희생양극법

희생양극 시스템 개념

전기화학적 전원

모든 희생앙극법은 양극 소재와 구조물 소재 간의 전기화학적 에너지 차이에 의존하여 전류를 생성합니다. 재료에 따라 전기적 추진력(전위)은 다르며 특정 구조물 소재의 경우 양극 금속 위치가 전기 동위계열에서 더 활동적일수록 음극방식 전류를 구동하는 전압이 더 큽니다.

그림 3.1에 표시된 대로 행동됩니다. 그림 3.2는 희생양극 시스템의 등가 회로입니다. 이 회로에는 다음 구성 요소가 포함되어 있습니다.

• 어노드
• 금속 연결, RM (금속 회로)
• 구조물 (음극)
• 전해질 경로, RE = Ra + Rs
• 어노드에서 구조물로의 전위 차이, E = Ecpa,p - Ec,p
• 카소딕 보호 전류

여기서:

• RM = 금속 회로 저항
• Ra = 원격 땅에 대한 어노드 저항
• Rs = 원격 땅에 대한 구조물 저항
• Ecpa,p = 편극된 카소딕 보호 어노드 전위
• Ec,p = 편극된 구조물(음극) 전위
• Icp = 카소딕 보호 전류

양극 저항은 양극과 구조물을 연결하는 와이어의 크기, 전류를 의도적으로 제어하기 위해 연결에 삽입된 전기 저항, 와이어를 양극- 소재에 부착하는 전기 저항, 와이어를 구조물에 부착하는 전기 저항에 의해 제어됩니다.

전해질 회로 저항 (Re)에는 다음이 포함됩니다.

• 양극에서 전해질 (토양) 저항
• 구조물에서 전해질로의 저항

내부 저항에 영향을 미치는 요소에는 양극의 물리적 크기, 전해질 (토양)의 전기 저항, 구조물의 물리적 크기, 구조물에 대한 투전체 보호 코팅의 존재 여부가 있습니다. 그림3.2에서 배터리 기호 (E)는양극 소재와 구조물 소재 간의 전기화학적 전위를 나타냅니다. 전위는 해당 표면에서 발생하는 양극 및 음극 편극을 고려한 재료 간의 개방 회로 반셀(half cell) 전위의 차이로 구성됩니다.

장점

희생양극 시스템에는 다음과 같은 몇 가지 현실적인 장점이 있습니다.

• 외부 영향으로 인한 손상에 대한 저항이 낮음
• 설계 수명 내내 유지 보수 비용이 낮음
• 상업 전력과 같은 외부 에너지 소스가 필요하지 않음
• 시스템 구성 요소가 적음
• 전기적으로 격리되거나 분리된 구조물 (기계적으로 연결된 파이프 섹션과 같은)의 보호에 적합하며 각 구성 요소에 자체 희생앙극가 제공됨
• 낮은 전위 운전으로 인해 다른 구조물에 미치는 부식성 간섭 (표류 전류)이 거의 없음

제한 사항

희생양극에는 어떤 응용에서는 사용을 제한할 수 있는 여러 가지 제한 사항이 있습니다. 제한 사항에는 다음이 포함됩니다.

• 사용 가능한 전기적 전위가 제한됨

Magnesium Anode Properties

Alloys

마그네슘 양극은 일반적으로 두 가지 합금으로 제공됩니다: 고전위 (구리/구리 황산염 전극에 대한 참조 전압으로 -1.75 볼트) 및 표준 (구리/구리 황산염 전극에 대한 참조 전압으로 -1.55 볼트). 불순물, 특히 철 및 기타 중금속의 존재는 합금의 소모율 (효율성)에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 최상의 경우, 마그네슘 합금은 약 50%의 효율성을 나타냅니다. 이는 합금의 금속 중 약 절반이 수명 동안 자체 부식에 소비된다는 것을 의미합니다.

마그네슘 양극은 다양한 물리적 형태로 생산됩니다. 리본부터 블록까지. 그들은 특별한 패키지로 제공됩니다 가능한 최대의 효율성과 신뢰성을 보장하는 되메움재 지하 사용. 마그네슘은 최고의 운전 잠재력을 제공합니다. 모든 일반적인 희생 양극 재료 중. 그러므로 다음과 같은 경우에 가장 유용합니다. 전해질 저항이 적당히 높은 용도. 담수와 대부분의 토양이 포함됩니다. 마그네슘은 독성도 낮고 칼륨의 내부 음극 보호에 수년 동안 사용되었습니다. 물 저장 탱크. 전도성이 높은 환경(해수)에서는 마그네슘의 낮은 효율로 인해 갈바니 양극으로서의 경제적 가치가 제한됩니다. 재료. 마그네슘은 덜 활성인 양극과 함께 사용할 수 있습니다. 해수 구조물의 급격한 분극화를 돕는 재료(알루미늄).

기전력

1. 마그네슘 어노드의 부식 전위는 무엇인가요?

마그네슘 어노드의 부식 전위는 표준 합금인 경우 약 -1.55 볼트 CSE에서 고전위 합금인 경우 약 -1.75 볼트 CSE까지 범위가 있습니다.

2. 마그네슘 어노드의 운전 전압은 어떻게 계산되나요?

마그네슘 어노드의 운전 전압은 어노드 부식 전위와 어노드가 연결된 구조물의 편극 반전전위 간의 차이입니다.

3.마그네슘 어노드의 운전 전압이 영향을 받는 변수는 무엇인가요?

전류 흐름으로 인해 부식 전위가 양의 방향으로 약간 변할 수 있지만 대부분의 응용에서는 다른 변수에 비해 이 어노드 편극이 작습니다. 이 효과는 설계 작업에서 전반적인 안전 기준으로 고려됩니다.