在陰極保護(hù)技術(shù)中,外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)外部電源提供直流電流,使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)成為陰極,從而抑制腐蝕。其中,MMO涂層鈦管陽(yáng)極憑借其優(yōu)異性能成為高要求場(chǎng)景的材料:
一、MMO 涂層鈦管陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)與特性
結(jié)構(gòu)組成:工業(yè)純鈦管,具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn),能適應(yīng)土壤、海水、混凝土等復(fù)雜環(huán)境。表面涂覆銥、釕、鈦等混合金屬氧化物,形成均勻致密的導(dǎo)電催化層,厚度通常為5-20μm。多為管狀,部分設(shè)計(jì)有開(kāi)孔或肋條,以增加表面積和電流輸出效率。
核心特性:高電流效率可達(dá)90%以上,能穩(wěn)定輸出高電流密度;在土壤中壽命可達(dá)20-30年,海水中可達(dá)15-20年,遠(yuǎn)高于石墨、硅鐵等傳統(tǒng)陽(yáng)極。涂層不溶解、不污染環(huán)境,鈦基體耐酸堿腐蝕,適應(yīng)pH0-14的極端介質(zhì)。工作時(shí)電極電位穩(wěn)定,不會(huì)因極化導(dǎo)致保護(hù)電流衰減。
二、在陰極保護(hù)系統(tǒng)中的工作原理
外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的核心是通過(guò)陽(yáng)極與被保護(hù)體之間的電流回路,使被保護(hù)金屬表面發(fā)生陰極極化,從而阻止腐蝕反應(yīng)。
MMO涂層鈦管陽(yáng)極作為“電流輸出端”,在直流電源作用下,通過(guò)表面氧化物涂層催化介質(zhì)中的氧化反應(yīng),釋放電子形成陽(yáng)極電流。電流經(jīng)介質(zhì)流向被保護(hù)金屬,使其獲得多余電子,處于陰極狀態(tài),腐蝕反應(yīng)被抑制。系統(tǒng)通過(guò)參比電極監(jiān)測(cè)被保護(hù)體電位,自動(dòng)調(diào)節(jié)電源輸出,確保電位維持在安全范圍。
三、典型應(yīng)用場(chǎng)景
地下金屬管道保護(hù):石油、天然氣長(zhǎng)輸管道、城市燃?xì)夤艿?、化工園區(qū)地下管網(wǎng)等。在土壤中輸出穩(wěn)定電流,適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,減少陽(yáng)極井?dāng)?shù)量。
海洋與港口工程:船舶、碼頭鋼樁、海底電纜、鋼結(jié)構(gòu)等,抵抗海水強(qiáng)腐蝕性,涂層耐氯離子侵蝕,壽命遠(yuǎn)超傳統(tǒng)犧牲陽(yáng)極。
混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋保護(hù):橋梁、高層建筑樁基、核電站混凝土墻體等。將鈦管陽(yáng)極嵌入混凝土,通過(guò)電解產(chǎn)生的離子抑制鋼筋銹蝕,解決“混凝土碳化導(dǎo)致鋼筋腐蝕”的難題,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命20年以上。
儲(chǔ)罐與大型設(shè)備:石油儲(chǔ)罐、化工反應(yīng)釜、廢水處理池等。可根據(jù)設(shè)備形狀設(shè)置陽(yáng)極布局,確保電流分布均勻,避免局部腐蝕。
四、使用注意事項(xiàng)
安裝要求:需與被保護(hù)體保持合理距離,陽(yáng)極周圍填充焦炭等回填料以降低接觸電阻。
電源匹配:需搭配可調(diào)直流電源,根據(jù)介質(zhì)電阻率和保護(hù)面積調(diào)節(jié)輸出電流。
涂層保護(hù):運(yùn)輸和安裝時(shí)避免劃傷涂層,否則可能導(dǎo)致局部腐蝕,影響整體壽命。