外加电流阳极保护

1、电解质溶液（一）电化学机理如前所述，金属在电解质溶液中，由于表面存在电化学不均匀性， 会形成无数的腐蚀原电池。为了简化起见，可把它们看成是一个双电极原电池系统。如图所示。原电池的阳极区发生腐蚀，不断输出电子，同时金属离子溶入电解液中。阴极区发生阴极反应，视电解液和环境条件的不同，在阴极表面上析出氢气或接受正离子的沉积，但金属本身却不会发生腐蚀。因此，如果我们给金属通以阴极电流，使金属表面全部处于阴极状态，就可抑制表面上阳极区用金属导线将管道接在直流电源的负极，将辅助阳极接到电源的正极如阴积保护模型所示。从图中可以如图到电源的正极看出，管道实施阴极保护时， 有外加电子流入管道表面。 当外加的电子

2、来不及与电解质溶液中的某些物质起作用时，就会在金属表面积聚起来， 导致阴极表面金属电极电位向负方向移动，即产生阴极极化。这时，微阳极区金属释放电子的能力就受到阻碍。施加的电流愈大，电子积聚就会愈多，金属表面的电极电位就愈负，微阳极区释放电子的能力就愈弱。换句话说，就是腐蚀电池二愈极间的电位差变小，阳极电流来愈小，当金属表面阴极极化到一定值时，阴、阳极达到等电等于位，腐蚀原电池的作用就被迫停止。（二）极化曲线图说明图2-L3 阴极保护极化图解如图所示，在未通电保护时，金属在电解质溶液中腐蚀电池阳极的平衡电位为E0 ,阴极的平衡电位为E：,其短路时的腐蚀电位 E自腐，自腐蚀电流为I自腐时，腐蚀当阴

3、极极化电流达到I1,腐蚀系统的电位向负移至 E1,阳极腐蚀电流降低到I腐，当阴极极化电流达到Ip ,腐蚀系统的电位继续负移至E；时，阳极的腐蚀电流变为零。从而使电池的腐蚀电流 也变为零，即达到完全的保护。从极化图解还可以看出，当电位降低至E，必需的外 加保护电流为0D,而阴极总电流应为EQ（L）o如果 要达到完全保护，则外加的保护电流为1尸它等于I力腐; FF.由此可见，要达到完全保护，在阴极上加的阴极保护 电流要比口腐独电流入“保护电流的人小与很多因索有关，如金屈的性质，介质 中氧的扩散速度，介质的浸蚀性等等.、外加电流阴极保护利用外部直流电源取得阴极极化电流来防止金属遭受腐蚀的方法，称外加

4、电流阴极保护。 此时，被保护的金属接在直流电源的负极上，而在电源的正极则接辅助电极。如图当合上开关，接通电路后，直流电源便给被保护金属通以阴极极化电流，使金属表面阴极极化。当外加电流大于腐蚀电流时，则进入金属的电子速度大于金属失去电子的速度。此时金属表面上积累了过剩的电子。金属的电极电位向负方向移动。当金属的电位降到一定的负值时，金属腐蚀电池阴、阳二极的电极电位相等或更负时，被保护金属停止了腐蚀。这就是外加电流阴极保护的原理。 其实施电路为保护电流由电源正极流出，经导线至辅助电极散流入 电解液，再流到被保护金属上，又通过汇流导线流回电源负极。阳NTT 外加电流随赚保护原理不急2-1-6 外加心

5、流阴极保护电路示意图ft, - - HX站制助也班和直流山湖正 极的导线电限，Ri - 阳极叮电解渣之间的微流电 出；R 1 电解演电F明R4 一被保护金属和电解液的撞触 电困；R.被保护金躺的电阳工R* - 联结醴保护金园和自晚电摊 负梃的导线电网.如果将上述电路用集中参数等效电路来表示，可绘出图”16该电路系统中总电阻R。等于：RqRi + R, + Re + R4十 七+ R(j(2-1-4 1在上式中，因为导线电阻(Re )被保护金属电阻 (R )和电解液电阻(R.)较小，在大多数情况下不必予以 注意。电路中主要的电阻是阳极至电解液的散流电阻(凡尸 和被保护金属与电解液的接触电阻(R.)对于油、气管Sj道阴极保护来讲是阳极地床C阳极接地体)的散