外加电流阴极保护设计
浏览次数：0
日期：2016-11-19 11:55:58
在线询价
随着人们对腐蚀问题的重视，采用外加电流阴极保护技术对海水管道系统进行保护的应用越来越多，已取得了不少成功的应用经验，但还有不少问题有待研究，以便进一步完善钢质海水管道系统的外加电流保护技术,我们公司根据以往的工程经验以及科学理论，总结出来关于外加电流设计时应该注意的问题。
外加电流阴极保护系统由控制电源、辅助阳极、参比电极、阳极屏及相应的电缆等组成。对于电厂海水循环水系统，由于各种管道及设备较多，且管道与设备材质一般不同，这都给外加电流阴极保护设计带来了一定的困难。
辅助阳极是外加电流阴极保护的重要部件，目前在海水循环水系统中常用的有铂铌阳极和混合金属氧化物阳极，具体选用何种辅助阳极，可根据情况加以考虑。参比电极是用于系统检测和控制的，它可以告诉我们系统保护的情况，并可以提供数据给恒电位仪，以实现系统的自动控制。目前常用的参比电极有固体粉压式或网状Ａｇ／ＡｇＣｌ参比、高纯锌参比以及兼有两者的复合参比等，复合参比由于同时具有两者的性能，近年来应用较多。
外加电流阴极保护系统有两种基本的控制方式，即恒电位控制和恒电流控制，对于结构简单的单纯管道，我们可以进行恒电位控制，因为在这样的情况下，外加电流保护系统的保护电位均衡性易于实现，辅助阳极及参比电极定位相对容易，但对一个复杂的体系，定位就相当困难了，由前面的应用实例可以看出，无论是采用哪种参比电极，不同位置的检测电位值都相差很大，到底哪个参比电极可以作为系统恒电位的控制电极呢？这种情况下，我们认为可以根据各部分的极化情况，以极化不足位置的参比电极作为恒电位控制电极，同时根据其它参比电极的数值，对控制电位进行调整，以保证系统保护的整体性，实现这种控制的一个重要前提是保证系统中各部分的辅助阳极布置合理，否则将出现顾此失彼的现象。另外在实际的工程应用中，经常有各种原因导致参比电极失效的现象，因此在复杂的管路系统中，外加电流阴极保护建议采用恒电流控制。
对于海水循环水系统的外加电流阴极保护，由于系统中要布置的阳极数量一般较多，考虑到施工的方便 ，对于辅助阳极连线，有人设计采用一根或几根阳极主电缆将所有阳极连接起来，这种连接方式对于保护没太大影响，但对于检修，就带来很大的问题，因为无法在不停机状态确定阳极的工作情况。较好的阳极连线建议采用每根阳极都为独立的电缆，在适当位置设置分线箱，分线箱内可以多个阳极再与主电缆连接，这样可以通过分线箱很方便地对每支阳极的工作情况进行检测。
在外加电流阴极保护设计时，对于管道与设备的连接部位应重点考虑，特别是管道与二次滤网、收球网、凝汽器相连的部位，从实际情况来看，这些部位也是腐蚀 严重的部位，应该重点保护。在阴极保护设计时，对于该部分，建议采用独立的恒电位仪进行控制，使之成为一个单独的系统，同时在特征的连接部位设置参比电极进行检测，以避免过保护可能引起的危害。外加电流阴极保护一般与防腐涂层联合使用，对于较小的管道无法涂刷防腐涂层，设计时根据海水流速及裸钢，选取合适的保护电流密度；同时，由于在小管道中辅助阳极的电流传输距离较短，在小管道保护设计时，应根据管道大小并考虑到管道走向等，合理计算辅助阳极的数量，并在管道系统中合理布置。
重所周知，管道中海水的流速不同，其对金属材料的腐蚀速率也不同。对一般碳钢来说，流速高，腐蚀较重，而流速小，则腐蚀较轻。这是因为碳钢在海水中的腐蚀速度受溶解氧的扩散速度控制，流速越大，扩散层厚度越小，氧的极限扩散电流密度就越大，相应地腐蚀速度也越大。在实际中常选１０ＣｒＭｏＡＩ钢作为小管道材料，这种材料的腐蚀速度随流速开始是缓慢增加，然后增长越来越快。而对于１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ和ＴＣ４，在高流速情况下，氧的供应快速而充分，有利于表面膜的成长与修复，使材料处于钝化状态，故流速变化对腐蚀速度影响不大，且这种情况下还不易发生点蚀。在阴极保护情况下，海水流速不同，所需保护电流密度也不同，这是由于流速影响了金属材料的电极电位，要维持 小保护电位所需外加电流值将随流速增大而增加。通常海水流速增加，金属材料的腐蚀电位向正方向移动，而在异金属接触腐蚀情况下，海水流速增加，可使偶对中阳极材料的腐蚀加剧。所有这些，我们在进行海水管道系统外加电流阴极保护设计时都必须加以考虑。
