阴极保护分类及特点

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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。 外加电流型阴极保护根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，国内大部分油田采用外加直流电源，而国外很多国家则开始使用脉冲电源，大量的资料表明脉冲电流阴极保护技术比直流阴极保技术具有更优越的保护技术，见表5-3-25。因此，国外大都采用脉冲电流阴极保护技术对地层水和油层介质造成套管腐蚀方面进行保护。 表5-3-24 牺牲阳极系统与外加电流系统的对比 牺牲阳极系统 不需要任何电力网的电源 外加电流系统 需要有供电干线或其他电力电源 一般限于保护涂敷层良好的结构物，或可应用于许多种结构物，必要时还可用于大型、无涂供局部保护之用 用于土壤或水的电阻率低的环境中 敷层的结构物 土壤或水的电阻率对其应用限制较小 它们的安装比较简单，在未获得要求的它的输出可以调节，故可以适应意外之外的，或正在效果之前，可以继续进行补充安装 变化的一些情况。虽有此方便，但必需仔细设计 检查时，需要用便携式仪器在每个阳极检查时，只需在较少的若于位置上进行检测，测试仪上或在相邻的各对阳极之间进行检查 器一般可放在容易达到的供电点上 需要很多的阳极，其寿命随条件的不同 一般需要的阳极数量很少 而有很大的差别 对邻近结构物的影响很小 电流输出不能控制，但是电流有一个可以自动调节的倾向，如果条件改变使电此外不容易造成涂层的破损 不论外界条件如何变化，均可实现自动控制电位 位变正，故电动势增大，因而电流增大，对被保护结构物地床附近的其他结构物的干扰作用，但是这种干扰常常容易排除 表5-3-25 直流阴极保护与脉冲电流阴极保护的优缺点 保护类型 优点 保护机理明确、理论成熟，应用技术成熟，具有大量的实践经验，国内外形成了一系列标准，应用广泛 具有更强的电流穿透性、明显延长保护深度可达脉冲电流阴3000m，平均电流小3～8A，节能，很大程度地减小可控参数较多，如脉冲波形、幅值、占极保护 了阳极地床的深度，一般只需几米，成本降低幅度大 空比等 局限性 保护深度浅，一般在1500m左右；电流、电位分布不均，易出现过保护和欠保护现象；对周围的金属设施干抗大、耗能大，性价比低 直流阴极保护