原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。
金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电位负移,金属阳极氧化反应过电位ηa 减小,反应速度减小,因而金属腐蚀速度减小,称为阴极保护效应。

利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 。由外电路向金属通入电子,以供去极化剂还原反应所需。
从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时,金属表面只发生去极化剂阴极反应。
扩展资料:
阴极保护使用的场合较多,它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。阴极保护的电压是可以调节的,使用的电源负荷较大。它把交流220 V电源通过变压器和整流电路变成直流。
将负电极接至金属外皮,正电极接地,确保线缆外皮对地保持适当的负电位,这样线缆的金属外皮就不容易受到腐蚀了。阴极保护设备如果不用交流电,也可以用直流电池供电。
阴极保护准则:
为了便于实际应用,通过多年的实践与研究,得出了以下几个判断结构是否得到充分保护得判断准则。NACE RP 0169 建议“在通电的情况下,埋地钢铁结构最小保护电位为-0.85V CSE或更负。
在有硫酸盐还原菌存在的情况下,最小保护电位为-0.95V CSE,该电位不含土壤中电压降(IR降)”。实际测量时,应根据瞬时断电电位进行判断。
目前流行的通电电位测量方法简便易行,但对测量中IR降的含量没有给予足够重视。其后果是很多认为阴极保护良好的管道发生腐蚀穿孔。

这方面的教训是很多的。如:某气田南干线,认为阴极保护良好,但实际内检测发现腐蚀深度在壁厚的10-19% 的点多达410处; 个别位置的点蚀深度达到50%。?
进行断电电位测量发现,很多点保护电位(断电电位)没有达到-0.85V CSE。有效的方法是实际测量几点的IR降,保护电位按0.85 + IR 降来确定。
IR 降可以通过通电电位减去瞬时断电电位来获得,也可以用瞬时通电电位减去结构自然电位来获得。瞬时断电电位与自然电位电位之差不得小于100mV。
在有些情况下,在断开电源0.2-0.5秒内测量断电电位,待结构去极化后(24 或48 小时后)再测量结构电位(自然电位),其差值应不小于 100mV。
也可以用通电电位(极化后)减去瞬时通电电位来计算极化电位。最大保护电位的限制应根据覆盖层及环境确定,以不损坏覆盖层的粘结力为准,一般瞬时断电电位不得低于-1.10V CSE。
由于受旧规范的影响,很多人还认为阴极保护最大电位不能低于-1.5V CSE。事实上这种观念使错误的,造成的危害也是巨大的。
判断阴极保护电位是否过大应以断电电位为判断基础,只要断电电位不低于-1.1V CSE(西欧为-1.15V CSE),通电电位再大也没有关系。?
百度百科-阴极保护
阴极保护技术有两种:牺牲阳极阴极保护和强制电流(外加电流)阴极保护。

1)牺牲阳极阴极保护技术
牺牲阳极阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起,依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。 优点: A: 一次投资费用偏低,且在运行过程中基本上不需要支付维护费用 B: 保护电流的利用率较高,不会产生过保护C: 对邻近的地下金属设施无干扰影响,适用于厂区和无电源的长输管道,以及小 规模的分散管道保护 D: 具有接地和保护兼顾的作用 E: 施工技术简单,平时不需要特殊专业维护管理。缺点: A: 驱动电位低,保护电流调节范围窄,保护范围小 B: 使用范围受土壤电阻率的限制,即土壤电阻率大于50Ω.m时,一般不宜选 用牺牲阳极保护法 C: 在存在强烈杂散电流干扰区,尤其受交流干扰时,阳极性能有可能发生逆转 D: 有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制,需要定期更换
2)强制电流阴极保护技术
强制电流阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源,借助辅助阳极,将直流电通向被保护的金属,进而使被保护金属变成阴极,实施保护。 优点: A: 驱动电压高,能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流 输出量,适用于保护范围较大的场合 B: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 C: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长期的阴极保护 D: 每个辅助阳极床的保护范围大,当管道防腐层质量良好时, 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里 E: 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护 缺点: A: 一次性投资费用偏高,而且运行过程中需要支付电费 B:阴极保护系统运行过程中,需要严格的专业维护管理 C: 离不开外部电源,需常年外供电 D:对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用


