虽然说对全裸的金属表面施加阴极保护在技术上是可行的,但是由于所需的电流量太大而并不经济。所以,经济合理的腐蚀控制方法就是覆盖层和阴极保护的结合。
影响阴极保护费用的因素有三个:保护电流需量;环境的电阻率;极化电流的类型。
保护电流需量很大程度上取决于覆盖层的质量、老化程度等。有时绝缘接头也是关键,对于与外部金属构筑物有电连接的阴极保护构筑物,所耗电量也相当可观,比如储罐接地,接地极就是散流体。
而环境的电阻率决定了阳极接地(水)电阻的大小,当使用牺牲阳极时,接地电阻小,产生的电流大,所需阳极数量相对减少;当采用强制电流时,辅助阳极接地电阻小,设备耗电功率小,可节约大量的电费。
后的极化电流可以来自牺牲阳极,也可以来自强制电流,强制电流的电源又可分为交流市电、蓄电池、CCVT、太阳能电池、热电发生器、风力发电机等。当保护范围大到一定程度时,强制电流优于牺牲阳极。在强制电流中,交流市电又是 经济的。对于其他电源的比较,有时耗电功率的大小,资源的条件又是决定因素。
裸金属构筑物阴极保护的费用约占总体投资的1%~2%,而有覆盖层的金属构筑物可取0.1%~0.2%,对于复杂的环境,如城市、海洋、可取3%~5%。
采用阴极保护的两大优越性为:
①控制了海水和土壤中钢构筑物的坑蚀,确保薄壁容器、管道、锅炉、船舶、浮标、码头安全运行。
②根据技术规范,采用阴极保护,取消设计的“腐蚀裕量”,可节约10%的材料。除了材料上节约产生巨大的经济利益外,重量的减轻对造船和航海也有很大的意义。
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