海洋平台的阴极保护系统牺牲阳极和外加电流阴极保护系统两者区别

海洋平台的阴极保护系统牺牲阳极和外加电流阴极保护系统两
者区别
业主：项目编号：工程地点：技术规格书编号 :工程名称：第 1 页共 9 页海洋平台的阴极保护系统
牺牲阳极和外加电流阴极保护系统两者比较河南汇龙合金材料有限公司
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海洋平台飞溅区以上使用涂料涂装保护，是非常有效的保护方法。

但对飞溅区以下，特别是全浸区的保护，涂装就不那么安全可靠，如漆膜破损就会引起局部严重腐蚀和腐蚀疲劳。

因此全浸区一般均不单独使用涂料涂层保护，实践证明，涂装加阴极电化学保护，才是完善的保护方法。

一、阴极保护原理与类型根据金属电化学保护原理，金属在电解质溶液中，由于表面存在着电化学不均匀性，就会在金属表面形成无数微电池，其阳极部分不断遭
到腐蚀，阴极部分得到保护。

若对金属通以直流电流，使其成为阴极，并供给大量电子使其阴极极化，当金属极化电位负到金属表面阳极的起始电位时，则腐蚀即可停止，金属也得到了完全的保护，这种方法称为阴极保护。

海水是强电解质，平台在海水中的腐蚀是电化学腐蚀，只要向平台钢结构供给直流电流，使之极化成为阴极，即可得到保护。

依据提供给受保护金属电流的方法，可把阴极保护分为外加电流阴极保护和牺牲阳极保护两类。

1.外加电流阴极保护系统
该系统是由外加直流电源供给直流电，直流电的负极与被保护的结构连接，正极与辅助阳极连接，并同处于海水中。

当接通电路后，便向结构施加阴极电流，结构表面的电位就向负的方向移动，即阴极极化。

当其电位降低到阳极起始电位时，结构就停止腐蚀而受到了保护。

外加电流阴极保护系统是由直流电源、辅助阳极、电解质溶液（海水）、阴极（受保护结构）、参比电极以及控制仪表等构成。

辅助阳极是向被保护结构供应电流的器件，可做辅助阳极的材料很多，主要有铝
银合金、铝铂合金、镀铂钛、镀铂铌、石墨及废钢等。

在这些材料中以铂为最佳，因为它是贵金属，所以将铂镀在金属铌、钛、钽等基体上使用。

它输出的电流密度高（可达1000A/m2），消耗率低（仅为 0.01克/年）。

2.牺牲阳极阴极保护系统
该系统是将电位较负的金属（如锌、铝合金等）作为阳极，与被保护的金属结构相连接，当浸入电解质溶液时，由于它们的电位差，电位较负的金属为阳极。

阳极以离子状态溶解，靠阳极材料溶解而产生的直流电，使受保护的结构被极化为阴极而免遭腐蚀。

牺牲阳极保护系统是由牺牲阳极、阴极（被保护的结构）和电解液（海水）构成。

阳极材料有镁合金、锌及锌合金、铝合金等，这些金属可制成各种形状和尺寸，并以高效率的电流分布，给结构提供充足的保护电流。

3.两种阴极保护系统的比较
外加电流阴极保护系统的优点是：（1）电流电压可调性好，可随外界条件变化实现自动控制；（2）输出功率大，可满足金属结构需要大功率保护的要求；（3）根据保护工作的需要，可随时进行工作或停止工作；
（4）辅助阳极保护半径大，所需阳极数量少；（5）重量较轻。

缺点是：（1）保护系统初投资大，安装较复杂；（2）日常维护管理费用也较大；（3）阳极电缆和支架要严格绝缘；
（4）设备一旦发生故障，保护系统即停止工作；（5）易于引起杂散电流。

牺牲阳极保护系统的优点是：（1）保护系统不需外加电源，结构简单，安装方便；
（2）不需要特殊照管；
（3）不易产生杂散电流。

缺点是：（1）功率小；（2）阳极有效作用半径小；
（3）所得到的电能成本高；（4）电流输出量受工作表面积大小的限制；（5）导线电阻和介质电阻对电流输出量影响大；（6）牺牲阳极的体积和质量均较大。

综上分析，一般小型平台，采用牺牲阳极保护比较经济；而大型导管架平台，采用外加电流阴极保护比较好。

近年来研究表明，采用两种方法联合保护，会取得良好效果，特别是在结构复杂、管节点处受遮蔽地方得不到充分保护时，在外加电流系统中加装牺牲阳极是个好办法。