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雖然說對(duì)全裸的金屬表面施加陰極保護(hù)在技術(shù)上是可行的,但是由于所需的電流量太大而并不經(jīng)濟(jì)。所以,經(jīng)濟(jì)合理的腐蝕控制方法就是覆蓋層和陰極保護(hù)的結(jié)合。
影響陰極保護(hù)費(fèi)用的因素有三個(gè):保護(hù)電流需量;環(huán)境的電阻率;極化電流的類型。
保護(hù)電流需量很大程度上取決于覆蓋層的質(zhì)量、老化程度等。有時(shí)絕緣接頭也是關(guān)鍵,對(duì)于與外部金屬構(gòu)筑物有電連接的陰極保護(hù)構(gòu)筑物,所耗電量也相當(dāng)可觀,比如儲(chǔ)罐接地,接地極就是散流體。
而環(huán)境的電阻率決定了陽極接地(水)電阻的大小,當(dāng)使用犧牲陽極時(shí),接地電阻小,產(chǎn)生的電流大,所需陽極數(shù)量相對(duì)減少;當(dāng)采用強(qiáng)制電流時(shí),輔助陽極接地電阻小,設(shè)備耗電功率小,可節(jié)約大量的電費(fèi)。
后的極化電流可以來自犧牲陽極,也可以來自強(qiáng)制電流,強(qiáng)制電流的電源又可分為交流市電、蓄電池、CCVT、太陽能電池、熱電發(fā)生器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。當(dāng)保護(hù)范圍大到一定程度時(shí),強(qiáng)制電流優(yōu)于犧牲陽極。在強(qiáng)制電流中,交流市電又是 經(jīng)濟(jì)的。對(duì)于其他電源的比較,有時(shí)耗電功率的大小,資源的條件又是決定因素。
裸金屬構(gòu)筑物陰極保護(hù)的費(fèi)用約占總體投資的1%~2%,而有覆蓋層的金屬構(gòu)筑物可取0.1%~0.2%,對(duì)于復(fù)雜的環(huán)境,如城市、海洋、可取3%~5%。
采用陰極保護(hù)的兩大優(yōu)越性為:
①控制了海水和土壤中鋼構(gòu)筑物的坑蝕,確保薄壁容器、管道、鍋爐、船舶、浮標(biāo)、碼頭安全運(yùn)行。
②根據(jù)技術(shù)規(guī)范,采用陰極保護(hù),取消設(shè)計(jì)的“腐蝕裕量”,可節(jié)約10%的材料。除了材料上節(jié)約產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)利益外,重量的減輕對(duì)造船和航海也有很大的意義。