陰極保護是通過外加陰極極化來實現的，根據外加陰極的不同可分為外加電流陰極保護、犧牲陽極陰極保護兩種保護方法。將被保護金屬設備與直流電源的負極相連，依靠外加陰極電流進行陰極極化而使金屬得到保護的方法，稱為外加電流陰極保護；在被保護金屬設備上連接一個電位更負的強陽極，促使陰極極化，這種方法叫做犧牲陽極陰極保護，也稱護屏保護。
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、被保護對象的面積和需要的保護電流小，或者沒有電源的場合，宜采用犧牲陽極保護法；對于被保護對象規(guī)模大，所需要保護電流大的場合，宜采用強制電流保護法。此外，在某些情況下，為了取長補短，發(fā)揮各自優(yōu)勢，可以同時采用強制電流和犧牲陽極對被保護對象進行聯(lián)合保護。
外加電流型陰極保護根據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技術比直流陰極保技術具有更優(yōu)越的保護技術，見表5-3-25。因此，國外大都采用脈沖電流陰極保護技術對地層水和油層介質造成套管腐蝕方面進行保護。
表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)
|
|
不需要任何電力網的電源
|
需要有供電干線或其他電力電源
|
|
一般限于保護涂敷層良好的結構物，或供局部保護之用
|
可應用于許多種結構物，必要時還可用于大型、無涂敷層的結構物
|
|
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)進行補充安裝
|
它的輸出可以調節(jié)，故可以適應意外之外的，或正在變化的一些情況。雖有此方便，但必需仔細設計
|
|
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行檢查
|
檢查時，只需在較少的若于位置上進行檢測，測試儀器一般可放在容易達到的供電點上
|
|
需要很多的陽極，其壽命隨條件的不同
而有很大的差別
|
一般需要的陽極數量很少
|
|
對鄰近結構物的影響很小
|
對被保護結構物地床附近的其他結構物的干擾作用，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，均可實現自動控制電位
|
表5-3-25 直流陰極保護與脈沖電流陰極保護的優(yōu)缺點
|
保護類型
|
優(yōu)點
|
局限性
|
|
直流陰極保護
|
保護機理明確、理論成熟，應用技術成熟，具有大量的實踐經驗，國內外形成了一系列標準，應用廣泛
|
保護深度淺，一般在1500m左右；電流、電位分布不均，易出現過保護和欠保護現象；對周圍的金屬設施干抗大、耗能大，性價比低
|
|
脈沖電流陰極保護
|
具有更強的電流穿透性、明顯延長保護深度可達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
|
可控參數較多，如脈沖波形、幅值、占空比等
|
客服1