阴极保护的两种方法的比较

阴极保护有几种方式

邦信防腐阴极保护有几种方式？阴极保护分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。

一、牺牲阳极法它是由一种比被保护金属电位更负的金属或合金与被保护的金属电连接所构成。

在电解液中，牺牲阳极因较活泼而优先溶解，释放出电流供被保护金属阴极极化，实现保护。

作为牺牲阳极材料，必须能满足以下要求：1、要有足够负的稳定电位；2、自腐蚀速率小且腐蚀均匀，要有高而稳定的电流效率；3、电化学当量高，即单位重量产生的电流量大；4、工作中阳极极化要小，溶解均匀，产物易脱落；5、腐蚀产物不污染环境，无公害；6、材料来源广，加工容易，价格低廉。

常用的牺牲阳极品种有镁基、锌基和铝基合金3类。

二、强制电流法它是由外部的直流电源直接向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化，达到阴极保护>阴极保护的目的。

它由辅助阳极、参比电极、直流电源和相关的连接电缆所组成。

辅助阳极的功能是把保护电流送入电解质流到保护体上，故阳极工作时处在电解状态下。

对辅助阳极的基本要求有：1、导电性好；2、排流量大；3、耐腐蚀，消耗量小，寿命长；4、具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动；5、容易加工、便于安装；6、材料易得、价格便宜。

按阳极的溶解性能，辅助阳极可分为：可溶性阳极（如钢、铝）、微溶性阳极（如高硅铸铁、石墨）、不溶性阳极（如铂、镀铂、金属氧化物）3大类。

直流电源是强制电流的动力源，它的基本要求是稳定可靠，能长期连续运行，适应各种环境条件。

常见的直流电源有：整流器、恒电位仪、恒电流仪、热电发生器、密闭循环蒸汽发电机（CCVT）、太阳能电池、风力发电机、大容量蓄电池等。

阴极保护_精品文档

阴极保护引言：阴极保护是一种常用的金属腐蚀防护方法，主要应用于金属设备、管道、船舶和建筑等领域。

通过采取适当的措施，将金属材料的电位移到更负的方向，从而减少金属材料的腐蚀速度。

本文将介绍阴极保护的原理、应用领域、常用方法以及一些优缺点。

一、阴极保护的原理阴极保护是基于金属腐蚀的电化学原理而实施的一种防护方法。

金属腐蚀是指金属在水、空气、土壤等介质中，受到氧化或其他化学物质作用而逐渐破坏的过程。

通过施加外加电源，将金属材料的电位移向更负的方向，实施阴极保护，可以有效地减缓金属的腐蚀过程。

具体而言，阴极保护主要包括两种方式：1) 通过阴极电流的施加，在结构表面形成一个足够厚度的电子屏蔽，从而降低腐蚀的速率；2) 通过阳极材料的提供，以消耗环境中的氧气而达到抑制腐蚀的效果。

二、阴极保护的应用领域阴极保护广泛应用于金属设备、管道、船舶和建筑等领域，并且有着重要的经济和社会效益。

以下是几个常见的应用领域：1. 管道防腐阴极保护在石油、天然气、水泥、化工等行业中广泛应用于管道防腐。

通过在管道表面施加电流，降低金属管道的腐蚀速率，延长其使用寿命。

这种方法具有效果明显、使用方便等优点，已被广泛采用。

2. 船舶防腐船舶在海域中长时间暴露于水中，容易受到海洋环境的腐蚀。

阴极保护在船舶上的应用可以有效地减缓腐蚀速度，延长船舶的使用寿命。

通过在船体附近安装阴极保护系统，将船体电位负化，以减少腐蚀。

3. 油罐防腐石油储罐是石油储存和运输的重要设施，经常接触到腐蚀性介质。

阴极保护可以在油罐内外表面施加电流，降低其腐蚀速率，保护油罐的安全运营。

三、阴极保护的常用方法阴极保护有多种常用的方法，具体选择方法应根据不同情况和需求作出。

以下是几种常见的阴极保护方法：1. 外加直流电源法该方法是最常见的阴极保护方法之一，通过外接直流电源，在金属结构和电源之间建立电路，施加足够的电流来实现保护。

通过控制电流大小和施加时间，可以有效地减缓金属的腐蚀速度。

阴极保护外加电流阴极保护基本概念

外加电流阴极保护基本概念我们都知道常用的阴极保护方法有两种，一种是牺牲阳极阴极保护，另外一种是外加电流阴极保护，前面我们关于牺牲阳极阴极保护的案例已经讲过很多了，今天我们重点讲一下外加电流阴极保护。

外加电流阴极保护，简单点说就是在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。

在工程中主要是用于保护金属管道和储罐不被电化学腐蚀。

外加电流阴极保护的目的就是防止金属电化学腐蚀。

在对金属管道阴极保护施工过程容易出现两种情况：第一种情况是地下管网在出地面后没有与地上部分进行金属绝缘隔离。

第二种情况是地下接地网与地下管道接触，造成短路导通，造成阴极保护系统不能正常工作。

管道与管道连接的设备是与接地网连接的，也就是说，地上管道是与接地导通的。

所以要使阴极保护系统正常工作，必须将地上管道与地下管道之间做隔离，第一方法是在地上管道与地下管道之间加装绝缘隔离接头;第二种方法是在地下管道与地上管道之间加装法兰隔离措施，在法兰处加装绝缘垫片，同时在法兰螺栓处加装绝缘套管和绝缘垫片。

采用这种的法兰连接方法后，法兰两侧的管道就被电气隔离了。

法兰连接后，要求做连续性测试，如果测试结果是导通的，说明垫片有破损或者某个套管有损伤导致法兰导通。

如果测试结果是断开的，说明采用这种措施达到了电气隔离的目的。

阴极保护系统实际应用过程中，大部分采用第一种方法，也就是在地下管道与地上管道之间加装绝缘隔离连接头。

外加电流阴极保护在大面积和大电流环境中，经济效益比较高，而且电流可以调节，使用寿命较长，而且保护范围比较大，因此在大的管道工程中有着无法取代的地位，但是外加电流阴极保护施工，大部分工作内容在地面以下，属于隐蔽工程。

而一些问题通常是在后期检查、测试的时候才发现。

这时候项目临近中交，地面基本硬化完成，设备也安装完成。

一旦发现问题，处理起来，费时费力，既增加成本，又影响工期。

所以，要在施工过程中，分析潜在的风险和容易出现的问题，及时采取相应措施来规避这些风险、处理好这些问题，从而确保进度、质量和成本控制，使项目顺利竣工，投入运营。

阴极保护分类及特点

阴极保护分类及特点阴极保护是一种常用的防腐蚀技术，通过对金属结构施加负电压，形成一个保护性的电场，以防止金属的腐蚀损伤。

根据阴极的保护方式和特点，阴极保护可以分为以下几类。

1. 静态阴极保护静态阴极保护是通过固定电源对金属结构施加恒定的直流电压，形成一个稳定均匀的阴极保护电场。

这种防护方式适用于金属结构较小且表面面积较小的情况，例如管道、阀门等。

静态阴极保护的特点是简单易行，但需要保证施加的电压稳定，以免过高或过低导致防护效果不佳。

2. 动态阴极保护动态阴极保护是通过周期性改变电源的输出电压和频率，使阴极电位在最大电位和最小电位之间变动，以增强阴极保护电场的强度。

动态阴极保护适用于大面积金属结构的防护，例如船舶、桥梁等。

由于动态阴极保护能够改变阴极电位的周期性波动，可以有效防止孤立的腐蚀点产生。

3. 电流补偿法电流补偿法是一种针对金属结构上腐蚀局部的修补方法。

当金属结构上的某个区域损坏或失效时，可以通过电流补偿器将额外的电流输送到该区域，以达到修复和保护的效果。

电流补偿法适用于较大的金属结构，例如油罐、储罐等。

其特点是可以针对局部腐蚀问题进行修复，但需要较为复杂的电路设计和安装过程。

4. 加入阴极保护剂加入阴极保护剂是一种通过向金属结构表面施加一定的溶液，以形成和保持一个有效的阴极保护层的方法。

阴极保护剂通常是具有阴极保护性能的物质，例如锌粉、铅等。

加入阴极保护剂的方法适用于需要长期保护且无法施加电压的金属结构，例如埋地管道、船舶舰艇等。

加入阴极保护剂的特点是易于实施，但需要定期维护和更换阴极保护剂。

总之，阴极保护是一种有效的金属结构防腐蚀技术。

不同的阴极保护分类具有不同的特点和适用范围，可以根据具体情况选择合适的防护方式。

在实施阴极保护时，还需要考虑电源选型、电极材料、电路设计等因素，以保证防护效果的稳定和可靠性。

阴极保护方法的选择和应用

阴极保护方法的选择和应用
阴极保护方法的选择和应用
阴极保护适用于直埋土壤中的管道、贮罐、接地网等钢铁结构物，设计者应该要慎重考虑选用何种阴极保护的方法。

外加电流阴极保护法一般用在长距离输送管道上，它要求具备直流电源，建立保护站并有专人看管养护。

牺牲阳极的阴极保护适用于一切直埋土壤中的管道、接地网、贮罐、储槽等钢结构物，它不需要另外设直流电源、保护站，也不需要有专人看管，几乎不需要养护。

（1）根据土壤电阻率不同选用不同的牺牲阳极
锌阳极适用于电阻率小于15欧姆·米的土壤中。

铝阳极适用于海水、污水、石油等介质中。

镁阳极适用于任何电阻率的土壤中。

带状阳极应用于高电阻率环境，临地性阴极保护套管内输送管的保护及防交流干扰的接地垫。

（2）管道达到完全保护所需的牺牲阳极的重量
根据土壤电阻率，被保护物的表面积及绝缘防腐涂层的质量等因素来确定。

阴极保护的两种方法

阴极保护法：外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。

1、牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。

该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型（电流一般小于1安培）或处于低土壤电阻率环境下（土壤电阻率小于100欧姆.米）的金属结构。

如，城市管网、小型储罐等。

根据国内有关资料的报道，对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年，最多5年。

牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。

本人认为，产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求，其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。

因此，设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成份外，一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。

2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电子流（不是电流，否则没法保护，电流与电子流的方向相反）从土壤中流向被保护金属，使被保护金属结构电位低于周围环境。

该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构，如：长输埋地管道，大型罐群等。

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阴极保护法

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阴极保护法
阴极保护法是一种常用的金属防腐保护方法，通过在金属结构的表
面设置阴极，利用电流在金属表面形成保护层，有效防止金属腐蚀。

阴极保护法的原理是利用阴极保护系统中的电流流向，使金属结构
的金属离子向阴极物质迁移而发生电化学反应，从而达到减少或消
除金属结构的腐蚀的目的。

常用的阴极保护方法有两种：热浸镀锌
和电流阴极保护。

热浸镀锌是将金属结构浸入熔化的锌中，使锌与金属结构发生化学
反应，形成锌和金属结构的金属键，起到防止金属结构腐蚀的作用。

电流阴极保护则通过将外部直流电源与金属结构接触，使金属结构
成为阴极，使其电流朝向金属结构的表面流动，形成保护层，起到
防腐作用。

阴极保护法广泛应用于大型金属结构的保护，如油气管道、船舶、
桥梁等。

它具有有效延长金属结构寿命、节约材料和成本的优点，
是一种环保、经济的腐蚀防护方法。

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储罐阴极保护方法

储罐阴极保护方法储罐的阴极保护方法主要有以下几种：1. 外加电流阴极保护：对于大型石油储罐，当土壤组成的电解液率非常高时，通常会采用外加电流阴极保护。

这种方法通过外部电源提供电流，使储罐成为阴极，从而防止腐蚀。

2. 牺牲阳极阴极保护：对于小型石油储罐或土壤电阻率不高的环境，通常会采用牺牲阳极阴极保护。

这种方法通过在储罐周围埋设比储罐金属更活泼的金属（如镁、锌等），使其作为阳极被腐蚀，从而保护储罐不被腐蚀。

3.罐底线形阳极阴极保护：在储罐底部铺设线形阳极，通过外加电流使线形阳极成为阴极，保护储罐底部不受腐蚀。

4. 罐周深井阳极外加电流阴极保护：在储罐周围设置深井阳极，通过外加电流使深井阳极成为阴极，保护储罐周围土壤中的金属结构不受腐蚀。

5. 罐周浅埋阳极外加电流阴极保护：在储罐周围浅埋阳极，通过外加电流使浅埋阳极成为阴极，保护储罐周围土壤中的金属结构不受腐蚀。

以上方法各有优缺点，选择哪种方法取决于储罐的大小、土壤电阻率、环境条件等因素。

在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑和选择。

当然，我可以为您提供关于储罐阴极保护方法的更多信息。

6. 涂层与阴极保护结合：为了提高储罐的防腐性能，通常会在储罐表面涂覆一层防腐涂料，如环氧树脂、聚氨酯等。

这些涂料能有效隔绝储罐与腐蚀环境的接触，减缓腐蚀速率。

在此基础上，再结合阴极保护技术，可以进一步提高储罐的防腐效果。

7. 监测与维护：为了确保阴极保护系统的有效性，需要定期对储罐进行监测和维护。

监测内容包括阴极保护电流的分布、土壤电阻率的变化等。

一旦发现异常情况，应及时采取措施进行调整和维护，确保阴极保护系统的正常运行。

在选择储罐阴极保护方法时，还需要考虑以下因素：* 储罐材质：不同材质的储罐对腐蚀的敏感性不同，因此需要根据储罐材质选择合适的阴极保护方法。

* 土壤条件：土壤的电阻率、湿度、含盐量等因素都会影响阴极保护效果，因此在选择阴极保护方法时需要考虑土壤条件。

管道阴极保护原理

管道阴极保护原理管道阴极保护是一种常用的防腐蚀技术，它通过在管道表面施加电流，使得金属表面成为阴极，从而抑制金属腐蚀的过程。

阴极保护原理是建立在电化学的基础上，通过改变金属表面的电位来控制金属的腐蚀行为。

在管道表面施加阴极保护时，通常会采用一种称之为“阳极”的外部金属或合金，并且将其与管道表面连接。

通过在管道表面与阳极之间施加一个电压，就可以在管道表面形成一个保护性的电流场，从而实现对管道的防腐蚀保护。

阴极保护的原理可以分为两种类型，即被动式和主动式。

被动式阴极保护是利用外部电流场将金属电位降低到保护性的水平，使得金属表面成为阴极而得到保护，而主动式阴极保护则是通过在金属表面产生一个持续的电流，从而使金属表面一直处于一种保护性的状态。

被动式阴极保护通常适用于已有一定腐蚀的金属结构，而主动式阴极保护则适用于对金属结构进行长期保护。

阴极保护的原理还涉及到电化学腐蚀的基本过程。

在金属表面，通常会发生氧化还原反应，即金属表面的阳极和阴极反应。

阳极反应是金属表面的局部溶解，而阴极反应则是通过还原来补充阳极反应所带来的电荷。

当金属表面成为阴极时，就会抑制金属的溶解，从而减缓金属的腐蚀速度。

阴极保护的原理还与管道表面的涂层有关。

在许多情况下，金属表面会涂上一层抗腐蚀的涂料，从而形成一个保护性的层。

而当涂层破损时，阴极保护就可以发挥重要作用，通过在涂层破损处形成一个电流场，从而实现对金属表面的保护。

阴极保护的原理也与管道周围的土壤环境有关。

在土壤中含有一定的电导率，通常是通过土壤中的水分和盐分来实现电导，从而可以形成一个电流场，将外部电流导入到管道表面，实现对金属的保护。

总的来说，管道阴极保护的原理可以归纳为通过在管道表面施加一个电流，使金属表面成为阴极，从而抑制金属腐蚀的过程。

这种原理不仅可以用于管道的防腐蚀保护，还可以用于其他金属结构的防护，是一种非常有效的防腐蚀技术。

室外给水设计标准阴极保护

室外给水设计标准阴极保护
室外给水设计的阴极保护应考虑以下几个方面：
1. 阴极保护方法：可采用牺牲阳极法或外加电流法，也可以根据具体情况结合使用。

2. 管道电气连续性：为了使阴极保护有效，管道必须是电气连续性的。

对于焊接管道，这不是问题。

如果管道上有承插接口，法兰连接的阀门，要用跨接线跨接。

3. 绝缘措施：被保护的管道段必须和其他埋地管道、电缆、接地极绝缘，可采用绝缘接头或绝缘法兰。

套管穿越时，主管和套管之间要安装绝缘垫块。

4. 间距要求：管道穿越其他管道、电缆、或埋地结构时，其间距要大于米，如果间距小于米，要在它们之间安装绝缘把，以提供机械保护、防止腐蚀干扰。

5. 特殊条件考虑：高温、防腐层剥离、隔热保温层、屏蔽、细菌侵蚀及电解质异常污染等特殊条件下，阴极保护可能无效或部分无效，在设计时应给予考虑。

以上信息仅供参考，具体标准应根据当地给水工程的设计规范和要求来执行。

如需了解更多信息，建议咨询相关人士或查阅最新的室外给水设计标准文件。

阴极保护分类及特点

阴极保护分类及特点
阴极保护是通过外加阴极极化来实现的，根据外加阴极的不同可分为外加电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护两种保护方法。

将被保护金属设备与直流电源的负极相连，依靠外加阴极电流进行阴极极化而使金属得到保护的方法，称为外加电流阴极保护；在被保护金属设备上连接一个电位更负的强阳极，促使阴极极化，这种方法叫做牺牲阳极阴极保护，也称护屏保护。

牺牲阳极法和外加电流法各有其特点，见表5-3-24，一般来说，对于电阻率低、管道密集、被保护对象的面积和需要的保护电流小，或者没有电源的场合，宜采用牺牲阳极保护法；对于被保护对象规模大，所需要保护电流大的场合，宜采用强制电流保护法。

此外，在某些情况下，为了取长补短，发挥各自优势，可以同时采用强制电流和牺牲阳极对被保护对象进行联合保护。

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阴极保护得注意点

阴极保护一.阴极保护的原理：*在了解了金属的电化学腐蚀的原理之后，再去了解阴极保护的原理就比较容易了。

*传统的金属防腐方法主要是隔离防腐，即将金属与腐蚀介质隔离。

具体措施有涂料、敷层、电镀等。

另一种方法就是选用耐腐蚀金属，如不锈钢、铜、钛等；或在可能的情况下用其它材料如塑料、玻璃钢等。

*但是，由于腐蚀环境几乎无处不在，腐蚀的形态也多种多样。

单一的防腐措施往往不能有效地控制金属的腐蚀，尤其是电化学腐蚀。

金属结构一旦有腐蚀电池形成，其阳极区因其区域范围相对比阴极区的区域范围小的多，腐蚀速度也极快。

此时金属表面发生的不是均匀腐蚀，而是孔蚀。

地下的油气管道、储罐、各种存有电解质的容器设备等几乎都是因为孔蚀而发生泄露的。

*阴极保护就是利用腐蚀电池的原理，将需要被保护的金属结构作为阴极，通过阳极向阴极不间断地提供电子，首先使结构极化，进而在结构表面富集电子，使其不易产生离子，因而大大地减缓了结构的腐蚀速度。

二.阴极保护的种类：*阴极保护大致分为牺牲阳极法(见图1)和外加电流法（见图2）两种。

1.牺牲阳极法是利用电位比被保护金属结构低的金属或合金（如镁合金、锌合金、铝合金等）作为阳极，构成一个腐蚀电池。

在阴极（被保护结构）得到保护的同时，阳极不断地被消耗，故称为牺牲阳极。

2.强制电流法（外加电流法）则是给被保护结构加一阴极电流，而给辅助阳极（一般为高硅铸铁或废钢）加一阳极电流，构成一个腐蚀电池。

以同样的原理使金属结构得到保护。

三.两种阴极保护方法的优缺点：1.牺牲阳极法的优点在于安装施工简便，对临近金属结构的影响极小，运行成本低，可实现零费用维护，一次投资，长期受益。

2.强制电流法在实施大范围野外阴极保护时比较经济。

但对附近金属结构的影响较大，需要有专人管理维护，需要有稳定可靠的不间断电源。

故不适合用于市区内的地下结构的阴极保护。

3.根据实施阴极保护工程的现场条件，有时亦可考虑对同一结构同时采用两种阴极保护法。

导管架阴极保护设计对比分析

１两种方法的设计计算
１．１单独使用牺牲阳极的阴极越来越
大，牺牲阳极的用量也越来越大。这样，一方面牺牲
首先，以飞溅区以下全为裸钢，单独使用牺牲阳极的保护方法来计算阳极用量。先计算被保护钢材的表面积，如表ｌ所示。
文章编号：１００８ — １２６７（２０１３）０２ — ００５１ — ０４
采用牺牲阳极对导管架水下部分的裸钢进行阴极保护设计是目前海洋工程中常用的设计方法。
随着海洋开发的不断发展，海洋石油勘探逐步向深
处，两接地点间距离不宜大于３０ｍ。当采用接闪器保
护时，其外表面的２区爆炸危险环境可不在保护范围内。对浮顶罐应将浮顶与罐体用两根截面积不小于２．５ａｍｒ的软铜线作良好的电气连接。引入、引出
全型的电气设备可只设专用外接地螺栓。
摘要：参考丽水３６ — １项目导管架设计建造，对导管架阴极保护设计的两种方法．即导管架飞溅区以
下只采用牺牲阳极的阴极保护设计方法和导管架飞溅区以下采用涂装和牺牲阳极联合的保护方法。分别从设计方法、成本、施工时间、施工难点等方面进行对比分析，得出符合项目设计、施工要求的设计方法，以期优化导管架阴极保护设计，降低项目施工难度和施工成本。

管道阴极保护的方法

管道阴极保护的方法管道阴极保护是一种防腐蚀措施，通过在管道表面施加电流，将管道设为负极，并通过引入外部电流，实现对金属表面的保护，减缓或阻止金属腐蚀。

下面将详细介绍几种常见的管道阴极保护的方法。

1. 电流放电法：电流放电法是通过在线结构上以链状方式分布大量阳极，形成一个与结构相连接的阳极体系，以达到阴、阳离子在电极表面相转移的目的。

该方法可采用分布在外部的阳极和直接埋设在土壤或水体中的阳极。

电流放电法适用于各种金属结构，尤其适用于顶棚、架梁等较长的结构。

2. 电位调节法：电位调节法是通过将阳极连接到要保护结构的阳极保护系统上，产生足够的电流和阴极保护电位，来减缓或阻止管道的腐蚀。

该方法适用于埋地管道、水箱和储罐等。

3. 牺牲阳极法：牺牲阳极法又称为牺牲保护法，它通过在管道金属表面放置一种具有更高的电位的金属，使其与管道组成一个局部电池，牺牲阳极因具有更负的电位，而被腐蚀，从而延缓或阻止管道腐蚀。

常用的牺牲阳极材料有锌、铝、镁等。

这种方法适用于在土壤、水下和混凝土中埋设的管道。

4. 电阻率测定法：电阻率测定法是通过测量管道金属表面电阻率的变化来判断管道阴极保护的状况。

如果管道表面电阻率的变化较大，说明管道阴极保护状态良好，否则需要采取相应的维护措施。

5. 化学浸渍法：化学浸渍法是通过将含有有机阴极保护试剂的水溶液浸渍到管道中，使其与管道表面发生相应的化学反应，形成一层保护膜，来实现管道的阴极保护。

常用的有机阴极保护试剂有盐酸、硫酸、有机酸等。

6. 有机涂层法：有机涂层法是在管道表面涂覆一层防腐蚀涂料，通过涂层形成的隔离层隔绝金属与外界环境的接触，从而达到防止金属腐蚀的目的。

常用的涂层材料有沥青、环氧树脂、聚氨脂等。

除了上述方法，还有一些其他的管道阴极保护的方法，如电化学方法、阳极膜法、外加电流浸渍法等。

不同的管道材料、设计要求和使用环境，选择不同的阴极保护方法，以达到最佳的防腐蚀效果。

需要指出的是，管道阴极保护是一个复杂的系统工程，它涉及到材料的选择、优化设计、施工及维护等方面的问题。

阴极保护简述

天津哈德韦尔自控技术有限公司引言埋地钢质金属管道腐蚀引起的管道破坏不仅造成经济上的损失，石油和天然气的泄露对环境、安全也造成了威胁，甚至造成灾难性的事故发生。

《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》规定：埋地管道特别是油气管道除必须采用良好的防腐层外，还必须采用阴极保护措施。

阴极保护以较小的经济投入换得地下金属管道基本停止或减轻腐蚀，从而取得延长管道寿命。

阴极保护方法分为：强制电流保护法和牺牲阳极保护法。

1.阴极保护方法的原理（1）强制电流保护法强制电流保护法，是通过对管道施加阴极电流，管道表面被阴极极化，则管道的电极电位向负方向发展，逐渐进入免蚀电位区；当极化电流足够大，使得金属表面失去电子成为离子的溶解速度，小于管道表面的离子得到电子还原成原子的速度时，管道将不再腐蚀。

其防腐原理如图1所示：图1.1强制电流防腐原理图1.2恒电位仪现场应用示意图（2）牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法，是通过将电极电位更负的金属与被保护管道的电连接，利用二者之间的电位差对管道进行阴极极化，极化的结果同样使管道电位越来越负，进入免蚀区；而更负电位的金属在对极化过程中，被不断地消耗，以维持对管道的阴极极化电流，成为付出代价的牺牲体。

其防腐原理如图2所示：图2 牺牲阳极防腐原理2阴极保护方法的优缺点及适应范围（1）强制电流保护法强制电流保护法优点：a. 驱动电压高，能灵活调解和控制阴极保护电流的输出；b. 适应环境条件强，即使是在恶劣条件及高电阻率环境中也能适用；c. 由于采用不溶或难溶性材料做辅助阳极，因此工作寿命通常都很长；d. 管道防腐层质量良好时，单站保护距离长；e. 对于防腐层较差、或裸钢管道也能达到完全保护。

强制电流保护法缺点：a、一次性投资费用较高；b、需要外界电源，并有能源消耗；c、对邻近地下金属构筑物有不良影响；d、管理起来相对麻烦些。

强制电流保护法适应范围：适应于长距离、大口径，以及防腐层质量较差、或土壤电阻率较高的埋地管道的阴极保护。

长输管道阴极保护

1 强制电流阴极保护
利用外部直流电源，取得阴极极化电流，以防止金属遭受[wiki]腐蚀[/wiki]的方法称强制电流阴极保护，或外加电流阴极保护。

此时被保护的金属接在直流电源的负极上，而电流的正极则接辅助阳极。

强制电位阴极保护为目前油气管道阴极保护的主要形式。

该保护系统主要包括供电电源，辅助阳极（阳极地床），参比电极，电绝缘装置，检测系统等。

2 牺牲阳极保护
在离子导电的介质中，与被保护体相连并可以提供阴极保护电流的金属或合金称牺牲阳极。

牺牲阳极保护实质上是应用了不同金属间电极电位差的电化学原理来实现阴极保护。

当钢铁管道与电位更负的金属电气连接，并且两者处于同一电解质溶液中（如土壤、海水）则电位更负的金属作为阳极在腐蚀过程中向管道提供阴极保护电流，实现管道的阴极保护。

常用的牺牲阳极有镁和镁合金、锌及锌合金以及铝合金三大类
3 阴极保护准则
（a）埋地钢质管道阴极保护应符合下列准则之一：
•在施加阴极保护电流的情况下，测得管/地电位为-850mV（相对饱和[wiki]硫酸[/wiki]铜参比电极下同）或更负。

•相对饱和硫酸铜参比电极的管/地极化电位为-850mV或更负。

•管道表面与同土壤接触的稳定参比电极之间阴极极化值最小为100mV。

这一准则可以用于极化的建立过程或衰减过程中。

（b）其它要求
•对于裸钢表面或涂敷不良的管道，在预先确定的电流排放点（阳极区）确定净电流应从电解质流向管道表面。

•当土壤或水中含有硫酸盐还原菌，且硫酸根含量大于0.5%时，通电保护电位应达到-950mV 或更负。

阴极保护分类及特点

阴极保护分类及特点
阴极爱护是通过外加阴极极化来实现的，依据外加阴极的不同可分为外加电流阴极爱护、牺牲阳极阴极爱护两种爱护方法。

将被爱护金属设备与直流电源的负极相连，依靠外加阴极电流进行阴极极化而使金属得到爱护的方法，称为外加电流阴极爱护；在被爱护金属设备上连接一个电位更负的强阳极，促使阴极极化，这种方法叫做牺牲阳极阴极爱护，也称护屏爱护。

牺牲阳极法和外加电流法各有其特点，见表5-3-24，一般来说，对于电阻率低、管道密集、被爱护对象的面积和需要的爱护电流小，或者没有电源的场合，宜采纳牺牲阳极爱护法；对于被爱护对象规模大，所需要爱护电流大的场合，宜采纳强制电流爱护法。

此外，在某些状况下，为了取长补短，发挥各自优势，可以同时采纳强制电流和牺牲阳极对被爱护对象进行联合爱护。

外加电流型阴极爱护依据外加电源的不同又分为外加直流电源和脉冲电源两种。

目前，国内大部分油田采纳外加直流电源，而国外许多国家则开头使用脉冲电源，大量的资料表明脉冲电流阴极爱护技术比直流阴极保技术具有更优越的爱护技术，见表5-3-25。

因此，国外大都采纳脉冲电流阴极爱护技术对地层水和油层介质造成套管腐蚀方面进行爱护。

表5-3-24牺牲阳极系统与外加电流系统的对比
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阴极保护技术有两种

阴极保护技术有两种：牺牲阳极阴极保护和强制电流（外加电流）阴极保护。

1）牺牲阳极阴极保护技术
牺牲阳极阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。

优点： A: 一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用 B: 保护电流的利用率较高，不会产生过保护 C: 对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源的长输管道，以及小规模的分散管道保护 D: 具有接地和保护兼顾的作用 E: 施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理缺点： A: 驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小 B: 使用范围受土壤电阻率的限制，即土壤电阻率大于50Ω•m时，一般不宜选用牺牲阳极保护法 C: 在存在强烈杂散电流干扰区，尤其受交流干扰时，阳极性能有可能发生逆转 C: 有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制，需要定期更换
2）强制电流阴极保护技术
强制电流阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实
施保护。

优点： A: 驱动电压高，能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流输出量，适用于保护范围较大的场合 B: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 C: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时，可进行长期的阴极保护 D: 每个辅助阳极床的保护范围大，当管道防腐层质量良好时，一个阴极保护站的保护范围可达数十公里 E: 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护缺点： A: 一次性投资费用偏高，而且运行过程中需要支付电费 B: 阴极保护系统运行过程中，需要严格的专业维护管理 C: 离不开外部电源，需常年外供电 D：对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用。