qiáng)，但體積比較大，加工工藝也比較復(fù)雜。晶體管恒電位儀輸出平穩(wěn)、無噪聲、控制精度較高，但線路較復(fù)雜。 輔助陽極 輔助陽極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)上?？勺鬏o助陽極的材料有很多，如廢鋼鐵、石墨、鉛銀合金、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以及混合金屬氧化物電極等。這些材料各有其特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。 我所在輔助陽極材料研究與開發(fā)方面做了很多工作，開發(fā)的鉑鈮陽極等具有體積小、排流量大、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。已廣泛應(yīng)用于船舶、鋼樁碼頭、循環(huán)水泵、冷凝器及海水管道的保護(hù)中。 參比電極 參比電極的作用有兩個(gè)：一方面用于測(cè)量被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位，監(jiān)測(cè)保護(hù)效果；另一方面，為自動(dòng)控制的恒電位儀提供控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)輸出電流，使結(jié)構(gòu)物總處于良好的保護(hù)狀態(tài)。在工程中，常用的參比電極有銅/飽和硫酸銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等，這些參比電極各具特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。我所研制的埋地管線陰極保護(hù)用長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極，因具有性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛使用。為保證外加電流系統(tǒng)的控制和檢測(cè)，我所研制了海水Ag/AgCl和高純鋅復(fù)合參比電極。 城市埋地煤氣管道的陰極保護(hù)方法 埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現(xiàn)陽極區(qū)和陰極區(qū)，并在陽極區(qū)發(fā)生局部腐蝕。陰極保護(hù)就是利用外加手段迫使電解質(zhì)中被保護(hù)金屬表面都成為陰極，以達(dá)到抑制腐蝕的目的。使用陰極保護(hù)時(shí)，被保護(hù)的金屬管道應(yīng)有良好的防腐絕緣層，以降低陰極保護(hù)的費(fèi)用。陰極保護(hù)技術(shù)根據(jù)保護(hù)電流的供給方式，可分為犧牲陽極法和強(qiáng)制電流法兩種保護(hù)方法。采用犧牲陽極法的主要優(yōu)點(diǎn)有：無需外部電源、對(duì)外界干擾少、安裝維護(hù)費(fèi)用低、無需征地或占用其他建構(gòu)筑物、保護(hù)電流利用率高等，因此特別適合于城市范圍內(nèi)的埋地鋼管腐蝕。而我公司輸配管網(wǎng)絕大部分均埋設(shè)在市區(qū)范圍，因此我公司予以推薦。另方面，強(qiáng)制電流法則有：保護(hù)范圍大、適合范圍廣、激勵(lì)電勢(shì)及輸出電流高、綜合費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，故適合用于長(zhǎng)輸管線或市郊管線的防腐。如應(yīng)用于市區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，則由于其會(huì)產(chǎn)生干擾電流而影響其他管線及建筑物，且還需要征地或占用建筑物，因此在實(shí)施時(shí)會(huì)帶來較大的困難。因此，城市埋地煤氣管道防腐的陰極保護(hù)宜用犧牲陽極法。當(dāng)條件許可時(shí)，也可采用強(qiáng)制流保護(hù)法。目前，在我公司城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)中，已全面采用犧牲陽極法來進(jìn)行管道防腐。 廣州埋地燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)的設(shè)計(jì)與施工 犧牲陽極選用及布點(diǎn)的技術(shù)要求 （1）電防護(hù)法在選用時(shí)應(yīng)符合以下要求 a）鋅陽極不得使用在土壤電阻率＞20O?m的場(chǎng)合； b）鎂陽極不宜使用在土壤電阻車＞100Ω?m的場(chǎng)合； c）外加電流陰極保護(hù)法在選用時(shí)不受土壤電阻率的限制。 （2）采用犧牲陽極法時(shí)，選用陽極的保護(hù)效果應(yīng)符合以下要求： a）； b）通電時(shí)，陰極電位較自然電位向負(fù)方向變化值應(yīng)大于300mV； c）當(dāng)土壤或水中含有硫酸鹽還原菌，％時(shí)，通電后。 （3）在犧牲陽極法中的鎂陽極選用時(shí)，必需按照表1來進(jìn)行選取。 （4）犧牲陽極在埋設(shè)時(shí)，也不宜大于7m，埋設(shè)深度不宜小于1m，且直埋設(shè)在潮濕的土壤中。埋設(shè)形式可采用立式或臥式。在陽極與保護(hù)管道之間，嚴(yán)禁設(shè)置其他金屬構(gòu)筑物。 （5）犧牲陽極檢測(cè)樁、檢測(cè)頭在設(shè)置時(shí)應(yīng)符合下列要求： a）檢測(cè)樁、檢測(cè)頭宜設(shè)置在燃?xì)庵鞲?
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