陰極保護電路

『壹』 防腐陰極保護的原理是什麼

原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流，被保護結構物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發生。

金屬—電解質溶解腐蝕體系受到陰極極化時，電位負移，金屬陽極氧化反應過電位ηa 減小，反應速度減小，因而金屬腐蝕速度減小，稱為陰極保護效應。

利用陰極保護效應減輕金屬設備腐蝕的防護方法叫做陰極保護 。由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還原反應所需。

從而使金屬氧化反應(失電子反應)受到抑制。當金屬氧化反應速度降低到零時，金屬表面只發生去極化劑陰極反應。

(1)陰極保護電路擴展閱讀：

陰極保護使用的場合較多，它通常由一個電源變壓器和一個橋型整流器組成。陰極保護的電壓是可以調節的，使用的電源負荷較大。它把交流220 V電源通過變壓器和整流電路變成直流。

將負電極接至金屬外皮，正電極接地，確保線纜外皮對地保持適當的負電位，這樣線纜的金屬外皮就不容易受到腐蝕了。陰極保護設備如果不用交流電，也可以用直流電池供電。

陰極保護准則：

為了便於實際應用，通過多年的實踐與研究，得出了以下幾個判斷結構是否得到充分保護得判斷准則。NACE RP 0169 建議「在通電的情況下,埋地鋼鐵結構最小保護電位為-0.85V CSE或更負。

在有硫酸鹽還原菌存在的情況下，最小保護電位為-0.95V CSE，該電位不含土壤中電壓降（IR降）」。實際測量時，應根據瞬時斷電電位進行判斷。

目前流行的通電電位測量方法簡便易行，但對測量中IR降的含量沒有給予足夠重視。其後果是很多認為陰極保護良好的管道發生腐蝕穿孔。

這方面的教訓是很多的。如：某氣田南干線，認為陰極保護良好，但實際內檢測發現腐蝕深度在壁厚的10-19% 的點多達410處； 個別位置的點蝕深度達到50%。

進行斷電電位測量發現，很多點保護電位（斷電電位）沒有達到-0.85V CSE。有效的方法是實際測量幾點的IR降，保護電位按0.85 + IR 降來確定。

IR 降可以通過通電電位減去瞬時斷電電位來獲得，也可以用瞬時通電電位減去結構自然電位來獲得。瞬時斷電電位與自然電位電位之差不得小於100mV。

在有些情況下，在斷開電源0.2-0.5秒內測量斷電電位，待結構去極化後（24 或48 小時後）再測量結構電位（自然電位），其差值應不小於 100mV。

也可以用通電電位（極化後）減去瞬時通電電位來計算極化電位。最大保護電位的限制應根據覆蓋層及環境確定，以不損壞覆蓋層的粘結力為准,一般瞬時斷電電位不得低於-1.10V CSE。

由於受舊規范的影響，很多人還認為陰極保護最大電位不能低於-1.5V CSE。事實上這種觀念使錯誤的，造成的危害也是巨大的。

判斷陰極保護電位是否過大應以斷電電位為判斷基礎，只要斷電電位不低於-1.1V CSE（西歐為-1.15V CSE），通電電位再大也沒有關系。

『貳』 外加電流陰極保護法

外加電流的陰極保護法就是接個外加電源 形成電解池 讓金屬稱為陰極
在電解池中 陰極是得電子的 而金屬是不可能得電子的 這樣 金屬就不會反應 從而達到保護金屬的目的

『叄』 陰極保護和陽極保護-原理、技術及工程應用的原理

陰極保護原理：
金屬—電解質溶解腐蝕體系受到陰極極化時，電位負移，金屬陽極氧化反應過電位ηa 減小，反應速度減小，因而金屬腐蝕速度減小，稱為陰極保護效應。利用陰極保護效應減輕金屬設備腐蝕的防護方法叫做陰極保護 。 由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還原反應所需，從而使金屬氧化反應(失電子反應)受到抑制。當金屬氧化反應速度降低到零時，金屬表面只發生去極化劑陰極反應。
兩種陰極保護法 ：外加電流陰極保護和犧牲陽極保護。
陽極保護原理：
當某種金屬浸入電解質溶液時，金屬表面與溶液之間就會建立起一個電位，腐蝕電化學中把這個電位稱為自然腐蝕電位。不同的金屬在一定溶液中的電位是不一樣的。而同一種金屬的電位由於其各部分之間存在著電化學中不均一性而造成不同的部位間產生一定電位差值，正是這種電位差值導致了金屬在電解質溶液中的電化學腐蝕。
向浸在電解質溶液中的金屬施加直流電，金屬的自然腐蝕電位會發生變化，這個現象稱為極化。所通電流為正電流時。金屬作為陽極其電位向正方向變化的過程稱作陽極極化；反之，通過的電流為負電流時，金屬作為陽極其電位向負方向變化的過程稱為陰極極化。把電位與電流密度之間對應的關系畫成曲線叫做極化曲線。具有鈍性傾向的金屬在進行陽極極化時，如果電流達到足夠的數值，在金屬表面上能夠生成一層具有很高耐蝕性能的鈍化膜而使電流減少，金屬表面呈鈍態。繼續施較小的電流就可以維持這種鈍化狀態，鈍態金屬表面溶解量很小從而防止了金屬的腐蝕，這就是陽極保護的基本原理。

『肆』 陰極保護是什麼

陰極保護是一種用於防止金屬在電介質（海水、淡水及土壤等介質）中腐蝕的電化學保護技術，該技術的基本原理是對被保護的金屬表面施加一定的直流電流，使其產生陰極極化，當金屬的電位負於某一電位值時，腐蝕的陽極溶解過程就會得到有效抑制。根據提供陰極電流的方式不同，陰極保護又分為犧牲陽極法和外加電流法兩種，前者是將一種電位更負的金屬（如鎂、鋁、鋅等）與被保護的金屬結構物電性連接，通過電負性金屬或合金的不斷溶解消耗，向被保護物提供保護電流，使金屬結構物獲得保護。後者是將外部交流電轉變成低壓直流電，通過輔助陽極將保護電流傳遞給被保護的金屬結構物，從而使腐蝕得到抑制。不論是犧牲陽極法還是外加電流法，其有效合理的設計應用都可以獲得良好的保護效果。
陰極保護和塗覆層的聯合應用，可以使地下或水下金屬結構物獲得最經濟和有效的保護。良好的塗覆層可以保護構築物99%以上的外表面不受腐蝕，地下或水下的金屬結構物通常在使用前塗覆防護塗層用以將金屬與電介質環境電絕緣隔離。如果金屬構築物能夠做到完全電絕緣隔離，金屬在電介質中的腐蝕電池的形成將受到抑制，腐蝕電流將無法產生，從而防止金屬的腐蝕。然而，完全理想的塗覆層是不存在的，由於施工過程中的運輸、安裝及補口，熱應力及土壤應力、塗層的老化及塗層微小針孔的存在，金屬結構物的外塗層總會存在一些缺陷，而這些缺陷最終將導致金屬的局部腐蝕產生。陰極保護技術和塗層聯合應用則可以有效解決這一問題。一方面陰極保護可有效地防止塗層破損處產生的腐蝕，延長塗層使用壽命，另一方面塗層又可大大減少保護電流的需要量，改善保護電流分布，增大保護半徑，使陰極保護變得更為經濟有效，對於裸露或防腐塗層很差的地下或水下金屬構築物，陰極保護甚至是腐蝕防護的唯一可選擇的手段。
陰極保護的費用通常只佔被保護金屬結構物造價的1%～5%，而結構物的使用壽命則可因此而成倍甚至幾十倍地延長，因此，這項技術得到人們的普遍認可，並已在船舶、港工設施、海洋工程、石化、電力、市政等領域得到越來越廣泛的應用，前景十分廣闊。

『伍』 陰極保護用到的材料及原理

材料：
它通常由一個電源變壓器和一個橋型整流器組成。
陰極保護的電壓是可以調節的，使用的電源負荷較大。它把交流220
V電源通過變壓器和整流電路變成直流，將負電極接至金屬外皮，正電極接地，確保線纜外皮對地保持適當的負電位，這樣線纜的金屬外皮就不容易受到腐蝕了。
陰極保護設備如果不用交流電，也可以用直流電池供電。但注意陰極設備應安裝在線纜外皮平均正電位最高的地點。
原理：
陰極保護是一種用於防止金屬在電介質（海水、淡水及土壤等介質）中腐蝕的電化學保護技術，該技術的基本原理是對被保護的金屬表面施加一定的直流電流，使其產生陰極極化，當金屬的電位負於某一電位值時，腐蝕的陽極溶解過程就會得到有效抑制。根據提供陰極電流的方式不同，陰極保護又分為犧牲陽極法和外加電流法兩種，前者是將一種電位更負的金屬（如鎂、鋁、鋅等）與被保護的金屬結構物電性連接，通過電負性金屬或合金的不斷溶解消耗，向被保護物提供保護電流，使金屬結構物獲得保護。後者是將外部交流電轉變成低壓直流電，通過輔助陽極將保護電流傳遞給被保護的金屬結構物，從而使腐蝕得到抑制。不論是犧牲陽極法還是外加電流法，其有效合理的設計應用都可以獲得良好的保護效果。

『陸』 陰極保護原理

陰極保護是一種用於防止金屬在電介質（海水、淡水及土壤等介質）中腐蝕的電化學保護技術，該技術的基本原理是使金屬構件作為陰極，對其施加一定的直流電流，使其產生陰極極化，當金屬的電位負於某一電位值時，該金屬表面的電化學不均勻性得到消除，腐蝕的陰極溶解過程得到有效抑制，達到保護的目的。下面用極化曲線來說明陰極保護原理。為了說明問題，把陰極，陽極極化曲線簡化成直線，如下圖（1）所示。
在金屬表面上的陽極反應和陰極反應都有自己的平衡點，為了達到完全的陰極保護，必須使整個金屬的電位降低到最活潑點的平衡電位。設金屬表面陽極電位和陰極電位分別為ea和ec，金屬腐蝕過程由於極化作用，陽極和陰極的電位都接近於交點s所對應的電位ecorr（自然腐蝕電位），這時的腐蝕電流為icorr。
圖（1）
如果進行陰極極化，電位將從向更負的方向移動，陽極反應曲線ecs從s向c點方向延長，當電位極化到e1時，所需的極化電流為i1，相當於ac線段，其中bc線段這部分是外加的，ab線段這部分電流是陽極反應所提供的電流，此時金屬尚未腐蝕。如果使金屬陰極極化到更負的電位，例如達到ea，這時由於金屬表面各個區域的電位都等於ea，腐蝕電流為零，金屬達到了完全保護，此時外加電流iapp1即為完全保護所需電流。
根據提供陰極極化電流的方式不同，陰極保護又分為犧牲陽極陰極保護法和外加電流陰極保護法兩種。
圖貼不上來,呵呵

『柒』 陰極保護的故障判斷

故障原因作法設備停止運行電路斷開
保險絲斷 重新調整
更新保險絲 保護電流過低或沒有電纜或連接斷開
陽極電阻增大
需更多陽極
輸出端熔斷器端 測量管/陽極電阻
測試電纜故障，檢查連接頭，提高整流器電壓或安裝輔助陽極，檢查陽極連接，檢查電流極限，排除過載或短路，檢查額定值並重新調整 過保護電流水或土壤潮氣使陽極電阻降低、與未保護管線接觸，絕緣法蘭搭接不改變裝置，夏季電阻將再次上升
判明干擾裝置
修正管線上的缺陷 有雜散電流的強制排流達不到保護電位鐵軌斷裂
鐵路電流分布改變
由於外部接觸或絕緣法蘭搭接，電纜需量增加
陽極電阻增加
管線的測量引起或Cu/CuSO4電極引線斷 判明路障
與交通管理部門商量修正外部接觸，尋找搭接法蘭，改變隔離變壓器的接地
穩定整流器電壓，測試陽極地床
測量引線或電極的電阻 電位不能控制整流器不工作
參比電極電阻過大 試驗設備的運轉，交流干擾測試連接，測量電極的電阻和電位，必要時更換整流器無電保護迴路的運行故障（電流、電壓或外部接觸）
絕緣破壞
雷電或高壓影響 測試絕緣
安裝閥型避雷器防雷電或高壓
檢查輔助接地的連接電阻

『捌』 陰極保護的工作原理

金屬—電解質溶解腐蝕體系受到陰極極化時，電位負移，金屬陽極氧化反應過電位ηa 減小，反應速度減小，因而金屬腐蝕速度減小，稱為陰極保護效應。利用陰極保護效應減輕金屬設備腐蝕的防護方法叫做陰極保護 。
由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還原反應所需，從而使金屬氧化反應(失電子反應)受到抑制。當金屬氧化反應速度降低到零時，金屬表面只發生去極化劑陰極反應。
兩種陰極保護法：外加電流陰極保護和犧牲陽極保護。
1、犧牲陽極陰極保護是將電位更負的金屬與被保護金屬連接，並處於同一電解質中，使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去，使整個被保護金屬處於一個較負的相同的電位下。該方式簡便易行，不需要外加電源，很少產生腐蝕干擾，廣泛應用於保護小型（電流一般小於1安培）或處於低土壤電阻率環境下（土壤電阻率小於100歐姆.米）的金屬結構。如，城市管網、小型儲罐等。根據國內有關資料的報道，對於犧牲陽極的使用有很多失敗的教訓，認為犧牲陽極的使用壽命一般不會超過3年，最多5年。犧牲陽極陰極保護失敗的主要原因是陽極表面生成一層不導電的硬殼，限制了陽極的電流輸出。產生該問題的主要原因是陽極成份達不到規范要求，其次是陽極所處位置土壤電阻率太高。因此，設計犧牲陽極陰極保護系統時，除了嚴格控制陽極成份外，一定要選擇土壤電阻率低的陽極床位置。2、外加電流陰極保護是通過外加直流電源以及輔助陽極，是給金屬補充大量的電子，使被保護金屬整體處於電子過剩的狀態，使金屬表面各點達到同一負電位，使被保護金屬結構電位低於周圍環境。該方式主要用於保護大型或處於高土壤電阻率土壤中的金屬結構，如：長輸埋地管道，大型罐群等。