海洋平臺的電流陰極保護系統(tǒng)
海洋平臺飛濺區(qū)以上使用涂料涂裝保護，是非常有效的保護方法。但對飛濺區(qū)以下，特別是全浸區(qū)的保護，涂裝就不那么*可靠，如漆膜破損就會引起局部嚴(yán)重腐蝕和腐蝕疲勞。因此全浸區(qū)一般均不單獨使用涂料涂層保護，實踐證明，涂裝加陰極電化學(xué)保護，才是完善的保護方法。
一、陰極保護原理與類型
根據(jù)金屬電化學(xué)保護原理，金屬在電解質(zhì)溶液中，由于表面存在著電化學(xué)不均勻性，就會在金屬表面形成無數(shù)微電池，其陽極部分不斷遭到腐蝕，陰極部分得到保護。若對金屬通以直流電流，使其成為陰極，并供給大量電子使其陰極極化，當(dāng)金屬極化電位負(fù)到金屬表面陽極的起始電位時，則腐蝕即可停止，金屬也得到了*的保護，這種方法稱為陰極保護。海水是強電解質(zhì)，平臺在海水中的腐蝕是電化學(xué)腐蝕，只要向平臺鋼結(jié)構(gòu)供給直流電流，使之極化成為陰極，即可得到保護。
依據(jù)提供給受保護金屬電流的方法，可把陰極保護分為外加電流陰極保護和犧牲陽極保護兩類。
1.外加電流陰極保護系統(tǒng)
該系統(tǒng)是由外加直流電源供給直流電，直流電的負(fù)極與被保護的結(jié)構(gòu)連接，正極與輔助陽極連接，并同處于海水中。當(dāng)接通電路后，便向結(jié)構(gòu)施加陰極電流，結(jié)構(gòu)表面的電位就向負(fù)的方向移動，即陰極極化。當(dāng)其電位降低到陽極起始電位時，結(jié)構(gòu)就停止腐蝕而受到了保護。
外加電流陰極保護系統(tǒng)是由直流電源、輔助陽極、電解質(zhì)溶液(海水)、陰極(受保護結(jié)構(gòu))、參比電極以及控制儀表等構(gòu)成。輔助陽極是向被保護結(jié)構(gòu)供應(yīng)電流的器件，可做輔助陽極的材料很多，主要有鋁銀合金、鋁鉑合金、鍍鉑鈦、鍍鉑鈮、石墨及廢鋼等。在這些材料中以鉑為*佳，因為它是貴金屬，所以將鉑鍍在金屬鈮、鈦、鉭等基體上使用。它輸出的電流密度高(可達1000A/m2)，消耗率低(僅為0.01克/年)。
2.犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)
該系統(tǒng)是將電位較負(fù)的金屬(如鋅、鋁合金等)作為陽極，與被保護的金屬結(jié)構(gòu)相連接，當(dāng)浸入電解質(zhì)溶液時，由于它們的電位差，電位較負(fù)的金屬為陽極。陽極以離子狀態(tài)溶解，靠陽極材料溶解而產(chǎn)生的直流電，使受保護的結(jié)構(gòu)被極化為陰極而免遭腐蝕。
犧牲陽極保護系統(tǒng)是由犧牲陽極、陰極(被保護的結(jié)構(gòu))和電解液(海水)構(gòu)成。陽極材料有鎂合金、鋅及鋅合金、鋁合金等，這些金屬可制成各種形狀和尺寸，并以*率的電流分布，給結(jié)構(gòu)提供充足的保護電流。
3.兩種陰極保護系統(tǒng)的比較
外加電流陰極保護系統(tǒng)的優(yōu)點是：
(1)電流電壓可調(diào)性好，可隨外界條件變化實現(xiàn)自動控制;
(2)輸出功率大，可滿足金屬結(jié)構(gòu)需要大功率保護的要求;
(3)根據(jù)保護工作的需要，可隨時進行工作或停止工作;
(4)輔助陽極保護半徑大，所需陽極數(shù)量少;
(5)重量較輕。
缺點是：
(1)保護系統(tǒng)初投資大，安裝較復(fù)雜;
(2)日常維護管理費用也較大;
(3)陽極電纜和支架要嚴(yán)格絕緣;
(4)設(shè)備一旦發(fā)生故障，保護系統(tǒng)即停止工作;
(5)易于引起雜散電流。
犧牲陽極保護系統(tǒng)的優(yōu)點是：
(1)保護系統(tǒng)不需外加電源，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便;
(2)不需要特殊照管;
(3)不易產(chǎn)生雜散電流。
缺點是：
(1)功率小;
(2)陽極有效作用半徑小;
(3)所得到的電能成本高;
(4)電流輸出量受工作表面積大小的*;
(5)導(dǎo)線電阻和介質(zhì)電阻對電流輸出量影響大;
(6)犧牲陽極的體積和質(zhì)量均較大。
綜上分析，一般小型平臺，采用犧牲陽極保護比較經(jīng)濟;而大型導(dǎo)管架平臺，采用外加電流陰極保護比較好。近年來研究表明，采用兩種方法聯(lián)合保護，會取得良好效果，特別是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管節(jié)點處受遮蔽地方得不到充分保護時，在外加電流系統(tǒng)中加裝犧牲陽極是個好辦法。
- 上一篇：河南今天局地有雪，鄭州的雪終于有信兒了!
- 下一篇：D型鎂陽極的性能介紹
