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　　犧牲陽極的作用在電化學(xué)保護(hù)領(lǐng)域中占據(jù)著舉足輕重的地位，它是一種有效的防止金屬腐蝕的方法。為了深入理解犧牲陽極的作用，我們首先需要從其基本原理出發(fā)，逐步探討其在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)、優(yōu)勢、局限性以及未來的發(fā)展趨勢。　　電化學(xué)腐蝕是金屬在電解質(zhì)溶液中由于電化學(xué)作用而引起的破壞。當(dāng)兩種不同的金屬或同一種金屬的不同部位處于電解質(zhì)溶液中并相互連接時(shí)，就會構(gòu)成一個原電池。在這個原電池中，活潑性較強(qiáng)的金屬(即電位較低的金屬)會作為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，從而被腐蝕;而活潑性較弱的金屬(即電位較高的金屬)則作為陰極，受到保護(hù)，不發(fā)生或僅發(fā)生輕微的腐蝕。犧牲陽極保護(hù) 法正是基于這一原理，通過人為地提供一種比被保護(hù)金屬更活潑的金屬或合金作為陽極，并將其與被保護(hù)金屬連接，使陽極優(yōu)先發(fā)生腐蝕，從而達(dá)到保護(hù)陰極(即被保護(hù)金屬)的目的。　　犧牲陽極在實(shí)際應(yīng)用中具有多種形式和材料。常見的犧牲陽極材料包括鎂、鋁、鋅及其合金。這些材料的選擇取決于被保護(hù)金屬的種類、環(huán)境條件、所需的保護(hù)電位以及經(jīng)濟(jì)成本等因素。例如，鎂陽極，具有極高的電化學(xué)活性，適用于高電阻率的環(huán)境，如海水和土壤;而鋁陽極則因其密度小、電位適中、易于加工和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，在淡水、土壤和某些工業(yè)介質(zhì)中得到廣泛應(yīng)用;鋅陽極則因其電位較低，適用于保護(hù)電位要求不高的場合。　　犧牲陽極保護(hù) 法在實(shí)際工程中的應(yīng)用非常廣泛。在海洋工程中，船體、海上平臺、海底管道等結(jié)構(gòu)物長期浸泡在海水中，極易受到腐蝕的威脅。采用犧牲陽極保護(hù) 法，可以有效地延長這些結(jié)構(gòu)物的使用壽命，降低維護(hù)成本。在石油、天然氣等能源行業(yè)中，地下管道和儲罐等設(shè)備的腐蝕問題同樣不容忽視。通過合理設(shè)計(jì)和安裝犧牲陽極系統(tǒng)，可以確保這些設(shè)備的安全運(yùn)行，避免由于腐蝕導(dǎo)致的泄漏和事故。此外，在橋梁、建筑、電力設(shè)施等領(lǐng)域，犧牲陽極保護(hù) 法也發(fā)揮著重要作用，為各種金屬結(jié)構(gòu)提供了可靠的防腐保護(hù)。　　犧牲陽極保護(hù) 法的優(yōu)勢在于其原理簡單、施工方便、維護(hù)成本低。與外加電流陰極保護(hù) 法相比，犧牲陽極保護(hù) 法不需要外部電源和復(fù)雜的控制系統(tǒng)，因此具有更高的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，由于犧牲陽極與被保護(hù)金屬之間是直接連接的，因此可以確保電流分布的均勻性，避免局部過保護(hù)或欠保護(hù)的問題。此外，犧牲陽極的消耗是漸進(jìn)的，可以通過定期檢查和更換來確保保護(hù)效果的持續(xù)性。　　然而，犧牲陽極保護(hù) 法也存在一定的局限性。首先，犧牲陽極的壽命是有限的，當(dāng)陽極材料完全消耗后，就需要更換新的陽極。這不僅增加了維護(hù)成本，還可能影響設(shè)備的正常運(yùn)行。其次，犧牲陽極的保護(hù)電位范圍是有限的。當(dāng)被保護(hù)金屬的電位要求較低時(shí)，可能需要使用電位更低的陽極材料，這可能導(dǎo)致陽極材料的消耗速度加快，降低保護(hù)效率。此外，犧牲陽極的保護(hù)效果還受到環(huán)境因素的影響。例如，在含有大量氯離子的環(huán)境中，陽極材料的腐蝕速度會加快，從而降低保護(hù)效果。　　為了克服這些局限性，研究人員正在不斷探索和改進(jìn)犧牲陽極保護(hù)技術(shù)。一方面，通過開發(fā)新型陽極材料，如高性能合金、復(fù)合材料等，來提高陽極的電化學(xué)活性和耐腐蝕性，延長陽極的使用壽命。另一方面，通過優(yōu)化陽極的形狀、尺寸和布置方式，來提高電流分布的均勻性和保護(hù)效率。此外，還可以結(jié)合其他防腐技術(shù)，如涂層、緩蝕劑等，來進(jìn)一步提高保護(hù)效果。　　隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對金屬腐蝕問題的日益重視，犧牲陽極保護(hù) 法在未來將具有更廣闊的發(fā)展前景。一方面，隨著新能源、新材料等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對金屬結(jié)構(gòu)的要求將越來越高，對防腐技術(shù)的需求也將更加迫切。犧牲陽極保護(hù) 法作為一種經(jīng)濟(jì)、有效的防腐技術(shù)，將在這些領(lǐng)域中發(fā)揮更加重要的作用。另一方面，隨著智能化、自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，犧牲陽極保護(hù) 法的施工和維護(hù)也將變得更加便捷和高 效。例如，通過引入遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能診斷技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測陽極的消耗情況和保護(hù)效果，及時(shí)預(yù)警和更換陽極，從而確保保護(hù)效果的持續(xù)性和可靠性。　　犧牲陽極保護(hù) 法作為一種重要的電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，在防止金屬腐蝕方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。通過深入了解其基本原理、實(shí)際應(yīng)用、優(yōu)勢、局限性以及未來的發(fā)展趨勢，我們可以更好地利用這一技術(shù)來保護(hù)各種金屬結(jié)構(gòu)，延長其使用壽命，降低維護(hù)成本，為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

　　隨著科技的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都在積極尋求技術(shù)革新以提升效率、降低成本并確保安全。在金屬防腐領(lǐng)域，陰極保護(hù)技術(shù)作為一種成熟且有效的防腐手段，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于石油、天然氣、化工、船舶等行業(yè)中。然而，傳統(tǒng)的陰極保護(hù)系統(tǒng)存在著監(jiān)測困難、維護(hù)成本高、反應(yīng)速度慢等問題。為了克服這些局限性，陰極保護(hù)智能系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它不僅提高了陰極保護(hù)的效率，還大大減少了人力和物力的投入。　　一、陰極保護(hù)智能系統(tǒng)的基本原理　　陰極保護(hù)智能系統(tǒng)是基于電化學(xué)腐蝕原理設(shè)計(jì)的一種智能防腐系統(tǒng)。它通過向被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)施加一個負(fù)電位，使金屬成為電化學(xué)腐蝕中的陰極，從而抑制或減緩金屬的腐蝕過程。智能系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測金屬結(jié)構(gòu)的電位、電流等參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)的變化自動調(diào)整保護(hù)電流的大小和方向，以確保金屬結(jié)構(gòu)始終處于zui佳的保護(hù)狀態(tài)。　　二、陰極保護(hù)智能系統(tǒng)的優(yōu)勢　　1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測與自動調(diào)整：陰極保護(hù)智能系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測金屬結(jié)構(gòu)的電位、電流等參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)的變化自動調(diào)整保護(hù)電流的大小和方向。這種實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動調(diào)整的功能使得系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)環(huán)境變化，確保金屬結(jié)構(gòu)始終處于zui佳的保護(hù)狀態(tài)。　　2. 提高保護(hù)效率：由于智能系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測并自動調(diào)整保護(hù)電流，因此它能夠確保金屬結(jié)構(gòu)得到充分的保護(hù)。與傳統(tǒng)的陰極保護(hù)系統(tǒng)相比，智能系統(tǒng)的保護(hù)效率更高，能夠大大延長金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命。　　3. 降低維護(hù)成本：陰極保護(hù)智能系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動調(diào)整功能，大大減少了人工巡檢和維護(hù)的頻率。這不僅降低了人力成本，還減少了因巡檢不及時(shí)或維護(hù)不當(dāng)而導(dǎo)致的損失。　　4. 提高安全性：智能系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，從而避免了因腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備損壞、泄漏等安全事故的發(fā)生。這對于確保生產(chǎn)安全、保障人員健康具有重要意義。　　三、陰極保護(hù)智能系統(tǒng)的應(yīng)用案例　　1. 石油天然氣管道：石油天然氣管道是陰極保護(hù)智能系統(tǒng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。在石油天然氣管道中，由于輸送介質(zhì)具有腐蝕性，因此需要對管道進(jìn)行防腐處理。陰極保護(hù)智能系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測管道的電位、電流等參數(shù)，確保管道得到充分的保護(hù)，從而延長了管道的使用壽命。　　2. 化工設(shè)備：化工設(shè)備中的金屬結(jié)構(gòu)也面臨著嚴(yán)重的腐蝕問題。陰極保護(hù)智能系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的電位、電流等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，智能系統(tǒng)還能夠降低設(shè)備的維護(hù)成本，提高設(shè)備的利用率。　　3. 船舶：船舶長期在海洋環(huán)境中運(yùn)行，金屬結(jié)構(gòu)容易受到海水的腐蝕。陰極保護(hù)智能系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測船舶金屬結(jié)構(gòu)的電位、電流等參數(shù)，確保船舶得到充分的保護(hù)。這不僅延長了船舶的使用壽命，還提高了船舶的安全性能。　　隨著科技的不斷發(fā)展，陰極保護(hù)智能系統(tǒng)將會得到更廣泛的應(yīng)用。未來，智能系統(tǒng)將會更加智能化、自動化和集成化，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測更多參數(shù)、實(shí)現(xiàn)更精確的控制和更高 效的保護(hù)。同時(shí)，隨著新能源、新材料等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，陰極保護(hù)智能系統(tǒng)也將會面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。　　想了解更多精彩內(nèi)容，快來關(guān)注河南盛世達(dá)防腐

　　陰極保護(hù)是基于電化學(xué)腐蝕原理的一種防腐蝕手段。美國腐蝕工程師協(xié)會(NACE)對陰極保護(hù)的定義是：通過施加外加的電動勢把電極的腐蝕電位移向氧化性較低的電位而使腐蝕速率降低。犧牲陽極陰極保護(hù)就是在金屬構(gòu)筑物上連接或焊接電位較負(fù)的金屬,如鋁、鋅或鎂。陽極材料不斷消耗,釋放出的電流供給被保護(hù)金屬構(gòu)筑物而陰極極化，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。外加電流陰極保護(hù)是通過外加直流電源向被保護(hù)金屬通以陰極電流，使之陰極極化。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)。　　保護(hù)電位是指陰極保護(hù)時(shí)使金屬腐蝕停止(或可忽略)時(shí)所需的電位。實(shí)踐中，鋼鐵的保護(hù)電位常取-0.85V(CSE)，也就是說，當(dāng)金屬處于比-0.85V(CSE)更負(fù)的電位時(shí)，該金屬就受到了保護(hù)，腐蝕可以忽略。　　陰極保護(hù)是一種控制鋼質(zhì)儲罐和管道腐蝕的有效方法，它有效彌補(bǔ)了涂層缺陷而引起的腐蝕，能大大延長儲罐和管道的使用壽命。根據(jù)美國一家陰極保護(hù)工程公司提供的資料，從經(jīng)濟(jì)上考慮，陰極保護(hù)是鋼質(zhì)儲罐防腐蝕的較經(jīng)濟(jì)的手段之一。

　　1、鋁陽極　　鋁的密度為2.7g/cm3，開路電位：-1.05V左右，電流效率大于70% ，△E=0.25V，通常應(yīng)用在小于150ΩNaN電阻率的水中，鋁陽極通常不在土壤中使用。　　2、選擇　　3、市場現(xiàn)狀　　中國防腐材料行業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展已日趨成熟，隨著行業(yè)及國家標(biāo)準(zhǔn)的日趨完善，陰極保護(hù)技術(shù)與實(shí)際性能也越來越被長輸管線及儲油罐大型項(xiàng)目的投資者所青睞，過去投資過的項(xiàng)目通過幾年的檢測與評估確實(shí)達(dá)到了良好的效果。怎樣做到投資與效果統(tǒng)一，必須做到設(shè)計(jì)現(xiàn)場實(shí)際測量考察且選擇知名度較高、技術(shù)過硬的防腐材料廠家。

　　陰極保護(hù)是有效的腐蝕控制措施，但對不完全熟悉它的人來說，有點(diǎn)神秘，顯然，許多人感覺到陰極保護(hù)是一種復(fù)雜的方法。實(shí)際上，陰極保護(hù)的基本原理很簡單，其復(fù)雜性在于陰極保護(hù)的應(yīng)用過程中。　　美國腐蝕工程師協(xié)會(NACE)對陰極保護(hù)的定義是：通過施加外加的電動勢把電極的腐蝕電位移向氧化性較低的電位而使腐蝕速率降低。　　采用陰極保護(hù)技術(shù)延緩鋼鐵構(gòu)筑物的腐蝕主要有兩種方法：犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。　　犧牲陽極陰極保護(hù)就是在金屬構(gòu)筑物上連接或焊接電位較負(fù)的金屬,如鋁合金陽極、鋅陽極或鎂陽極。陽極材料不斷消耗,釋放出的電流供給被保護(hù)金屬構(gòu)筑物而陰極極化，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。外加電流陰極保護(hù)是通過外加直流電源向被保護(hù)金屬通以陰極電流，使之陰極極化。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)。　　陰極保護(hù)是一種控制鋼質(zhì)儲罐和管道腐蝕的有效方法，它有效彌補(bǔ)了涂層缺陷而引起的腐蝕，能大大延長儲罐和管道的使用壽命。根據(jù)美國一家陰極保護(hù)工程公司提供的資料，從經(jīng)濟(jì)上考慮，陰極保護(hù)是鋼質(zhì)儲罐防腐蝕的手段之一。　　自1824年陰極保護(hù)技術(shù)發(fā)現(xiàn)以來，陰極保護(hù)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于石油石化等各行各業(yè)各個領(lǐng)域的鋼鐵構(gòu)筑物的腐蝕防護(hù)。

　　綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)是全人類共同追求的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。綠色、循環(huán)、低碳強(qiáng)調(diào)的指向不同，但都是在努力追求地球上有限資源消耗的降低，提升效益，污染物和CO2等溫室氣體排放的持續(xù)降低，人居環(huán)境的持續(xù)優(yōu)化，保護(hù)地球、保護(hù)人類賴以生存和子孫后代持續(xù)發(fā)展的環(huán)境。從1973年開始，各國政要奔走于斯德哥爾摩、里約熱內(nèi)盧、京都、巴厘島、哥本哈根，共商與人類生存和發(fā)展休戚相關(guān)的應(yīng)對全球氣候變化的大計(jì)。2009年9月22日胡總書記在聯(lián)合國氣候變化峰會上承諾，中國要高度重視和積極推動以人為本協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展，提出了建設(shè)生態(tài)文明的重大戰(zhàn)略任務(wù)，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路，在加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會和創(chuàng)新型國家的進(jìn)程中，不斷為氣候變化作出貢獻(xiàn)。　　人類不可能消滅腐蝕，做好防腐就是對綠色、循環(huán)、低碳經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)。自然界存在大氣、淡水、海水、土壤和微生物等腐蝕介質(zhì)和腐蝕環(huán)境，人類的活動、修建的各類基礎(chǔ)設(shè)施和裝備無不與其中一些腐蝕介質(zhì)和腐蝕環(huán)境親密接觸，時(shí)時(shí)處處產(chǎn)生腐蝕，消耗大量資源，排放大量污染物和有害氣體，造成每年3～5%GDP的巨大經(jīng)濟(jì)損失，相當(dāng)于當(dāng)年自然災(zāi)害損失的4～5倍，鋼材銹蝕報(bào)廢3000～4000萬噸。腐蝕的普遍性、漸進(jìn)性、隱蔽性和破壞的突發(fā)性也威脅著人類生命財(cái)產(chǎn)的安全，除災(zāi)害損毀、人為因素(如戰(zhàn)爭、設(shè)計(jì)不當(dāng)、偷工減料、操作失誤等)外，腐蝕是的元兇。人類不可能消滅腐蝕，但可以采取先進(jìn)的科學(xué)的防腐蝕措施，來控制腐蝕，延緩腐蝕進(jìn)程，延長設(shè)施和裝備的使用壽命，其結(jié)果就是減少資源的消耗和污染物的排放，就是對綠色、循環(huán)、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的貢獻(xiàn)。　　防腐蝕是一門多領(lǐng)域、多學(xué)科的新興的綜合性的邊緣學(xué)科。任何基礎(chǔ)設(shè)施和裝備，材料不同、結(jié)構(gòu)不同、受力作用不同、材料組合不同，在復(fù)雜多變的腐蝕環(huán)境和使用條件下，有著不同的腐蝕破壞的機(jī)理，需要采取不同的防腐蝕措施。以跨江跨海大橋?yàn)槔渌幐g環(huán)境十分復(fù)雜，腐蝕介質(zhì)眾多，橋體結(jié)構(gòu)和所處位置不同，腐蝕形態(tài)各異，涉及多個學(xué)科，因此必須綜合考慮包括選材選料、連接方式、結(jié)構(gòu)組合、涂裝工藝、電化學(xué)保護(hù)、包覆技術(shù)等在內(nèi)的有針對性的防腐蝕措施，這不是單個行業(yè)、單一的問題，需要多行業(yè)，多學(xué)科的合作。環(huán)境評估、設(shè)計(jì)、研制、耐蝕材料、建造、使用、安全性評估、維護(hù)直至報(bào)廢的每一步是否恰當(dāng)合理，前后環(huán)節(jié)的連接是否相合相扣，都直接關(guān)系到設(shè)施和裝備的腐蝕進(jìn)程和使用壽命，杭州灣跨海大橋按其腐蝕環(huán)境相應(yīng)采取了13種防腐蝕產(chǎn)品技術(shù)和監(jiān)測方法。跨江跨海大橋現(xiàn)在設(shè)計(jì)壽命一般為100-120年，對耐蝕涂裝體系有很高的要求。一次涂裝保100年，目前技術(shù)還達(dá)不到，但只要行業(yè)聯(lián)合行動，每次涂裝有效期長一些，從三、五年延長至10年、20年，甚至30年，是完全可能的。　　在役的設(shè)施和裝備如納入大防腐工作體系，效益也是十分明顯的。中原油田堅(jiān)持“抓系統(tǒng)、系統(tǒng)抓”，進(jìn)行系統(tǒng)腐蝕控制，起到了事半功倍的效果;船艇的甲板及艦體腐蝕嚴(yán)重，采用高速電弧噴涂等系列技術(shù)進(jìn)行防腐處理，可使艦船防腐壽命延長至15年以上;地下金屬管道增加電化學(xué)保護(hù)，可以大大延緩腐蝕速度，使用壽命延長2～3倍;火電機(jī)組進(jìn)行系統(tǒng)的腐蝕監(jiān)測，只要循環(huán)水中加入適量的緩蝕藥劑，就可以大大節(jié)約煤炭和水。即使一些腐蝕了的廢舊裝備，如能利用國外已經(jīng)廣泛使用、國內(nèi)已經(jīng)起步的再制造防腐蝕技術(shù)，就可以充分挖掘腐蝕裝備中蘊(yùn)含的高附加值，賦予裝備新的生命，更大限度地保障裝備的循環(huán)利用，具有顯著的節(jié)能環(huán)保特色。還有不少在役的設(shè)施裝備，按新要求加裝新裝置以后，可能出現(xiàn)新的腐蝕問題。如電廠為環(huán)保加裝濕法脫硫裝置，使干排氣煙囪的腐蝕更為嚴(yán)重，如只采取頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳的辦法，只能治標(biāo)，不能治本。只有把電廠工程當(dāng)作一個大系統(tǒng)，從大防腐入手，多領(lǐng)域聯(lián)手才能找到工藝更科學(xué)、成本更合理、施工更簡便、運(yùn)行更可靠的防腐蝕措施。由此，也可看出腐蝕問題解決得好，可以推進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用;相反，就可以延誤、妨礙高新 技術(shù)的發(fā)展。　　在現(xiàn)實(shí)工作中，許多設(shè)施和裝備的防腐，設(shè)計(jì)單位、科研單位、施工作業(yè)單位、檢測單位、使用維修單位，分屬不同行業(yè)、彼此獨(dú)立，各管一段，不相銜接，只要某一環(huán)節(jié)防腐蝕稍有疏忽，措施不到位，即使其他環(huán)節(jié)的防腐蝕做的再好再完善，正如千里之堤，毀于蟻穴一樣，也依然會影響、縮短設(shè)施和裝備的使用壽命。輕者浪費(fèi)資源，加大維修成本，重者累積成重大事故。客機(jī)部件腐蝕斷裂而墜毀、游泳場館頂棚銹蝕而突然坍塌、航天飛機(jī)橡膠密封圈腐蝕失效升空時(shí)突然爆炸、橋梁因腐蝕垮塌、水庫在急需泄洪時(shí)閘門因腐蝕不能啟動、液化氣儲罐腐蝕斷裂爆炸、化工廠乙烯原料儲罐硫化物腐蝕引發(fā)火災(zāi)等事故曾有發(fā)生;埋地輸油、氣、水等管道、管網(wǎng)因腐蝕泄漏，企業(yè)內(nèi)管道、設(shè)備跑冒滴漏時(shí)有發(fā)生;有些國家工程，采用的是國際耐蝕材料，但由于施工涂裝工藝沒嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行而過早出現(xiàn)腐蝕脫皮，加速腐蝕，增加維護(hù)成本。因此建立統(tǒng)觀全局、統(tǒng)籌安排、相互銜接的大防腐工作體系是十分必要的，是防腐行業(yè)從單個環(huán)節(jié)推動向系統(tǒng)創(chuàng)新驅(qū)動的重大轉(zhuǎn)變。

　　犧牲陽極保護(hù)陰極　　這種類型的陰極保護(hù)，主要原理是通過將被保護(hù)金屬和一種可以提供陰極保護(hù)電流的金屬或合金(即犧牲陽極)相連，進(jìn)而使得被保護(hù)體極化以降低腐蝕速率。在被保護(hù)金屬與犧牲陽極所形成的電池中，被保護(hù)金屬體為陰極，犧牲陽極的電位往往負(fù)于被保護(hù)金屬體的電位值，在保護(hù)電池中是陽極，被腐蝕消耗，故此稱之為“犧牲”陽極，從而實(shí)現(xiàn)了對陰極的被保護(hù)金屬體的防護(hù)。　　犧牲陽極一般為一些活性金屬，例如鋅、鋁和鎂等，根據(jù)電位序列，這些都是比較活躍的金屬材料。　　陰極保護(hù)電流主要是由犧牲陽極和受保護(hù)結(jié)構(gòu)之間的電位差引起的。　　使用的陽極類型通常取決于電解質(zhì)的電阻率和化學(xué)組成等因素。　　該類型的陰極保護(hù)優(yōu)點(diǎn)主要有：單次投資費(fèi)用低，運(yùn)行過程中基本不需要支付維護(hù)費(fèi)用;保護(hù)電流的利用率較高，不會產(chǎn)生過保護(hù);對鄰近的地下金屬設(shè)施無干擾影響;適用于廠區(qū)和無電源的長輸管道以及小規(guī)模的分散管道保護(hù);施工技術(shù)簡單，平時(shí)不需要特殊的維護(hù)管理等。　　典型的犧牲陽極保護(hù)陰極裝置　　強(qiáng)制電流陰極保護(hù)(外加電流法)　　強(qiáng)制電流陰極保護(hù) 法是指將被保護(hù)金屬與外加電源負(fù)極相連，由外部電源提供保護(hù)電流，以降低腐蝕速率的方法。外部電源通過埋地的輔助陽極將保護(hù)電流引入地下，通過土壤提供給被保護(hù)金屬，被保護(hù)金屬在大地中仍為陰極，其表面只發(fā)生還原反應(yīng)，不會再發(fā)生金屬離子化的氧化反應(yīng)，使腐蝕受到抑制。　　三種常用的陽極類型：可溶性陽極(鋁和鋼)，半可溶性陽極(石墨和高硅鑄鐵(HSCI))和不溶性陽極(鉑，混合金屬氧化物和聚合物等)。　　這種類型的陰極保護(hù)技術(shù)的主要部件是一個變壓整流器，這迫使電流從陽極流到受保護(hù)的結(jié)構(gòu)(陰極)。　　具體使用的陽極類型，可溶性，半可溶性或者不溶性，通常取決于電解質(zhì)的化學(xué)組成和待保護(hù)的區(qū)域等因素。　　該類型的陰極保護(hù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要包括：驅(qū)動電壓高，能夠靈活地在較寬的范圍內(nèi)控制陰極保護(hù)電流輸出量，適用于保護(hù)范圍較大的場合;在惡劣的腐蝕條件下或高電阻率的環(huán)境中也適用;選用不溶性或微溶性輔助陽極時(shí)，可進(jìn)行長期的陰極保護(hù);每個輔助陽極床的保護(hù)范圍較大，當(dāng)管道防腐層質(zhì)量良好時(shí)，一個陰極保護(hù)站的保護(hù)范圍可達(dá)數(shù)十公里等。　　典型的強(qiáng)制電流陰極保護(hù)體系　　陰極保護(hù)體系在埋地管道中的應(yīng)用　　工業(yè)管道主要用于運(yùn)輸水，石油產(chǎn)品，天然氣和一些公用事業(yè)等。世界各國都有一個巨大的管道系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，這些管道可能在陸地上，也可能在海上，但是在這兩種情況下都會受到腐蝕。如果腐蝕沒有得到及時(shí)的緩解，很可能會帶來極大的損失，甚至導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生。　　對于管道防腐，現(xiàn)在人們已經(jīng)掌握了幾種不同的腐蝕控制技術(shù)，陰極保護(hù)就是其中之一。該技術(shù)可以應(yīng)用于涂層管道上，以減輕涂層質(zhì)量較差的區(qū)域的腐蝕速率，也可用于裸露管道上。上面提及的兩種不同類型的陰極保護(hù)技術(shù)都可以用于埋地管道的腐蝕預(yù)防方面。至于兩種類型技術(shù)的具體選取一般取決于多個因素，例如所需的電流大小，土壤電阻率和待保護(hù)結(jié)構(gòu)的面積等。　　以碳鋼材料為例，陰極保護(hù)技術(shù)旨在極化管道使其電位值降低到-850毫伏。一般可以通過測試站測量極化電位，測試站將沿管道路線安裝在以下位置：　　頻繁間隔(例如<2km / 1.24英里)　　與外界結(jié)構(gòu)交叉處　　電絕緣點(diǎn)　　在某些犧牲陽極位置　　近電源干擾　　雜散電流放電到土壤的位置　　陰極保護(hù)引起的問題　　在許多大型管道網(wǎng)絡(luò)中，有很多交叉，并行以及分支的結(jié)構(gòu)，其中管道如果應(yīng)用了陰極保護(hù)技術(shù)，管道之間可能會發(fā)生直流干擾現(xiàn)象，進(jìn)而加速腐蝕。為了克服這個問題，管線可以直接地或通過電阻間接的進(jìn)行耦合。　　對于涂覆質(zhì)量較差的涂層管道，陽極保護(hù)水平高的地方可能會出現(xiàn)陰極剝離現(xiàn)象，較高的溫度也可能促進(jìn)陰極剝離，高PH環(huán)境在應(yīng)力腐蝕開裂方面也是一個值得注意的問題。在這些情況下，管道的極化電位必須保持在-850 mV的數(shù)值。　　記住，陰極保護(hù)雖然只是一種用于防止腐蝕的方法，但不僅僅只是應(yīng)用在管道中，在船舶，海上石油平臺和其他鋼結(jié)構(gòu)中同樣可以得到應(yīng)用。

　　要控制腐蝕的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：　　設(shè)計(jì)、施工、管理是控制腐蝕的三個重要環(huán)節(jié)。　　1)設(shè)計(jì)是控制腐蝕的第 一 個環(huán)節(jié)，包括正確選用防腐蝕技術(shù)、合理選用耐腐蝕材料鎂陽極以及合理設(shè)計(jì)設(shè)備結(jié)構(gòu)。　　2)鎂陽極施工是關(guān)系到各種防腐蝕措施能否達(dá)到預(yù)期防腐蝕效果的重要關(guān)節(jié)。　　3)管理，包括施工管理和運(yùn)行管理。　　腐蝕的控制技術(shù)　　1)合理的設(shè)計(jì)：包括整體設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。　　2)正確選用鎂陽極防腐材料，目前設(shè)備和管道等仍以金屬材料為主體，選材的目的是較經(jīng)濟(jì)的滿足工藝要求和腐蝕要求。　　3)改變腐蝕環(huán)境：改變腐蝕環(huán)境的目的是降低介質(zhì)的腐蝕性、除去介質(zhì)中的有害雜質(zhì)。　　4)采用耐腐蝕覆蓋層：采用具有耐腐蝕性能的金屬或非金屬材料覆蓋層在基體金屬表面使介質(zhì)與金屬基體隔離，是一種應(yīng)用廣泛的防腐方法。　　5)電化學(xué)保護(hù)：在絕大多數(shù)情況下，金屬的腐蝕是由于腐蝕電池的作用，即屬于電化學(xué)腐蝕。　　6)用耐腐蝕非金屬材料代替金屬材料：　　采用耐腐蝕性能良好的非金屬材料制造設(shè)備，管道以及零部件是很有前途的防腐蝕方法。

　　“腐蝕會造成各種事故和重大災(zāi)害，因管道、設(shè)備的腐蝕，引發(fā)壓力容器爆炸和地下管道爆裂事故時(shí)有發(fā)生。”紀(jì)正昆說，中國防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)化與國際先進(jìn)水平相比還有較大差距，要切實(shí)提升我國防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)對節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率。　　目前，我國共批準(zhǔn)發(fā)布了化工、石油、船舶、冶金等領(lǐng)域防腐蝕國家標(biāo)準(zhǔn)９７項(xiàng)，在國際上承擔(dān)ＩＳＯ／ＴＣ１５６（金屬及合金的腐蝕）國際秘書處工作，同時(shí) 擔(dān)任ＩＳＯ／ＴＣ６７／ＳＣ２（管道輸送系統(tǒng)）和ＴＣ１０７／ＳＣ７（腐蝕試驗(yàn)）參與成員國；但是，我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的采標(biāo)率僅為２０％左右，部分防腐蝕新產(chǎn) 品、新工藝、新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制定，尚不能適應(yīng)市場的需求。　　記 者了解到，我國已經(jīng)啟動構(gòu)建政府引導(dǎo)、市場驅(qū)動、社會參與、協(xié)同推進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化工作格局；社會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)將成為國家標(biāo)準(zhǔn)化體系有益補(bǔ)充，防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)化將作為開 展社團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)的試點(diǎn)領(lǐng)域，我國將圍繞防腐蝕技術(shù)系統(tǒng)性優(yōu)化為核心目標(biāo)，統(tǒng)籌考慮各領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)同配套，引入綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作理念，進(jìn)一步支撐好我 國防腐蝕技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

　　腐蝕對于國民的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類的生活和社會環(huán)境造成很大的破壞，大多數(shù)長輸管道埋在地下，由于土壤中的水份、空氣、水溶性礦物鹽和酸、堿這些成分都會使金屬管道遭到腐蝕和破壞。因此人們利用犧牲陽極陰極保護(hù)的方式進(jìn)行腐蝕防護(hù)。陰極保護(hù)在我國的應(yīng)用始于1958年，到了60年代，陰極保護(hù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于輸油管道。到目前為止，幾乎所有輸油氣管道、儲罐、海洋結(jié)構(gòu)都施加了陰極保護(hù)。　　犧牲陽極陰極保護(hù)的原理是利用不同金屬的電位差異，為受保護(hù)的金屬提供電子，使被保護(hù)金屬整體處于電子過剩的狀態(tài)，金屬表面各點(diǎn)電位降低到同一負(fù)電位，使金屬表面各點(diǎn)之間不再有電位差，不再有電子的流動，金屬原子不再失去電子而變成離子溶入溶液。從而達(dá)到減緩腐蝕的目的。由于在實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)過程中，較活潑的金屬被腐蝕，所以，被稱為犧牲陽極陰極保護(hù)。這種方法簡便易行，不需要外加電源，很少產(chǎn)生腐蝕干擾，廣泛應(yīng)用于保護(hù)小型或處于低土壤電阻率環(huán)境下的金屬結(jié)構(gòu)。　　常見的犧牲陽極有鎂陽極，鋁陽極和鋅陽極等。鎂是電化學(xué)陰極保護(hù)工程中常用的一種犧牲陽極材料，具有較高的化學(xué)活性，它的電極電位較負(fù)，驅(qū)動電壓高。同時(shí)，鎂表面難以形成有效的保護(hù)膜。因此，在水介質(zhì)中，鎂表面的微觀腐蝕電池驅(qū)動力大，保護(hù)膜易于溶解，鎂的自腐蝕很強(qiáng)烈，適用于電阻率較高的土壤和淡水中金屬構(gòu)件的保護(hù)。它由純鎂和鎂合金組成，它具有高驅(qū)動電壓、低電流效率、高造價(jià)的特點(diǎn)。　　鋅陽極的種類很多，可以根據(jù)顧客的要求提供不同形狀的鋅陽極, 如矩形, 方形, 鐲式, 以及其他各種異型。鋅犧牲陽極自腐蝕速率小，電流效率高，使用壽命長，具有自動調(diào)節(jié)電流性的特性，鋅陽極的陰極保護(hù) 法是在被保護(hù)鋼鐵設(shè)備上連接一種更易失去電子的金屬或合金。它是一種比較活潑的金屬，當(dāng)發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，被腐蝕的是那種比鐵更活潑的金屬，而鐵被保護(hù)了。通常在輪船的尾部和在船殼的水線以下部分，裝上一定數(shù)量的鋅塊，來防止船殼的腐蝕。　　目前使用較廣泛的是鋁合金陽極，它的特點(diǎn)是容量大、壽命長、易安裝，制造工藝簡單。大多數(shù)是用在海水環(huán)境金屬結(jié)構(gòu)或原油儲罐內(nèi)底板的陰極保護(hù)上，不能用于氯離子含量較低的土壤環(huán)境。鋁陽極直接可以固定在被保護(hù)結(jié)構(gòu)上，無需填料。　　中國防腐材料行業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展已日趨成熟，隨著行業(yè)及國家標(biāo)準(zhǔn)的日趨完善，陰極保護(hù)技術(shù)與實(shí)際性能也越來越被長輸管線及儲油罐大型項(xiàng)目的投資者所重視，過去投資過的項(xiàng)目通過幾年的檢測與評估確實(shí)達(dá)到了良好的效果。

　　浸入電解質(zhì)（例如海水）中的很多的金屬都會產(chǎn)生電壓。當(dāng)兩種不同的金屬接觸（電連接）時(shí)，它們產(chǎn)生原電池（如電池），形成陽極的貴金屬較少（例如青銅螺旋槳），犧牲陽極廠家形成陰極的貴金屬（不銹鋼軸）較貴。鋁陽極合金提供比較多保護(hù)，持續(xù)時(shí)間比鋅長。它將繼續(xù)在淡水中工作，并且可以地用于鹽水中。鋁是一個對很多的應(yīng)用都陽極。如果你想保護(hù)這兩種金屬，你需要連接比前兩種金屬比較活躍的第三種金屬。活躍的金屬（例如鋅）護(hù)陰極 - 因此稱為犧牲陽極。一個要考慮的因素是它們的 電位。當(dāng)浸入水中時(shí)，很多的金屬都產(chǎn)生負(fù)電壓（與參比電極相比）。電壓越低 - 負(fù)電壓越大，金屬被認(rèn)為越活躍電壓差越大。重要特性是陽極材料的 電流容量。陽極產(chǎn)生電壓差，就像有一個比較大的電池，你有的容量越多，它將保持長的時(shí)間。順便提及，對于特定陽極，電流速率取決于陽極的表面積，并且壽命取決于質(zhì)量。

　　罐底的外部腐蝕是罐體擁有者面臨的重要問題。保護(hù)這些結(jié)構(gòu)的腐蝕專科應(yīng)當(dāng)考慮多種因素。有一點(diǎn)很明確：正確安裝外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)在減少腐蝕并延長罐底的使用壽命中具有重要作用。　　對于新的儲罐制造（以及許多罐底更換），國家的腐蝕防護(hù)要求清潔的、無氯沙床，并在罐底配備專用的外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)。應(yīng)該避免直接在罐底使用油砂、碎石、瀝青或其它材料，因?yàn)檫@些妨礙陰極保護(hù)的有效性。絕大多數(shù)新型儲罐的建設(shè)項(xiàng)目利用混合金屬氧化物（MMO）外加電流陽極系統(tǒng)。 MMO陽極壽命長、成本低，并且設(shè)計(jì)靈活，使這種類型的系統(tǒng)成為儲罐業(yè)主和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的選擇。　　兩種主要陰極保護(hù)配置在世界各地的儲罐中使用。現(xiàn)場安裝陽極網(wǎng)格配置是罐底MMO陽極的早期應(yīng)用，擁有龐大的全球用戶群。該系統(tǒng)利用的MMO帶狀物陽極場被分割成條狀，并平行布置。鈦帶狀導(dǎo)體棒也是現(xiàn)場切割，垂直于MMO陽極鋪設(shè)。MMO帶狀物和鈦導(dǎo)體棒在交叉口場定位焊接。單獨(dú)的電源線然后點(diǎn)焊到鈦導(dǎo)體棒上，電纜反饋到一個接線盒里。　　同心環(huán)的線性陽極系統(tǒng)是一個更新穎的罐底保護(hù)設(shè)計(jì)。同心環(huán)陽極系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是，沒有現(xiàn)場切割或焊接——陽極環(huán)由工廠進(jìn)行組裝、測試和鋪設(shè)準(zhǔn)備。陽極由預(yù)先填充了高品質(zhì)碳回填物的包裝管填充。這種增強(qiáng)回填在安裝期可以保護(hù)陽極，保持陽極加重，提高了性能，降低了系統(tǒng)阻力。它也可以減少因氧的產(chǎn)生帶來的去極化，而氧的產(chǎn)生會影響陰極保護(hù)系統(tǒng)的性能。由于罐更換時(shí)罐底和陽極之間的空間非常小，砂填充可代替碳填充以確保陽極不會由于與罐底接觸而變短。　　河南盛世達(dá)防腐工程有限公司是一家專門從事變形鎂合金半連續(xù)鑄棒及擠壓產(chǎn)品和陰極保護(hù)防腐材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、工程技術(shù)服務(wù)為一體綜合實(shí)業(yè)公司，是我國港口幾大犧牲陽極供應(yīng)商之一。