陰極保護系統

陰極保護系統在1973年成功的應用於混凝土的防護，但是早在1823年就應用於電解液中金屬的保護。它廣泛的應用於管線，船體外殼，地下儲罐，海洋平台，熱交換器等的保護。陰極保護系統的基礎是自然科學。早就經過了實驗室的理論證實，並通過了幾萬次的現場檢測。腐蝕是一個電化學的過程，陰極保護是通過外加電阻止腐蝕的電化學過程。陰極保護系統在恰當的環境下，會陰極保護系統是一種外加的電氣系統，通過提供很小的電流來中和腐蝕電池產生的電流。陰極保護系統移除部分的腐蝕電池從而使腐蝕停止。陰極保護系統能夠處理一般的腐蝕情況。

陰極保護不神秘也不復雜：它只是電化學原理的直接應用，阻斷已經發生的腐蝕 ^[1]  。

陰極保護系統包含有一個外加的電源，能夠產生充足的電流來抵消腐蝕電池產生的電流。陰極保護系統的分類的依據就是外部電源的不同。

強加電流陰極保護系統得名於：電流是通過常規電源提供的（當地的電力公司）。通過相對惰性的材料把電流強加在腐蝕的建造物上。

電流（犧牲）陰極保護系統名稱的來源在於：電流是電解液中的不同金屬產生的。這也是電池的工作原理，當另一種金屬放到電解液中（兩者之間用金屬線連接），電流就會從電勢高的一端流出，通過電解液流向電勢低的金屬一端。比如，鋅比鐵有較高的電勢，所以當二者浸在電解液中時，會有電流從鋅流向鐵。這時，鋅的一端稱為陽極，鐵一端稱為陰極。腐蝕通常發生在陽極。

管道外防腐層、測試樁、恆電位儀二台（一台工作一台備用）、陽極地牀（輔助陽極）、長效參比電極、絕緣法蘭(接頭)等。

陰極保護系統(6張)

單位面積達到完全陰極保護時所必須要的電流。如裸鋼在流動海水中為0.15 A/m2(初期)~0.03 A/m（穩定值） ^[2]  。

艦船的陰極保護從包括所有附着物和敞開處（如螺旋槳、舵、螺旋槳支架、通海吸水箱、浮箱、通水口助推器）在內的水下部位的外防護，到各種船艙（壓載艙、淡水艙、燃油艙）、管路（冷凝器與熱交換器）和船舭的內防護。艦船要暴露在組成機不相同的水域裏，含鹽濃度和導電率是特別重要的指標，因為它們對腐蝕電池的活動和電流分佈有很大影響。此外，在艦船上，還必須考慮不同金屬的問題，陰極保護準則 ^[2]  。

陽極應當均勻分佈在艦船的水下部位的表面上，以達到良好的電流分佈。設置時，應當遵循以下基本原則：陽極總質量的大約25%應用於保護船尾，剩餘的陽極應分佈在船頭和船體中間部位；它們應當安裝在船舭半徑上，這樣將它們附裝好後不容易被拉脱；在舭龍骨部位，它們應當交替附裝在上側與下側；在船體中間船舭上的陽極間隔距離應不大於6~8cm，以確保保護區域互相重疊搭接；在有高保護電流密度的水域（如熱帶）和有低電阻率的水域（如波羅的海），陽極間隔距離跟小一些。在這樣的艦船上，選用5m的間隔距離。如果艦船會説道嚴重的機械損傷時，如在北極水域的冰海里航行的船隻，這個間距距離還要小，陰極保護準則。

在採用陰極保護時，應具備以下條件：

1.被保護構築物必須是可導電的金屬件，且具有足夠低的縱向到點率；

2.與低歐姆的接地裝置不得有金屬導電性連接；

3.容器和管道均應具有足夠電阻率的防腐層。

注：隨着防腐層電阻的增大，保護電流密度相應地降低,越加有利於電流均勻分佈，擴大保護範圍。當保護電流密度增大時對外部裝置的干擾影響也增加。

若管道建在或運行在高壓電裝置附近，就必須遵循Akf第三號推薦標準。若考慮到防爆和放接觸電壓,需要與接地的外部設備進行電連接或者這類連接決不可被取消，這是應按照Afk第九號標準推薦採用局部陰極保護技術 ^[3]  。