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陰極保護(hù)分類及特點

  
評論: 更新日期:2012年10月11日

   陰極保護(hù)是通過外加陰極極化來實現(xiàn)的,根據(jù)外加陰極的不同可分為外加電流陰極保護(hù)、犧牲陽極陰極保護(hù)兩種保護(hù)方法。將被保護(hù)金屬設(shè)備與直流電源的負(fù)極相連,依靠外加陰極電流進(jìn)行陰極極化而使金屬得到保護(hù)的方法,稱為外加電流陰極保護(hù);在被保護(hù)金屬設(shè)備上連接一個電位更負(fù)的強(qiáng)陽極,促使陰極極化,這種方法叫做犧牲陽極陰極保護(hù),也稱護(hù)屏保護(hù)。

    犧牲陽極法和外加電流法各有其特點,見表5-3-24,一般來說,對于電阻率低、管道密集、被保護(hù)對象的面積和需要的保護(hù)電流小,或者沒有電源的場合,宜采用犧牲陽極保護(hù)法;對于被保護(hù)對象規(guī)模大,所需要保護(hù)電流大的場合,宜采用強(qiáng)制電流保護(hù)法。此外,在某些情況下,為了取長補(bǔ)短,發(fā)揮各自優(yōu)勢,可以同時采用強(qiáng)制電流和犧牲陽極對被保護(hù)對象進(jìn)行聯(lián)合保護(hù)。
    外加電流型陰極保護(hù)根據(jù)外加電源的不同又分為外加直流電源和脈沖電源兩種。目前,國內(nèi)大部分油田采用外加直流電源,而國外很多國家則開始使用脈沖電源,大量的資料表明脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)比直流陰極保技術(shù)具有更優(yōu)越的保護(hù)技術(shù),見表5-3-25。因此,國外大都采用脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)對地層水和油層介質(zhì)造成套管腐蝕方面進(jìn)行保護(hù)。
5-3-24 犧牲陽極系統(tǒng)與外加電流系統(tǒng)的對比

 

犧牲陽極系統(tǒng)
外加電流系統(tǒng)
 不需要任何電力網(wǎng)的電源
需要有供電干線或其他電力電源
 一般限于保護(hù)涂敷層良好的結(jié)構(gòu)物,或供局部保護(hù)之用
 可應(yīng)用于許多種結(jié)構(gòu)物,必要時還可用于大型、無涂敷層的結(jié)構(gòu)物
 用于土壤或水的電阻率低的環(huán)境中
 土壤或水的電阻率對其應(yīng)用限制較小
 它們的安裝比較簡單,在未獲得要求的效果之前,可以繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充安裝
 它的輸出可以調(diào)節(jié),故可以適應(yīng)意外之外的,或正在變化的一些情況。雖有此方便,但必需仔細(xì)設(shè)計
 檢查時,需要用便攜式儀器在每個陽極上或在相鄰的各對陽極之間進(jìn)行檢查
 檢查時,只需在較少的若于位置上進(jìn)行檢測,測試儀器一般可放在容易達(dá)到的供電點上
 需要很多的陽極,其壽命隨條件的不同
而有很大的差別
  一般需要的陽極數(shù)量很少
  對鄰近結(jié)構(gòu)物的影響很小
 對被保護(hù)結(jié)構(gòu)物地床附近的其他結(jié)構(gòu)物的干擾作用,但是這種干擾常常容易排除
 電流輸出不能控制,但是電流有一個可以自動調(diào)節(jié)的傾向,如果條件改變使電位變正,故電動勢增大,因而電流增大,此外不容易造成涂層的破損
  不論外界條件如何變化,均可實現(xiàn)自動控制電位
5-3-25 直流陰極保護(hù)與脈沖電流陰極保護(hù)的優(yōu)缺點

 

保護(hù)類型
優(yōu)點
局限性
直流陰極保護(hù)
保護(hù)機(jī)理明確、理論成熟,應(yīng)用技術(shù)成熟,具有大量的實踐經(jīng)驗,國內(nèi)外形成了一系列標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用廣泛
保護(hù)深度淺,一般在1500m左右;電流、電位分布不均,易出現(xiàn)過保護(hù)和欠保護(hù)現(xiàn)象;對周圍的金屬設(shè)施干抗大、耗能大,性價比低
脈沖電流陰極保護(hù)
具有更強(qiáng)的電流穿透性、明顯延長保護(hù)深度可達(dá)3000m,平均電流小3~8A,節(jié)能,很大程度地減小了陽極地床的深度,一般只需幾米,成本降低幅度大
可控參數(shù)較多,如脈沖波形、幅值、占空比等
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