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區(qū)域性陰極保護(hù)的重點(diǎn)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(qiáng)制電流陰極保護(hù)的方法。
采用陰極保護(hù)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(shí)對點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、晶間腐蝕、雜散電流、細(xì)菌等腐蝕作用也有很好的防止作用。
區(qū)域性陰極保護(hù)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(jìn)行陰極保護(hù)。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(hù)。
(2) 被保護(hù)的金屬材料在所處的介質(zhì)中要容易進(jìn)行陰極極化,否則耗電量大,不宜于進(jìn)行陰極保護(hù)。常用的鋼鐵、銅、鋁、鉛等都可以采用陰極保護(hù)。在陰極保護(hù)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(fù)效應(yīng)。因此對兩性金屬采用陰極保護(hù)時(shí),負(fù)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(hù)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(hù)在特定領(lǐng)域中的應(yīng)用。例如,對于罐內(nèi)陰極保護(hù),當(dāng)析出的氫氣釋放不出去時(shí)就會有爆炸的危險(xiǎn)。當(dāng)有可燃?xì)怏w時(shí),禁用鎂犧牲陽極,因?yàn)殒V的碰撞會發(fā)生火花。
(4)電絕緣已成了陰極保護(hù)必不可少的條件,為了降低保護(hù)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(hù)構(gòu)筑物與非保護(hù)構(gòu)筑物進(jìn)行電絕緣。區(qū)域陰極保護(hù)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(hù)構(gòu)筑物系統(tǒng)間的電連續(xù)性又是陰極保護(hù)的一個(gè)條件。凡是在陰極保護(hù)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(hù)電流的不均勻性。例如對于大型儲罐罐底的保護(hù),采用周邊淺埋陽極時(shí),就會產(chǎn)生罐底邊緣電位過負(fù),而罐中心位置上還達(dá)不到 小保護(hù)電位。因此在設(shè)計(jì)區(qū)域陰極保護(hù)時(shí),“屏蔽作用”是必須考慮的一個(gè)重要因素。