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阴极保护
阴极保护(CP)是防止金属表面大多数类型腐蚀的最有效方法之一。在某些情况下，CP甚至可以阻止腐蚀损伤的发生。金属，尤其是黑色金属，在氧气、水和其他杂质(如硫)的存在下会腐蚀。没有CP，金属作为阳极，很容易失去电子，金属被氧化和腐蚀。CP只是从外部为金属提供电子，使其成为阴极。
基本术语
氧化- 电子丢失
减少-电子增益
阳极- 氧化反应发生的地方
阴极-发生还原反应的地方
下面是两个有用的记忆方法，可以帮助你记住在氧化还原反应中电子是如何转移的。
- 石油 - 氧化是损失，减少是收益
- 阳极氧化红猫-阳极用于氧化，还原在阴极
阴极保护类型
1.阴极保护电
电流阴极保护涉及使用其他更具反应性的金属保护一块设备的金属表面。与被保护的金属部件相比，后一种金属，通常称为电流或牺牲阳极，具有较少的负电化学电位。因此，牺牲阳极经历氧化而不是操作设备。该技术在下面的图1中示出了具有浸入海水中的钢管的海上平台。在该实施例中，牺牲阳极是铝阳极。
有时，钢是镀锌而不是连接到电流阳极。镀锌钢是涂有保护性锌层的钢。锌层在大多数地下和海洋环境中起到阴极保护钢免受腐蚀。
图1.使用牺牲阳极的海上石油钻井平台。
2.印象深入的阴极保护（ICCP）
ICCP是一种更经济的CP方法，当地下管道长或海上设备太大而无法通过一个或多个电流阳极保护。在ICCP中，使用外部直流电源（也称为整流器）将电子提供给阴极结构。钢部件连接到电源的负极端子，并且造成的电流阳极连接到电源的正端子。为简单起见，图2示出了由整流器连接的一个阴极和一个阳极。在应用中，多个阳极连接到电源的正端子。
阴极保护的工业应用
阴极保护通常用于保护在恶劣环境中运行的设备。CP的两个最常见的应用是埋地管道系统和船舶以及海上平台。CP不用于在大气条件下保护设备或保护内部组件。
CP挑战
一旦安装，CP应该被监视和维护。此外，不适当的CP设计可能无法使电流达到被保护物体的最大值。CP设计应考虑环境条件和组件的防腐保护。另一个需要监测的关键因素是可能干扰系统的杂散电流。这些干扰电流可能是由于环境或邻近的组件(特别是如果使用新设备)。此外，阳极和整流器必须维护，以使CP有效和可靠。
相关标准和规定
- 49 CFR 192.451 -腐蚀控制要求-通过管道运输天然气和其他气体:美国最低联邦安全标准
- 49 CFR 192.551 -腐蚀控制要求-管道运输危险液体:美国最低联邦安全标准
- API RP 651 -地上石油储罐的阴极保护
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