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區(qū)域性陰極保護的重點是海港碼頭、儲罐罐群、油田設(shè)施、城市埋地區(qū)域管網(wǎng)及金屬結(jié)構(gòu),主要采用強制電流陰極保護的方法。
采用陰極保護不僅可以防止環(huán)境介質(zhì)(土壤、海水、淡水、化工產(chǎn)品)的電化學(xué)腐蝕,同時對點蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、晶間腐蝕、雜散電流、細菌等腐蝕作用也有很好的防止作用。
區(qū)域性陰極保護必須具備以下的應(yīng)用條件:
(1)介質(zhì)必須是導(dǎo)電的,以便能建立起連續(xù)的電路。通常在土壤、海水、淡水等介質(zhì)中都可以進行陰極保護。氣體介質(zhì)、大氣以及其他不導(dǎo)電的介質(zhì),則不能應(yīng)用陰極保護。
(2) 被保護的金屬材料在所處的介質(zhì)中要容易進行陰極極化,否則耗電量大,不宜于進行陰極保護。常用的鋼鐵、銅、鋁、鉛等都可以采用陰極保護。在陰極保護中,陰極反應(yīng)會使陰極附近溶液的堿性增加。對于兩性金屬如鋁、鉛等可能會加速腐蝕,產(chǎn)生負效應(yīng)。因此對兩性金屬采用陰極保護時,負電位一般都要加以限制,防止陰極腐蝕的發(fā)生。
(3)在施加陰極保護技術(shù)的領(lǐng)域中,要考慮安全因素,一些不安全因素可能會限制陰極保護在特定領(lǐng)域中的應(yīng)用。例如,對于罐內(nèi)陰極保護,當析出的氫氣釋放不出去時就會有爆炸的危險。當有可燃氣體時,禁用鎂犧牲陽極,因為鎂的碰撞會發(fā)生火花。
(4)電絕緣已成了陰極保護必不可少的條件,為了降低保護電流密度,金屬表面要采用覆蓋層絕緣。為防止電流的流失,要將保護構(gòu)筑物與非保護構(gòu)筑物進行電絕緣。區(qū)域陰極保護由于范圍大,完全做到電絕緣很困難。
(5)與電絕緣相對應(yīng),保持被保護構(gòu)筑物系統(tǒng)間的電連續(xù)性又是陰極保護的一個條件。凡是在陰極保護系統(tǒng)內(nèi)法蘭連接的埋地管道也必須通過焊接的電纜將其跨接,確保電流的暢通。
(6)對于復(fù)雜的金屬設(shè)備或構(gòu)筑物,要考慮其幾何上的“屏蔽作用”,防止保護電流的不均勻性。例如對于大型儲罐罐底的保護,采用周邊淺埋陽極時,就會產(chǎn)生罐底邊緣電位過負,而罐中心位置上還達不到 小保護電位。因此在設(shè)計區(qū)域陰極保護時,“屏蔽作用”是必須考慮的一個重要因素。