阴极保护在工业金属用水中的防腐蚀方法及效果

控制金属腐蚀的方法有阴极保护、防腐涂层、介质处理和添加缓蚀剂等，其中涉及内容广泛的是添加缓蚀剂。次磷酸钠化学镀镍可有效防止金属腐蚀。而阴极保护是一种基于电化学腐蚀原理控制金属腐蚀的电化学保护技术。它利用腐蚀电池的原理，将需要保护的金属设备(或构件)作为阴极，通过阳极向阴极不间断地提供电子，使金属设备(或构件)极化并在表面富集电子，因此不易产生离子，大大地减缓金属设备或构件的腐蚀速度。阴极保护可以分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。

1.牺牲阳极保护法将被保护金属和一种电位比被保护金属结构低的金属或合金相连，后者由于电位较低成为腐蚀电池的阳极，在自身腐蚀过程中，不断地向被保护金属构件提供阴极保护电流，故称之为“牺牲”阳极。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。镁阳极适用于淡水和土壤电阻率较高的土壤中，锌阳极大多用于土壤电阻率较低的土壤和海水中，铝阳极主要应用在海水、海泥以及原油储罐污水介质中。牺牲阳极保护法的主要特点是:

①适用范围广，尤其是中短距离和复杂的管网;

②阳极输出电流小，发生阴极剥离的可能性小;

③随管道安装一起施工时，工程量较小;

④运行期间，维护工作简单;

⑤阳极输出电流不能调节，可控性较小。

2.外加电流保护法外加电流保护法是将被保护金属与外加电流负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低腐蚀速率的方法。外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引人地下，通过土壤提供给被保护金属，被保护金属在大地电池中仍为阴极，其表面只发生还原反应，不会再发生金属离子的氧化反应，使腐蚀受到抑制。强制电流保护法的主要设备有:恒电位仪、辅助阳极、参比电极。强制电流保护法的主要特点是:

①适用于长输管线和区域性管网的保护;②)输出电流大，一次性投资相对较小;

③安装工程量较小，可对旧管道补加阴极保护;

④运行期间需要专业人员维护;

⑤容易实现远程自动化监控。阴极保护是一项实用技术，需要根据被保护金属设备(构件)的材质、形状以及所处的腐蚀介质的性质等选择确定保护电位、保护电流密度、保护距离或牺牲阳极的大小及安放位置等。

目前有专业从事阴极保护工程设计施工的工程公司，可以进行阴极保护的设计和施工。另有成套的阴极保护监测仪，适用于现场阴极保护输出电流、保护电位及保护深度全自动监测，使阴极保护技术在实施和管理上更加科学精细。需要指出的是，阴极保护在地下电缆、输油输水管线、船舶海水管路、电厂凝汽器以及石化冷换设备中均有应用，对于凝汽器水室和换热器管板封头阴极保护效果显著，但对长束换热管内表面的腐蚀，很难仅仅通过阴极保护就能达到防腐效果。因此阴极保护常常与防腐涂层、添加缓蚀剂等方法联合使用。