恒电位仪和深井阳极外加电流保护法
恒电位仪基于电化学原理和反馈控制技术,由电位设定电路、比较放大器、电流控制放大器和参比电极等组成。工作时,先设定目标电位值,参比电极测量工作电极实际电位并反馈给比较放大器,比较放大器将设定值与实际值比较产生误差信号,该信号经电流控制放大器放大后调节工作电极电流,使工作电极电位稳定在设定目标值。例如在金属腐蚀防护中,可精确控制金属电位,模拟不同腐蚀环境下的金属腐蚀行为,为防腐技术研发提供支持。
特点:具有重量轻、体积小的特点,有立式、台式、壁挂式等多种安装形式,安装维护简便、操作简单,且高效节能、控制精度高、抗干扰能力强、电网适应性强。
深井阳极外加电流保护法通过外加直流电源以及辅助阳极,迫使电子从土壤流向被保护金属,使被保护金属结构电位高于周围环境来进行保护。当外加电流通过阳极导线输入到深井设施表面时,阳极处金属离子脱去电子溶解成金属阳离子,形成氧化反应;阴极处金属离子接受电子还原成金属,形成还原反应,从而形成保护层防止电化学腐蚀。同时,外加电流改变深井设施表面电场分布,使其处于保护状态,降低金属表面电位梯度,减缓金属离子从内部向表面扩散速度,延长保护层形成时间。
深井阳极的优势:占地面积小,垂直安装在地下深处,适用于土地资源紧张区域;保护效果好,能放置在离被保护金属结构较近的低电阻率深处土壤层中,提供均匀稳定的保护电流,对长距离埋地管道、大型储罐底部等保护效果明显;对周围环境干扰小,电场分布主要在地下深处,地面电场强度弱,对周围金属设施干扰小,符合环保要求。
恒电位仪与深井阳极协同工作,能实现埋地管道等金属结构的有效保护。恒电位仪提供精确稳定的输出控制,通过自动调节输出电流和电压,使被保护管道电位始终保持在设定的保护电位值。深井阳极则提供良好的电流分布和较大的保护范围,其由多支高硅铸铁阳极或其他合适阳极材料组成,垂直安装在深达数十米甚至上百米的钻孔中,周围填充焦炭粉等专用填料,以降低阳极与土壤之间的接触电阻,提高电流分布均匀性。通过电缆与管道连接后,深井阳极产生的保护电流可在较大范围内扩散,适用于长距离、大口径管道的阴极保护,有效扩大单台恒电位仪的保护范围。