阴极保护电路

『壹』 防腐阴极保护的原理是什么

原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。

金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa 减小，反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。

利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需。

从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。

(1)阴极保护电路扩展阅读：

阴极保护使用的场合较多，它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。阴极保护的电压是可以调节的，使用的电源负荷较大。它把交流220 V电源通过变压器和整流电路变成直流。

将负电极接至金属外皮，正电极接地，确保线缆外皮对地保持适当的负电位，这样线缆的金属外皮就不容易受到腐蚀了。阴极保护设备如果不用交流电，也可以用直流电池供电。

阴极保护准则：

为了便于实际应用，通过多年的实践与研究，得出了以下几个判断结构是否得到充分保护得判断准则。NACE RP 0169 建议“在通电的情况下,埋地钢铁结构最小保护电位为-0.85V CSE或更负。

在有硫酸盐还原菌存在的情况下，最小保护电位为-0.95V CSE，该电位不含土壤中电压降（IR降）”。实际测量时，应根据瞬时断电电位进行判断。

目前流行的通电电位测量方法简便易行，但对测量中IR降的含量没有给予足够重视。其后果是很多认为阴极保护良好的管道发生腐蚀穿孔。

这方面的教训是很多的。如：某气田南干线，认为阴极保护良好，但实际内检测发现腐蚀深度在壁厚的10-19% 的点多达410处； 个别位置的点蚀深度达到50%。

进行断电电位测量发现，很多点保护电位（断电电位）没有达到-0.85V CSE。有效的方法是实际测量几点的IR降，保护电位按0.85 + IR 降来确定。

IR 降可以通过通电电位减去瞬时断电电位来获得，也可以用瞬时通电电位减去结构自然电位来获得。瞬时断电电位与自然电位电位之差不得小于100mV。

在有些情况下，在断开电源0.2-0.5秒内测量断电电位，待结构去极化后（24 或48 小时后）再测量结构电位（自然电位），其差值应不小于 100mV。

也可以用通电电位（极化后）减去瞬时通电电位来计算极化电位。最大保护电位的限制应根据覆盖层及环境确定，以不损坏覆盖层的粘结力为准,一般瞬时断电电位不得低于-1.10V CSE。

由于受旧规范的影响，很多人还认为阴极保护最大电位不能低于-1.5V CSE。事实上这种观念使错误的，造成的危害也是巨大的。

判断阴极保护电位是否过大应以断电电位为判断基础，只要断电电位不低于-1.1V CSE（西欧为-1.15V CSE），通电电位再大也没有关系。

『贰』 外加电流阴极保护法

外加电流的阴极保护法就是接个外加电源 形成电解池 让金属称为阴极
在电解池中 阴极是得电子的 而金属是不可能得电子的 这样 金属就不会反应 从而达到保护金属的目的

『叁』 阴极保护和阳极保护-原理、技术及工程应用的原理

阴极保护原理：
金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa 减小，反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。 由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。
两种阴极保护法 ：外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。
阳极保护原理：
当某种金属浸入电解质溶液时，金属表面与溶液之间就会建立起一个电位，腐蚀电化学中把这个电位称为自然腐蚀电位。不同的金属在一定溶液中的电位是不一样的。而同一种金属的电位由于其各部分之间存在着电化学中不均一性而造成不同的部位间产生一定电位差值，正是这种电位差值导致了金属在电解质溶液中的电化学腐蚀。
向浸在电解质溶液中的金属施加直流电，金属的自然腐蚀电位会发生变化，这个现象称为极化。所通电流为正电流时。金属作为阳极其电位向正方向变化的过程称作阳极极化；反之，通过的电流为负电流时，金属作为阳极其电位向负方向变化的过程称为阴极极化。把电位与电流密度之间对应的关系画成曲线叫做极化曲线。具有钝性倾向的金属在进行阳极极化时，如果电流达到足够的数值，在金属表面上能够生成一层具有很高耐蚀性能的钝化膜而使电流减少，金属表面呈钝态。继续施较小的电流就可以维持这种钝化状态，钝态金属表面溶解量很小从而防止了金属的腐蚀，这就是阳极保护的基本原理。

『肆』 阴极保护是什么

阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。不论是牺牲阳极法还是外加电流法，其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。
阴极保护和涂覆层的联合应用，可以使地下或水下金属结构物获得最经济和有效的保护。良好的涂覆层可以保护构筑物99%以上的外表面不受腐蚀，地下或水下的金属结构物通常在使用前涂覆防护涂层用以将金属与电介质环境电绝缘隔离。如果金属构筑物能够做到完全电绝缘隔离，金属在电介质中的腐蚀电池的形成将受到抑制，腐蚀电流将无法产生，从而防止金属的腐蚀。然而，完全理想的涂覆层是不存在的，由于施工过程中的运输、安装及补口，热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在，金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷，而这些缺陷最终将导致金属的局部腐蚀产生。阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀，延长涂层使用寿命，另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量，改善保护电流分布，增大保护半径，使阴极保护变得更为经济有效，对于裸露或防腐涂层很差的地下或水下金属构筑物，阴极保护甚至是腐蚀防护的唯一可选择的手段。
阴极保护的费用通常只占被保护金属结构物造价的1%～5%，而结构物的使用寿命则可因此而成倍甚至几十倍地延长，因此，这项技术得到人们的普遍认可，并已在船舶、港工设施、海洋工程、石化、电力、市政等领域得到越来越广泛的应用，前景十分广阔。

『伍』 阴极保护用到的材料及原理

材料：
它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。
阴极保护的电压是可以调节的，使用的电源负荷较大。它把交流220
V电源通过变压器和整流电路变成直流，将负电极接至金属外皮，正电极接地，确保线缆外皮对地保持适当的负电位，这样线缆的金属外皮就不容易受到腐蚀了。
阴极保护设备如果不用交流电，也可以用直流电池供电。但注意阴极设备应安装在线缆外皮平均正电位最高的地点。
原理：
阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。不论是牺牲阳极法还是外加电流法，其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。

『陆』 阴极保护原理

阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是使金属构件作为阴极，对其施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，该金属表面的电化学不均匀性得到消除，腐蚀的阴极溶解过程得到有效抑制，达到保护的目的。下面用极化曲线来说明阴极保护原理。为了说明问题，把阴极，阳极极化曲线简化成直线，如下图（1）所示。
在金属表面上的阳极反应和阴极反应都有自己的平衡点，为了达到完全的阴极保护，必须使整个金属的电位降低到最活泼点的平衡电位。设金属表面阳极电位和阴极电位分别为ea和ec，金属腐蚀过程由于极化作用，阳极和阴极的电位都接近于交点s所对应的电位ecorr（自然腐蚀电位），这时的腐蚀电流为icorr。
图（1）
如果进行阴极极化，电位将从向更负的方向移动，阳极反应曲线ecs从s向c点方向延长，当电位极化到e1时，所需的极化电流为i1，相当于ac线段，其中bc线段这部分是外加的，ab线段这部分电流是阳极反应所提供的电流，此时金属尚未腐蚀。如果使金属阴极极化到更负的电位，例如达到ea，这时由于金属表面各个区域的电位都等于ea，腐蚀电流为零，金属达到了完全保护，此时外加电流iapp1即为完全保护所需电流。
根据提供阴极极化电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法两种。
图贴不上来,呵呵

『柒』 阴极保护的故障判断

故障原因作法设备停止运行电路断开
保险丝断 重新调整
更新保险丝 保护电流过低或没有电缆或连接断开
阳极电阻增大
需更多阳极
输出端熔断器端 测量管/阳极电阻
测试电缆故障，检查连接头，提高整流器电压或安装辅助阳极，检查阳极连接，检查电流极限，排除过载或短路，检查额定值并重新调整 过保护电流水或土壤潮气使阳极电阻降低、与未保护管线接触，绝缘法兰搭接不改变装置，夏季电阻将再次上升
判明干扰装置
修正管线上的缺陷 有杂散电流的强制排流达不到保护电位铁轨断裂
铁路电流分布改变
由于外部接触或绝缘法兰搭接，电缆需量增加
阳极电阻增加
管线的测量引起或Cu/CuSO4电极引线断 判明路障
与交通管理部门商量修正外部接触，寻找搭接法兰，改变隔离变压器的接地
稳定整流器电压，测试阳极地床
测量引线或电极的电阻 电位不能控制整流器不工作
参比电极电阻过大 试验设备的运转，交流干扰测试连接，测量电极的电阻和电位，必要时更换整流器无电保护回路的运行故障（电流、电压或外部接触）
绝缘破坏
雷电或高压影响 测试绝缘
安装阀型避雷器防雷电或高压
检查辅助接地的连接电阻

『捌』 阴极保护的工作原理

金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa 减小，反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。
由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。
两种阴极保护法：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。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，是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，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。