外加电流阴极保护(ICCP)

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外加电流阴极保护(ICCP)

外加电流阴极保护系统是应用于船舶、海洋平台及海底管线等金属结构的主动电化学防腐技术。该系统通过外部直流电源向埋设于环境介质中的辅助阳极供电,使电流经由电解质(如海水)流向被保护的钢结构,从而强制将其极化到一个负的、稳定的电位,有效抑制其电化学腐蚀反应。ICCP具有保护寿命长、输出可调、保护范围大且无需更换阳极块等显著优势,能为大型和长期使用的海洋工程设施提供全面、长效的经济防腐解决方案。

一、主要应用领域:港口码头机械设备、海岸电站设施、海上船舶与海洋平台、油气输送管道、污水处理厂设备、海上风电机架。

二、系统组成:MMO辅助阳极、高纯锌参比电极恒电位仪。


1、MMO辅助阳极:即混合金属氧化物(Mixed Metal Oxide)辅助阳极,是电化学领域常用部件,在阴极保护、电解等领域发挥重要作用。它以钛等阀金属为基体,表面涂覆一层由多种金属氧化物(如钌、铱、钛等的氧化物)组成的活性涂层。基体提供结构支撑,涂层作为电化学反应活性区域,在通电时,涂层中的活性金属氧化物参与电极反应,实现电子转移。

功能: 

1. 提供保护电流:辅助阳极持续向被保护结构释放保护电流,驱动其表面发生阴极极化,从而将金属的腐蚀反应速率抑制在安全阈值之内。

2.电流分布均匀:通过科学的布局与设计,辅助阳极能确保保护电流均匀分布于整个结构表面,有效消除因电流遮蔽或分布不均导致的局部腐蚀风险。

3. 环境适应功能:针对海水、土壤等不同腐蚀环境,可为系统选择最适宜的阳极材料,确保持久、稳定地发挥保护效能。

|  高催化活性:能显著降低电极反应的过电位

|  良好的化学稳定性:酸、碱、盐溶液等腐蚀性介质中,保持化学性质稳定

|  长使用寿命:正常使用情况下,MMO辅助阳极使用寿命可达20年以上

|  低消耗率:自身的消耗速度非常缓慢

|  电流分布均匀:为被保护的金属结构提供均匀的电流分布

2、高纯锌参比电极:是以高纯度锌(通常锌含量不低于99.999%)作为电极活性物质,浸入特定的电解液中构成。其工作原理基于锌在电解液中的氧化还原平衡,在一定的溶液中,锌电极具有相对稳定的电极电位,通过测量该电极与被测电极之间的电位差,就可以确定被测电极的电位。

功能:

1.监测功能:高纯锌参比电极能够准确地监测结构物关键部位的阴极保护电位,帮助工作人员及时了解阴极保护系统的工作状态。

2.评判保护效果:通过监测阴极保护电位,工作人员可以评判保护效果,并根据需要进行调整和优化。

3.提供电位信息:高纯锌参比电极的稳定电位输出可以作为阴极保护控制系统的参考信号。

4.调节输出电流:控制系统根据参比电极反馈的电位信息,可以自动调节阴极保护系统的输出电流,使被保护的结构物电位始终保持在设定的保护电位范围内。

|  电位稳定:高纯锌参比电极能够提供相对稳定且可预测的电位值

|  耐蚀性较好:锌本身具有较好的耐腐蚀能力

|  适用范围广:可在多种环境中使用,包括土壤、淡水等

3、恒电位仪:是一种自动控制装置,主要用于电化学保护和电解等领域,能将被保护对象的电位控制在设定的恒定值恒电位仪的核心是通过负反馈控制系统来工作。它实时监测被保护金属结构的电位,将这个测量到的电位值与预先设定的控制电位值进行比较。若两者存在差异,仪器会自动调整输出电流的大小和方向,直至被保护金属结构的电位与设定电位一致,以此保证被保护对象始终处于合适的电位环境下。

功能:

1. 过流保护:当输出电流超过额定值时,自动限流或切断输出,防止辅助阳极过热或被保护金属过保护。

2. 过压保护:限制输出电压在安全范围内,避免高压对人员或设备造成危害。

3. 防雷保护:内置浪涌保护器,泄放雷电感应电流,保护电路免受冲击。

4. 数据记录与远传:记录电位、电流、输出电压等参数,支持RS485、4G/NB-IoT等通信方式上传至监控平台,实现远程监控和预警,减少人工巡检频率。

5. 温度补偿:自动修正参比电极电位随温度的变化,确保控制精度。

6.湿度调节:通过密封设计或加热功能,防止内部凝露导致电路故障。

7. 负载匹配能力:支持多种阳极材料,根据电阻率调整输出特性。

|  自动控制:可自动调节输出电流,让被保护体的电位稳定在设定值

|  输出特性良好:具备输出电压和电流范围宽、输出精度高的特点

|  可靠性强:拥有完善的保护功能,像过流保护、过压保护、短路保护等

|  操作简便:配备直观的操作界面和清晰的显示屏幕,方便用户设置参数和查看运行状态