陰極保護(hù)是通過被保護(hù)結(jié)構(gòu)施加電流,使結(jié)構(gòu)表面都成為陰極而進(jìn)行腐蝕防護(hù)的技術(shù)。陰極保護(hù)在我國(guó)長(zhǎng)輸管道上的應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代初期,到目前為止,幾乎所有輸油氣管道、儲(chǔ)罐、海洋結(jié)構(gòu)都施加了陰極保護(hù)。對(duì)于輸水管道,混凝土鋼筋碼頭的陰極保護(hù)也逐步展開。
陰極保護(hù)的應(yīng)用,極大地延長(zhǎng)了金屬設(shè)施的使用壽命,具有重大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn),具有重大的社會(huì)效益。
陰極保護(hù)原理:通過給結(jié)構(gòu)施加電流,使結(jié)構(gòu)表面都吸收電流,變成陰極。
在最初的腐蝕電池中,銅和鐵組成的腐蝕電池,電流自鐵流向溶液,又從溶液流向銅,這時(shí)鐵是陽極,銅 是陰極。電流之所以從鐵通過電解液流向銅,是因?yàn)殂~和鐵之間存在電流差。如果能讓銅的電流負(fù)向偏移,直到鐵和銅電位相同,此時(shí),鐵和銅之間將不再存在電位差,也就沒有腐蝕電流,鐵的腐蝕將停止。
為了使銅的電位負(fù)向偏移,可以將更活潑的金屬(比如鎂)與銅連接,此時(shí),電子自連接導(dǎo)線流向銅,電流自鎂通過電解液流向銅,銅的電位將負(fù)向偏移,當(dāng)銅的電位和鐵的電位一致時(shí),鐵不再排放電流,腐蝕停止,繼續(xù)給銅施加電流,當(dāng)銅的電位比鐵的電位更負(fù)時(shí),鐵開始吸收電流,也成為陰極。
假設(shè)鐵和銅是一個(gè)結(jié)構(gòu)上的不同部位,此時(shí),整個(gè)結(jié)構(gòu)都在吸收電流,都成為腐蝕電池中的陰極,所以該技術(shù)稱為陰極保護(hù)。