陰極保護(hù)通過使金屬表面各點(diǎn)電位一致,可以減少電子的損失,減緩金屬腐蝕。陰極保護(hù)方法包括犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。下面介紹外加電流陰極保護(hù)的基本原理和參考范圍。外加電流陰極保護(hù)是指外部施加到陽極地床并輸入到土壤中的電流。電流通過土壤流向我們想要保護(hù)的建筑結(jié)構(gòu)或工業(yè)機(jī)械,并從電流的移動(dòng)路線返回到供電設(shè)備。這樣,被保護(hù)的設(shè)備的電流始終處于電流運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),這樣就不會(huì)因?yàn)殡娮拥膩G失而受到保護(hù)。由于電流是強(qiáng)制連接的,所以這種陰極保護(hù)方法又稱為強(qiáng)制電流陰極保護(hù)。由于傳統(tǒng)習(xí)慣的影響,在建造大型儲(chǔ)罐時(shí),往往需要在儲(chǔ)罐底板下鋪設(shè)一層瀝青砂,防止地下水泛濫,從而達(dá)到減緩儲(chǔ)罐底板腐蝕的目的。但事實(shí)證明,由于儲(chǔ)罐過渡段的變化和儲(chǔ)罐底板的變形,瀝青砂層很快就會(huì)開裂、粉化,無法達(dá)到防治地下水的目的。此外,潮濕的空氣進(jìn)入罐體底板與瀝青砂之間的間隙后,由于溫度變化的影響,水也會(huì)被分析凝結(jié),造成罐體底板的腐蝕。對(duì)于安裝了陰極保護(hù)的油罐,瀝青砂的存在會(huì)阻礙陰極保護(hù)電流的流動(dòng),影響油罐底板的陰極保護(hù)效果。正確的方法不是用瀝青砂,而是用細(xì)砂,涂覆罐底板,并施以陰極保護(hù)。這不僅可以節(jié)省投資,保護(hù)環(huán)境,而且可以減緩罐底板的腐蝕。采用凈陽極陰極保護(hù)時(shí),陰極保護(hù)電位從罐體中心到邊緣逐漸增大(變?yōu)檎?。這個(gè)難題是由地基中不同的氧氣含量引起的。越靠近罐體邊緣,氧含量越高,罐體底板極化越困難。在判斷陰極保護(hù)狀態(tài)時(shí), 好以100mV陰極極化作為判斷指標(biāo)。
外加電流陰極保護(hù)常用于大中型建筑結(jié)構(gòu)和工業(yè)設(shè)備的高土壤電阻保護(hù)。犧牲陽極陰極保護(hù)中使用的各種金屬的電位差使需要保護(hù)的金屬設(shè)備提供電子,使整個(gè)金屬設(shè)備始終處于多余電子的狀態(tài)。這種陰極保護(hù)方法是對(duì)附加的活性金屬進(jìn)行腐蝕,因此又稱犧牲陽極陰極保護(hù)。
犧牲陽極陰極保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是:不需要額外的外部電源;簡(jiǎn)單的維護(hù);安裝方便;在大多數(shù)情況下易于添加陽極;均勻電流分布;低成本。犧牲陽極陰極保護(hù)的缺點(diǎn):驅(qū)動(dòng)金屬內(nèi)部電流和電壓低;待保護(hù)結(jié)構(gòu)的表面鍍層質(zhì)量不佳時(shí),需要更多的陽極;在土壤電阻率高的情況下可能失效;損壞的陽極更換困難,施工成本較高。犧牲陽極材料應(yīng)具備以下條件:為避免析氫反應(yīng),電位應(yīng)為負(fù),但不能太負(fù);選擇陽極極化小,輸出電流穩(wěn)定;容量要大,價(jià)格不要太高,原料來源技術(shù)要充足。