阴极保护法

       腐蚀是金属构件破坏的主要形式之一，腐蚀问题存在于工程建设的各个领域。2009年4月在安徽召开的第四届国际腐蚀控制大会上，中国工程院院士报告指出，我国2008年因腐蚀造成的经济损失已超过9000亿元，相当于每人每年承担约800元的腐蚀损失，但从目前世界防腐技术的发展来看，有25%~45%的腐蚀损失是能避免的，大力发展防腐技术已成为减少腐蚀损失、推进资源节约的迫切需要。因此，金属腐蚀与防护的问题受到人们的广泛关注，也是材料学科的一个重要研究领域。

       迄今已发展出多种腐蚀防护方法，形成了许多应用于工业上的腐蚀控制措施，如通过正确选择金属材料、合理的结构设计以实现防腐目的;通过调整改变环境介质的状态或工艺条件控制腐蚀过程的发展;直接在金属表面涂覆防腐蚀涂镀层，实现金属与环境介质之间的物理阻隔，防止或减缓腐蚀反应的进行;此外，阴极保护和阳极保护是另一种有效的、具有较高技术含量的腐蚀控制措施。

       阴极保护和阳极保护都属于电化学保护技术。阴极保护是对处于环境介质中的金属构件施加较小且稳定的阴极性直流电流，通入阴极电流后，金属发生阴极极化，抑制金属的腐蚀溶解，从而达到腐蚀控制的目的。阳极保护则是对环境介质中的金属构件施加阳极性直流电流，当金属通入一定条件的阳极电流后，金属发生阳极极化，电位变正并进入钝化状态，通过在金属表面产生的钝化膜，建立起稳定的钝态特征，从而阻止腐蚀反应进行，实现控制腐蚀的目的。

      阴极保护法又根据电流来源的不同分为外加电流法和牺牲阳极法。前者是利用外加直流电源，将被保护金属与电源负极相连，使金属发生阴极极化;后者是将被保护金属与电位更负的金属(阳极)连接，构成电流回路，使被保护的金属发生阴极极化，抑制或减缓金属的腐蚀。

牺牲阳极保护法是一种较为成熟的电化学保护方法，由于其具有不需要外加电源、不会干扰邻近设施、设备简单、施工方便、不需要经常维护等优点，目前在工程上被广泛使用在有些场合甚至必须采用这种保护方法。近年来，随着海上油田的开发，大量牺牲阳极被用于保护采油平台及海底管线。据日本中川防蚀公司对安装的海上石油平台防腐系统的统计约90%以上的采油平台和海底输油管线采用牺牲阳极保护。这种保护法的经济效益显著例如，在一艘海船的建造费用中，若用涂装保护，涂装费占5%，而用牺牲阳极保护，牺牲阳极的材料费和施工费不超过1%。又如一座海上采油平台建造费用1亿元，而牺牲阳极的防腐费用仅需100万~200万元。且在该保护条件下可以使用20年以上，若不采用该方法保护，平台寿命只有5年。因此牺牲阳极法具有低成本、高效益的优点，它是目前最重要的电化学保护方法之一。