隨著科技的發(fā)展和中國石油天然氣管網(wǎng)的建設，陰極保護因其投資小、見效快、效果好等優(yōu)點越來越受到用戶的認可，但是在陰極保護工程設計和日常維護中，由于對陰極保護參數(shù)的取值不準確，造成投資浪費，嚴重的還會產(chǎn)生過保護或欠保護等問題，因此如何取值是一個既重要又嚴肅的問題。
（一）電位標準
陰極保護需要對被保護的金屬結構施加陰極電流，通過陰極極化使其電位負移，從而使腐蝕過程完全停止（完全保護）或使腐蝕速度降低到人們可以接受的程度（有效保護）。被保護結構的電位是判斷陰極保護效果的關鍵參數(shù)和標準，也是實施現(xiàn)場陰極保護控制和監(jiān)測、判斷陰椒保護系統(tǒng)工作是否正常的重要依據(jù)。
保護電位，是指通過陰極保護使金屬結構達到完全保護或有效保護所需達到的電位值。保護電位有時是一個電位區(qū)間，人們習慣上將為達到陰極保護所用諸極化電位中的 正的電位稱為 小保護電位；而將 負的電位稱作 大保護電位。如果被保護結構的電位太負，超過 大保護電位，不僅會造成電能的浪費，而且還可能由于被保護結構表面析出氫氣，造成表面涂層嚴重剝落或?qū)е陆饘俚臍浯?，即出現(xiàn)過保護的情況。保護電位的數(shù)值與被保護金屬的種類及其所處的環(huán)境等因素有關。不少國家已將保護電位列入了各種標準和規(guī)范中，可供陰極保護設計參考。表7 一9 一30 取自英國標準所制定的《陰極保護實施規(guī)范》 ，給出了一些金屬在海水和土壤中進行陰極保護時的保護電位值。美國腐蝕工程師協(xié)會（NACE ）在《埋地和水下金屬管道外部腐蝕控制推薦規(guī)范》 RP 一01 一69 ( 1 983 年）的標準中，對陰極保護準則做出了某些規(guī)定。對于在天然水和土壤中的鋼和鑄鐵構筑物，規(guī)定保護電位至少應為一0.85V （相對于飽和Cu /Cuso 、參比電極，即SCSE ）。同時提出有關陰極保護的電位移動原則，認為通過施加陰極電流使被保護結構的電位從其開路電位負移300mV ，便可使中性水溶液和土壤中的鋼鐵結構得到有效保護。如果在中斷保護電流的瞬間測量，則電位負偏移值應大于1OOmV 。斷電流電位測量結果中由于不包括電流通過電解質(zhì)所造成的IR 電位降，所以保護條件更為確定。在我國，埋設在土壤中的鋼管道其保護電位通常為一O.85V ( SCSE ) ；在厭氧的硫酸鹽還原菌存在的土壤中，則為一0 . 95V ( SCSE ）。在土壤中鋼管道自然電位相當負時，取負向偏移O.3V為保護的標準。實際上，這也是全世界公認的陰極保護標準。
在海水和上壤等介質(zhì)中，由于國內(nèi)外己有多年的陰極保護實際經(jīng)驗，保護電位值可根據(jù)有關標準或經(jīng)驗選取。但對于某些體系，積累的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)較少，因而有時需要通過實驗確定保護參數(shù)。此外，陰極保護的電位標準并非在任何條件下都是固定不變的，實際工作人員應利用自己的知識和經(jīng)驗，具體問題具體分析，以便做出好的設計。
（二）保護電流密度
在陰極保護中，使被保護結構達到 小保護電位所需的陰極極化電流密度稱為 小保護電流密度，達到 大保護電位所需的電流密度稱為 大保護電流密度。保護電流密度也是陰極保護的重要參數(shù)之一。
采用涂層和陰極保護聯(lián)合保護時，由于表面有有機涂層，故保護電流密度可降低為裸鋼的幾十分之一到幾分之一。例如，保護具有玻璃纖維強化的瀝青涂層的鋼結構，保護電流密度大約是0.1～1.0mA / ㎡ ；而對于具有聚乙烯或環(huán)氧類涂層的結構，保護電流密度只有0.01～O.10mA/㎡。這時只有涂層的針孔和缺陷處需要保護電流。因此保護電流密度的大小隨涂層質(zhì)量的高低和被破壞的程度不同而不同。通常，隨保護時間延長、表面涂層的破壞程度增大，相應的保護電流密度也要增加。采用聯(lián)合保護時，電流的分散能力非常好。但去極化劑的陰極還原會造成被保護結構表面pH 值升高，因此需選用耐堿的涂料。
在含有鈣、鎂離子的海水等介質(zhì)中，金屬表面堿度增大會促進CaCO3，在表面沉積；在較高的電流下，Mg2＋也可能會以Mg(OH)2的形式沉積出來。鈣、鎂沉積物可在一定程度上具有保護作用，同樣會降低所需的保護電流密度。
介質(zhì)的流動速度也會影響保護電流密度。例如，隨海水流動速度增大或船舶的航速增大，由于促進了氧的去極化作用，會使保護電流密度隨之增加。實踐表明，航行中的船舶的保護電流密度約為停航時的兩倍，高速航行的艦艇則可達3～4 倍。
此外，對海洋設施的陰極保護中，海水的溫度、鹽度、風浪大小、污染程度等對保護電流密度也有一定影響。因此，在陰極保護的設計中，保護電流密度的選擇除了根據(jù)有關標準的規(guī)定外，還要綜合考慮各種有關因素。對于某些體系，必要時還需通過實驗 終確定保護電流密度的值。
有關保護電流密度的數(shù)據(jù)一般僅能為陰極保護設計提供必要的參考，但不能做為判斷保護程度的判據(jù)和控制參數(shù)。
（三） 佳保護參數(shù)
陰極保護 佳保護參數(shù)的選擇應既能達到較高的保護程度，又能達到較高的保護效率。
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