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根據(jù)混合電位的理論，金屬表面上局部陽極和局部陰極通過各自的極化而匯聚至一個(gè)共同的混合電位，即金屬的自腐蝕電位，此時(shí)局部陽極的氧化反應(yīng)速度與局部陰極的還原反應(yīng)速度相等，即等于金屬的自腐蝕電流。當(dāng)陰極極化至任意電位時(shí)的外加電流，都與此時(shí)極化后的局部陰極的還原反應(yīng)電流與局部陽極氧化反應(yīng)的電流之差相等。當(dāng)陰極極化使金屬電極電位負(fù)移至局部陽極反應(yīng)的平穩(wěn)電位時(shí)，外加極化電流幾乎就等于局部陰極電流，因?yàn)榇藭r(shí)的局部陽極電流已可予以忽略不計(jì)，當(dāng)然此時(shí)鐵上腐蝕也就被完全抑阻了，即獲得了完全陰極保護(hù)。
為了實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)，我們可以采用犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)兩種方法來實(shí)現(xiàn)的。兩種方法的保護(hù)原理相同，只是提供陰極電流的方式不同，并且設(shè)備裝置和技術(shù)要求都不同。
外加電流陰極保護(hù)的方法是通過外加直流電源以及輔助陽極，迫使電流從土壤中流向被保護(hù)金屬，使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境來實(shí)現(xiàn)的。外加電流陰極保護(hù)要應(yīng)用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)，例如：長(zhǎng)輸埋地管道，大型罐群等。
犧牲陽極陰極保護(hù)方法是將電位更負(fù)的金屬與被保護(hù)金屬連接，并處于同一電解質(zhì)中，使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)金屬上去，使整個(gè)被保護(hù)金屬處于一個(gè)較負(fù)的相同的電位下。目前，電化學(xué)保護(hù)發(fā)出應(yīng)用除海水或河道中鋼鐵設(shè)備的保護(hù)外，還應(yīng)用于防止電纜、石油管道、地下設(shè)備和化工設(shè)備等的腐蝕。犧牲陽極埋設(shè)有立式和臥式兩種，埋設(shè)位置分軸向和徑向其在管道的分布宜采用單支或集中成組兩種方式。陽極與管道的距離，一般情況下陽極埋設(shè)位置應(yīng)距管道3～5m， 小不宜小于0.3m，成組埋設(shè)時(shí)，陽極間距以2～3m為宜。
由于陽極位置的選擇直接關(guān)系著陰極保護(hù)的效果，所以輔助陽極在陰極保護(hù)系統(tǒng)中的作用是毋庸置疑的。通常情況下，管道陰極保護(hù)只有一組陽極地床，且它與管道的垂直距離都在數(shù)百米以上，同時(shí)與管道之間也沒有屏蔽物體。因站區(qū)內(nèi)保護(hù)體較多，分布范圍較小，使區(qū)域性的陰極保護(hù)較為復(fù)雜的，若要減少被保護(hù)體之間的相互屏蔽，使被保護(hù)體的電位能夠均勻分布，就必須設(shè)多組陽極，而陽極的位置重要性也凸顯出來。在已經(jīng)運(yùn)行的站區(qū)陰極保護(hù)系統(tǒng)中，曾有過因選位存在無法克服的問題，令有的陽極床至今未能投入運(yùn)行。因此，在設(shè)計(jì)過程中，不僅要考慮保護(hù)體間的屏蔽及電位均衡問題，而且還應(yīng)考慮保護(hù)體的絕緣情況， 好是在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)后，通過計(jì)算來準(zhǔn)確確定輔助陽極的位置。
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