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阴极保护系统在海洋防腐的应用

[ 时间:2022-06-22 点击:45 ]

从发展历程上看,阴极保护技术起源于海洋,闻名于陆地。从1824 年到现在近两百年的时间,阴极保护技术在海洋工程中已经得到广泛的应用,如船舶、海上平台、海底管线、水下油气生产设施、浮式石油生产与储卸系统、跨海大桥、海港码头等等。目前固定式海上平台的导管架、海底管线以及水下生产设施通常采用牺牲阳极保护,而钢筋混凝土结构物以及处于江河入海口的海洋工程设施则更多地采用外加电流阴极保护系统。船舶不同部位大多也采用牺牲阳极系统,个别部位也有用到外加电流阴极保护系统。


目前应用于全浸海水环境的牺牲阳极已发展的比较成熟,主要是Al-Zn-In系牺牲阳极。近年来,一些高校及研究单位针对特殊环境/ 材料的防腐要求,发展了一系列的新型铝合金牺牲阳极材料,包括干湿交替环境用高活化牺牲阳极、深海牺牲阳极、淡海水用高负电位铝阳极、低电位牺牲阳极等,使得牺牲阳极材料体系不断完善。牺牲阳极的形状也由传统的块状阳极、镯式阳极、发展到T 型阳极等,另外为提高效率和节约资源开发了复合阳极,即外层采用高负电位的镁阳极或铝阳极,用以提供较大的初始极化电流,内层采用常规铝阳极或锌阳极,保证其较高的电流效率。


外加电流阴极保护系统主要由电源设备、辅助阳极和参比电极构成。对于外加电流阴极保护系统,海洋工程通常采用具有自动控制功能的恒电位仪作为电源设备。


尽管阴极保护技术已经积累了丰富的实际经验,但随着海洋工程向着更深更远的方向发展,面对新的形式新的要求,阴极保护技术必须不断发展和完善,才能满足海洋工程的需要。总体上阴极保护向着长寿命、高性能和高可靠性方向发展,满足新工况的新型牺牲阳极及其辅助阳极的开发、高功率智能化的电源研制、基于数值模拟的仿真设计、多参数在线监测技术等都将是一段时期以来的发展态势。

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