用强制电流的阴极保护

用强制电流措施实施阴极保护是非常合适的，也是很经济的，因为阳极非常耐用，而且阳极材料的数量很多，形状各异。在此介绍的只是个别例子。11.7节已经阐述过燃油罐的内部阴极保护，水罐的内部阴极保护详见第20章。

含水原油储罐的内部阴极保护

油藏实施二次采油和三次采油工艺后，油田所产原油通常都是“含水原油”，它包含油田盐水和原油，伴生气里的CO2含量很高，在某些情况下，还可能含有少量H2S，含水原油总是含有来自地层的固体颗粒。

根据应用要求，将含水原油汇集到100~10000m3的大型钢质储罐（分离罐）里进行处理。在处理过程中将排出废水，因为废水中含盐浓度（1mo1/L）高、CO2含量（相当于1bar，即1×105Pa的分压）高，用CaCO3缓冲后维持在PH值=6，以及含有少量H2S和痕量的O2,所以废水具有腐蚀性。调研结果表明，在这些条件下并且运行温度最高70℃时，必须采用UCu-CuSO4=-0.95V的保护电位。在没有缓冲的介质中PH值=4，此时必须使保护电位再降低0.1V。如果总的电流密度-电位曲线很陡，说明必须采取相应较高的保护电流要求。最低的电流密度为10A·m¯2，但是如果发生结垢，它们变得小得多。

如果单独采用涂料防腐，要求防腐层完美无损，在使用期间不出现任何针孔或缺陷。因为这是很难保证做到的，所以存在形成防腐电池的危险，因此，防腐层结合采用阴极保护是明智的。所选的防腐层必须与阴极保护相容，并且必须适应运行条件，参考文献列出了这类决策的依据。由于忽视了防腐层的阴极损坏危险，过去发生过防腐层严重损坏的事件，导致保护电流密度显著增加。只有采用电阻足够高的树脂类涂料，并且厚度超过800μm,才可能实施内部阴极保护而不致损坏防腐层。可以通过长期试验和加速试验来确定防腐层抗阴极液泡的稳定性，而且要在实际运行条件下验证这种特性。

内部强制电流电化学保护通常用金属氧化物镀层的铌阳极，在小储罐里，也用过锌牺牲阳极；要实施电位控制以免出现不可接受的负电位；要用纯锌电极作为监视和控制外露区域的参比电极，在整个运行过程中，这样的外露区域必须阳极性清洁的；用Ag-AgC1电极检查这些参比电极。

因为电解质有良好的电导率，预期会有良好的电流分布。但是，假如防腐层大面积损坏，由于极化电阻较低，局部欠保护是难以避免的，因此，用多支电极控制是明智的。