外加電流陰極保護(hù)是防治地下管道、儲(chǔ)罐等金屬材料腐蝕的有效方法。輔助陽極是外加電流系統(tǒng)中重要的組成部分,作用是將保護(hù)電流經(jīng)過介質(zhì)傳遞到被保護(hù)結(jié)構(gòu)物表面上。
地下結(jié)構(gòu)物外加電流陰極保護(hù)用陽極通常并不直接埋在土壤中,而是在陽極周圍填充炭質(zhì)回填料而構(gòu)成陽極地床。炭質(zhì)回填料通常包括冶金焦炭、石油煅燒焦炭和石墨顆粒等?;靥盍系淖饔檬墙档完枠O地床的接地電阻,延長(zhǎng)陽極的使用壽命。
輔助陽極材料可分為廢鐵陽極、石墨陽極、高硅鑄鐵陽極、鉑陽極、聚合物柔性陽極、混合金屬氧化物陽極、網(wǎng)狀陽極等等。
廢鋼陽極是指角鋼、扁鋼、槽鋼、鋼管制作的陽極或其他用作陽極的廢棄鋼鐵構(gòu)筑物,其來源廣泛,價(jià)格低廉,但是它消耗速率大,使用壽命短,多用于臨時(shí)性保護(hù)或高電阻率土壤中。
石墨陽極是由碳素在高溫加熱后形成的晶體材料,通常用石蠟、亞麻油或樹脂進(jìn)行浸漬處理,以減少電解質(zhì)的滲入,增加機(jī)械強(qiáng)度。
高硅鑄鐵陽極 早開始在美國(guó)使用, 初只是在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用,到80年代初期,這種陽極開始在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用。這種含硅14.5%鑄鐵陽極被發(fā)現(xiàn)在海水中很容易發(fā)生腐蝕,所以以后在海水中使用陽極都會(huì)添加鉻這種金屬,加入鉻的作用是為了減小原始陽極的腐蝕速度。改用這種設(shè)計(jì)的陽極后,幾乎能適應(yīng)全部介質(zhì)的環(huán)境如海水,淡水,咸水、土壤等等。
高硅鑄鐵陽極陽極的原理是當(dāng)電流經(jīng)過陽極流動(dòng)時(shí),陽極表面物質(zhì)會(huì)發(fā)生氧化,形成一種保護(hù)膜,這種保護(hù)膜因其優(yōu)異的耐酸性能可以降低陽極本身的腐蝕速度。但是這種氧化膜不耐堿所以當(dāng)這種陽極處在在干燥并且含有高硫酸鹽的環(huán)境中使用時(shí),陽極表面的陽極膜形成困難,而且很容易被周圍物質(zhì)破壞。
鉑陽極是在鈦、鈮、鉭等貴金屬基體上凃覆一薄層鉑而構(gòu)成的復(fù)合陽極。鉑陽極的特點(diǎn)是工作電流密度大,消耗速率小,重量輕,已在海水、淡水陰極保護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。
混合金屬氧化物柔性陽極是一種新型柔性陽極,即混合金屬氧化物柔性陽極,用鈦絲替代了導(dǎo)電聚合物,具有更好的機(jī)械強(qiáng)度,局部大電流輸出,也不會(huì)造成陽極的損壞,電流分布更為均勻,克服了聚合物柔性陽極的缺點(diǎn)。
混合金屬氧化物陽極是在鈦基體上沉積一層活性的混合金屬氧化物而構(gòu)成, 早應(yīng)用于氯堿工業(yè),后推廣應(yīng)用于其他工業(yè),包括陰極保護(hù)領(lǐng)域。
網(wǎng)狀陽極是混合金屬氧化物帶狀陽極與鈦金屬連接片垂直鋪設(shè)、交叉點(diǎn)焊接組成的外加電流陰極保護(hù)輔助陽極。將該陽極網(wǎng)予埋在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)中,為儲(chǔ)罐底板提供保護(hù)電流。