河南匯龍合金材料有限公司編制劉珍 犧牲陽(yáng)極與外加電流陰極保護(hù)腐蝕電化學(xué)基礎(chǔ)，金屬腐蝕是一種 普遍存在的熱力學(xué)傾向，在海水、淡水、土壤、超市大氣和酸、 鹽等工業(yè)介質(zhì)中服役的金屬結(jié)構(gòu)物和設(shè)備都會(huì)遭到腐蝕破壞，這 些環(huán)境介質(zhì)都是電解質(zhì)體系。金屬在電解質(zhì)中腐蝕過(guò)程實(shí)際上是 一個(gè)電化學(xué)過(guò)程。金屬通過(guò)其他電解質(zhì)界面處電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生 的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一般電化學(xué)反應(yīng)規(guī)律 和特征，這些規(guī)律和特征就是腐蝕電化學(xué)的基礎(chǔ)，陰極保護(hù)就是 基于腐蝕電化學(xué)原理而發(fā)展起來(lái)的控制技術(shù)。 實(shí)施陰極保護(hù)的基本原理是，從外部對(duì)被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物施 加陰極性電流，通過(guò)陰極極化使被保護(hù)金屬的電極電位負(fù)移某個(gè) 保護(hù)電位范圍，從而抑阻金屬結(jié)構(gòu)物的電化學(xué)腐蝕。陰極保護(hù)可 分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)：選擇一種電極電位比被保護(hù)金屬更負(fù)的 活潑金屬，把它與共同置于電解質(zhì)環(huán)境中的被保護(hù)

強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范

外加電流陰極保護(hù)與調(diào)試

碼頭設(shè)施的腐蝕狀況關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和耐久性能。天津港北港池集裝箱碼頭采用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制外加電流陰極防腐技術(shù),保護(hù)鋼管樁和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)獲得成功。根據(jù)工程實(shí)例,介紹外加電流陰極保護(hù)技術(shù)的施工工藝、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)、效果評(píng)價(jià),可供港口建設(shè)防腐工程參考。

碼頭鋼管樁外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工 馬龍 * ，張海軍，李偉祥 東方建設(shè)（天津）防腐工程有限公司300457 摘要：外加電流陰極保護(hù)作為控制鋼管樁腐蝕的一種電化學(xué)方法，能有效阻止碼頭鋼管樁 表面的電化學(xué)腐蝕。在國(guó)內(nèi)，目前普遍選擇犧牲陽(yáng)極法作為陰極保護(hù)方法，而在國(guó)外碼頭的 防腐保護(hù)中，外加電流法已經(jīng)成為一種最常用的陰極保護(hù)方法。 關(guān)鍵詞：外加電流；陰極保護(hù)；鋼管樁；腐蝕 1引言 目前，鋼結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境中的局部腐蝕速度遠(yuǎn)大于平均腐蝕速度（約為平均腐蝕速度的 5～10倍），這種局部腐蝕會(huì)造成結(jié)構(gòu)物腐蝕穿孔或應(yīng)力集中，成為碼頭結(jié)構(gòu)物的安全隱患。 外加電流陰極保護(hù)作為控制鋼管樁腐蝕的一種電化學(xué)方法，能有效阻止碼頭鋼管樁表面的電 化學(xué)腐蝕。在國(guó)內(nèi)，目前普遍選擇犧牲陽(yáng)極法作為陰極保護(hù)方法，而在國(guó)外碼頭的防腐保護(hù) 中，外加電流法已經(jīng)成為一種最常用的陰極保護(hù)方法

針對(duì)受一個(gè)陰極保護(hù)站保護(hù)的埋地鋼質(zhì)管道,提出了管道電位和電流計(jì)算的等效電阻方法,并用解析方法推導(dǎo)出管道覆蓋層破損后電位和電流的計(jì)算公式。等效電阻方法將所研究管道劃分成若干管段,用一個(gè)電阻表示管段對(duì)軸向電流的阻礙作用,一個(gè)電阻表示對(duì)徑向電流的阻礙作用,從而將管道強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)表示成一個(gè)等效電阻電路。利用網(wǎng)孔電流法求解該電路的網(wǎng)孔電流,并計(jì)算出管道各節(jié)點(diǎn)上的電位。計(jì)算結(jié)果表明,等效電阻方法得到的結(jié)果與解析法的計(jì)算結(jié)果完全吻合。該方法特別適合于管徑和(或)過(guò)渡電阻發(fā)生變化的情況。

輸氣管道強(qiáng)制外加電流陰極保護(hù) 設(shè) 備 施 工 管 道 鎂 合 金 犧 牲 陽(yáng) 極 臨 時(shí) 陰 極 保 護(hù) 河南匯龍合金材料有限公司 陰極保護(hù)利用將金屬表面各點(diǎn)電位達(dá)到一致，從而減少電子的流失來(lái)減緩金屬腐蝕。實(shí) 現(xiàn)陰極保護(hù)的方式有：犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。下面介紹的是外加電流陰極 保護(hù)的基本原理與引用范圍。外加電流陰極保護(hù)是指通過(guò)外界強(qiáng)加電流進(jìn)入陽(yáng)極地床輸入到 土壤中，電流在土壤中流動(dòng)到我們想要保護(hù)的建筑結(jié)構(gòu)或工業(yè)機(jī)械中，并從順延這電流的移 動(dòng)路線回到電源設(shè)備。這樣被保護(hù)設(shè)備的電流一直處于電流移動(dòng)的狀態(tài)，從而因電子不會(huì)流 失而得到保護(hù)。又因?yàn)殡娏魇潜粡?qiáng)制加入的，所以這種陰極保護(hù)的方式又被稱為強(qiáng)制電流陰 極保護(hù)。受傳統(tǒng)習(xí)慣的影響，在建設(shè)大型儲(chǔ)罐時(shí)，總是需要存儲(chǔ)罐底板下方鋪設(shè)一層瀝青砂， 用柬防止地下水的上浸，

合成絕緣子在線檢測(cè)方法的研究對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性具有十分重要的意義。利用脈沖電流法檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)合成絕緣子在不同電壓下的脈沖電流特性進(jìn)行了研究。介紹了脈沖電流法的檢測(cè)系統(tǒng)的組成,采用加高電壓模擬老化的方法對(duì)合成絕緣子的脈沖電流特性進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明合成絕緣子局放脈沖主要出現(xiàn)在工頻相位的70°~140°和250°~330°之間,且隨著合成絕緣子老化程度的加深脈沖電流的幅值、脈沖個(gè)數(shù)和產(chǎn)生相位的范圍都增大。

結(jié)合萊蕪市已建的泰鋼次高壓燃?xì)夤艿雷芳訌?qiáng)制電流陰極保護(hù)工程的實(shí)踐,論述了陰極保護(hù)方案的確定、方案設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)對(duì)運(yùn)行期已達(dá)20年的大口徑水源管線追加強(qiáng)制電流深井陽(yáng)極式陰極保護(hù)技術(shù),解決了氣阻等諸多技術(shù)難題,使全線達(dá)到了保護(hù),延長(zhǎng)了管線使用壽命,節(jié)約了大量資金。文章著重介紹了該項(xiàng)工程中深井陽(yáng)極的選用依據(jù),以及在設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中對(duì)氣阻問(wèn)題及陽(yáng)極地床填料選材等關(guān)鍵問(wèn)題的解決方法。

基于天津港北港池集裝箱碼頭三期所處的自然條件、碼頭工程特性及相關(guān)的技術(shù)條件,對(duì)鋼管樁結(jié)構(gòu)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)選取做了深入的分析研究,確定了在特定的技術(shù)條件下各項(xiàng)參數(shù)選取的合理性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性,并對(duì)實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和預(yù)期的問(wèn)題提出了解決辦法和相應(yīng)的技術(shù)保證措施。

某液化氣碼頭2001年建成,因種種原因未實(shí)施陰極保護(hù)。至2008年檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴(yán)重。為了控制腐蝕,延長(zhǎng)碼頭的使用壽命,單位決定采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)來(lái)控制鋼管樁的腐蝕。系統(tǒng)采用新型的mmo陽(yáng)極和陰極保護(hù)數(shù)字控制電源,并結(jié)合gsm短信技術(shù)實(shí)施對(duì)陰極保護(hù)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。投入運(yùn)行后,電位測(cè)量結(jié)果表明,鋼管樁受到了良好的保護(hù)。

某液化氣碼頭2001年建成,當(dāng)時(shí)未實(shí)施陰極保護(hù)。為了延長(zhǎng)碼頭的使用壽命,采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)來(lái)控制鋼管樁的腐蝕。系統(tǒng)采用新型的mmo陽(yáng)極和陰極保護(hù)數(shù)字控制電源,并結(jié)合gsm短信技術(shù),對(duì)陰極保護(hù)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),投入運(yùn)行后的電位測(cè)量結(jié)果表明,鋼管樁受到了良好的保護(hù),且監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常。

鋼管樁碼頭外加電流陰極保護(hù)監(jiān)控技術(shù)——某液化氣碼頭2001年建成，因種種原因未實(shí)施陰極保護(hù)。至2008年檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴(yán)重。為了控制腐蝕，延長(zhǎng)碼頭的使用壽命，單位決定采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)來(lái)控制鋼管樁的腐蝕。系統(tǒng)采用新型的mmo陽(yáng)極和陰極保護(hù)數(shù)字控...

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一般認(rèn)為,鋼筋腐蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性退化的最主要原因,它所造成的破壞和損失也是最嚴(yán)重的。在所有鋼筋腐蝕中,建造于海洋環(huán)境中的各種港工設(shè)施的腐蝕占了很大一部分。挪威對(duì)700座港工混凝土結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果表明,在浪濺區(qū)的梁板因鋼筋腐蝕引起的嚴(yán)重破損占20%;沙特阿拉伯海濱地區(qū)42座混凝土框架結(jié)構(gòu)的耐久性調(diào)查結(jié)果顯示,74%的結(jié)構(gòu)都有嚴(yán)重的鋼筋腐蝕破壞;日本對(duì)103座碼頭調(diào)查后證明,服役20年以上的混凝土結(jié)構(gòu)都有相當(dāng)大的順筋銹裂[1]。中國(guó)的鋼筋腐蝕破壞也很嚴(yán)重,于20

強(qiáng)制電流陰極保護(hù)技術(shù)是防止和緩解金屬腐蝕的有效措施,因此得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制電流陰極保護(hù)需要輔助陽(yáng)極的配合,所以應(yīng)對(duì)輔助陽(yáng)極給予足夠重視,但在實(shí)際應(yīng)用和日常維修、維護(hù)中,人們更多關(guān)注的是陰極保護(hù)設(shè)備,而對(duì)輔助陽(yáng)極維護(hù)較少,重視不夠。文章在分析陽(yáng)極接地電阻對(duì)強(qiáng)制電流陰極保護(hù)影響的基礎(chǔ)上,提出了解決方法。

犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法是兩種常見(jiàn)的金屬防腐蝕方法o犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：通過(guò)將電位更負(fù)的金屬（犧牲陽(yáng)極）與被保護(hù)金屬連接，利用兩者之間的電位差，使?fàn)奚?yáng)極在電解質(zhì)溶液中優(yōu)先失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，從而保護(hù)作為陰極的被保護(hù)金屬。o外加電流的陰極保護(hù)法：通過(guò)外部直流電源，將被保護(hù)金屬連接到電源的負(fù)極，使其成為陰極，而將輔助陽(yáng)極連接到電源的正極，在電解質(zhì)溶液中形成電流回路，使電子流向被保護(hù)金屬，從而抑制其腐蝕。·電源·犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：不需要外部電源，依靠犧牲陽(yáng)極自身的電位差提供保護(hù)電流。·外加電流的陰極保護(hù)法：需要外部直流電源提供電能，以產(chǎn)生足夠的保護(hù)電流。·陽(yáng)極材料·犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：通常采用電位比被保護(hù)金屬更負(fù)的金屬，如鋅、鋁、鎂及其合金等。這些材料在使用過(guò)程中會(huì)逐漸消耗，需要定期更換。·外加電流的陰極保護(hù)法：陽(yáng)極材料一般為不溶性或微溶性的高耐蝕性材料，如石墨、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦等。這些材料在電解過(guò)程中相對(duì)穩(wěn)定，損耗較小。·保護(hù)電流控制·犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：保護(hù)電流大小取決于犧牲陽(yáng)極的電位差、表面積以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性等因素，一般難以精確控制，隨著陽(yáng)極的消耗，保護(hù)電流會(huì)逐漸減小。·外加電流的陰極保護(hù)法：可以通過(guò)調(diào)節(jié)外加電源的電壓和電流來(lái)精確控制保護(hù)電流的大小，能夠根據(jù)被保護(hù)金屬的具體情況和環(huán)境條件，實(shí)時(shí)調(diào)整保護(hù)參數(shù)，以達(dá)到最佳的保護(hù)效果。·保護(hù)范圍·犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：?jiǎn)蝹€(gè)犧牲陽(yáng)極的保護(hù)范圍有限，通常適用于小型金屬結(jié)構(gòu)或?qū)ΡＷo(hù)電流要求不高的場(chǎng)合。對(duì)于大型金屬結(jié)構(gòu)，需要布置多個(gè)犧牲陽(yáng)極才能實(shí)現(xiàn)全面保護(hù)。·外加電流的陰極保護(hù)法：可以通過(guò)調(diào)整電源功率和陽(yáng)極布置，實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積金屬結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)，保護(hù)范圍相對(duì)較大，尤其適用于長(zhǎng)距離的管道、大型儲(chǔ)罐等。·維護(hù)管理·犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是定期檢查犧牲陽(yáng)極的消耗情況，及時(shí)更換已消耗殆盡的陽(yáng)極。但由于陽(yáng)極數(shù)量較多時(shí)，檢查和更換工作可能較為繁瑣。·外加電流的陰極保護(hù)法：需要定期維護(hù)外部電源設(shè)備，確保其正常運(yùn)行，同時(shí)要監(jiān)測(cè)保護(hù)電流、電位等參數(shù)，及時(shí)調(diào)整以保證保護(hù)效果。對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)要求相對(duì)較高。·適用環(huán)境·犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：適用于各種環(huán)境，尤其在低電阻率的土壤、淡水和海水等介質(zhì)中效果較好。但在高電阻率環(huán)境中，由于電流傳輸困難，保護(hù)效果可能會(huì)受到影響。·外加電流的陰極保護(hù)法：在高電阻率環(huán)境中也能通過(guò)增加電源功率等方式提供足夠的保護(hù)電流，因此適用范圍更廣，包括一些苛刻的腐蝕環(huán)境。但對(duì)于一些對(duì)電流干擾敏感的環(huán)境，如附近有電子設(shè)備或通信線路等，可能需要采取特殊的抗干擾措施。

海洋鋼結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)電場(chǎng)的數(shù)值模擬仿真和計(jì)算是當(dāng)前海洋腐蝕、陰極保護(hù)研究和工程實(shí)踐中一個(gè)重要的研究方向。研究海底管線的腐蝕狀態(tài)就必須準(zhǔn)確測(cè)定管線表面的電位分布,而實(shí)際測(cè)量中深海管線表面電位分布難以直接測(cè)量。構(gòu)建了海水中鋼管線的陰極保護(hù)數(shù)學(xué)模型,采用以邊界元法為基礎(chǔ)的數(shù)值計(jì)算方法,利用matlab開(kāi)發(fā)了均勻電解質(zhì)中電位分布的計(jì)算軟件,實(shí)測(cè)中通過(guò)對(duì)腐蝕電場(chǎng)海水區(qū)域環(huán)境電場(chǎng)的測(cè)量,就可實(shí)現(xiàn)不接觸測(cè)量管線表面電位的目的。最后通過(guò)海洋實(shí)測(cè)驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的可靠性,證明了基于matlab的數(shù)值仿真計(jì)算引入陰極保護(hù)設(shè)計(jì)中是行之有效的。

外加電流法陰極保護(hù)的基本技術(shù)條件 為實(shí)施陰極保護(hù)并能獲得良好的保護(hù)效果，被保護(hù) 體系必須滿足一些重要的基本條件。 環(huán)境介質(zhì)必須是電解質(zhì)體系。被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物 所處的環(huán)境介質(zhì)必須是電解質(zhì)體系，一是通過(guò)電解導(dǎo)電，保 證輔助陽(yáng)極能把電流輸送到被保護(hù)結(jié)構(gòu)物表面；二是保證在 陰極/電解質(zhì)界面和陽(yáng)極/電解質(zhì)界面能發(fā)生必要的電化學(xué) 反應(yīng)，通過(guò)氧化還原反應(yīng)的平衡以實(shí)現(xiàn)有效的陰極保護(hù)。 被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物的電連續(xù)性。對(duì)于任何陰極保護(hù) 體系，必須保證被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物具有良好的電連續(xù)性，這 是一個(gè)最基本的必要條件。對(duì)于不具有良好電連續(xù)性或?qū)щ?性不良的結(jié)構(gòu)物，陰極保護(hù)電流流動(dòng)的電阻大，將會(huì)產(chǎn)生較 大的電壓降，從而增大保護(hù)電流需要量，顯然這不是不經(jīng)濟(jì) 的。此外，同樣的保護(hù)電流也會(huì)由此而縮小保護(hù)范圍，降低 保護(hù)效果。對(duì)于導(dǎo)電不良或不具有電連續(xù)性的各部件之間可 以采用跨接電纜，以改善電連續(xù)性。例如，對(duì)于埋地管道

如果被保護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電事離，那么陰極保護(hù)就會(huì)更有效，適用范圍更廣，實(shí)踐證明，陰極保護(hù)是適用于埋地或海底金屬結(jié)構(gòu)的一種最有效的防腐方法。

外加電流陰極保護(hù)施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和解決辦法