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陰極保護的基本原理

發布時間:2017-06-28  

陰極保護基本原理


一、腐蝕電位或自然電位

腐蝕電位(自然電位):每種金屬浸在一定的介質中都有一定的電位,稱之為該金屬的腐蝕電位(自然電位)。
腐蝕電位可表示金屬失去電子的相對難易。腐蝕電位愈負愈容易失去電子。
我們稱:失去電子的部位為陽極區。
得到電子的部位為陰極區。
陽極區由于失去電子(如,鐵原子失去電子而變成鐵離子溶入土壤)受到腐蝕,陰極區得到電子受到保護。
二、參比電極
為了對各種金屬的電極電位進行比較,必須有一個公共的參比電極。
飽和硫酸銅參比電極電極,其電極電位具有良好的重複性和穩定性,構造簡單,在陰極保護領域中得到廣泛采用。


土壤中或浸水鋼鐵結構最小陰極保護電位(V)


被保護結構

 
相對于不同參比電極的電位
飽和硫酸銅參比電極
氯化銀
參比電極
參比電極
飽和甘汞參比電極
鋼鐵(土壤或水中)
-0.85
-0.75
0.25
-0.778
鋼鐵(硫酸鹽還原菌)
-0.95
-0.85
0.15
-0.878



三、陰極保護
陰極保護的原理:是給金屬補充大量的電子,使被保護金屬整體處于電子過剩的狀态,使金屬表面各點達到同一負電位,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這一目的:
1、犧牲陽極陰極保護
2、外加電流陰極保護
1、犧牲陽極陰極保護:是将電位更負的金屬與被保護金屬連接,并處于同一電解質中,使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去,使整個被保護金屬處于一個較負的相同的電位下。
特點:該方式簡便易行,不需要外加電源,很少産生腐蝕幹擾。
應用:保護小型或處于低土壤電阻率環境下(土壤電阻率小于100歐姆.米)的金屬結構。如:城市管網、小型儲罐等。
2、外加電流陰極保護: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金屬,使被保護金屬結構電位低于周圍環境。
應用:保護大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結構,如:長輸埋地管道,大型罐群等




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