1、牺牲阳极阴极保护
对罐内的牺牲阳极,一般选用铝合金牺牲阳极,但牺牲阳极消耗快,保护年限较短,一般不到半年即消耗完。尤其是分离器内壁温度较高,内壁沉积水的成分复杂,水质有可能呈酸性或碱性,而铝是两性金属,不但能溶于酸,还能溶于碱,所以不管水质是酸性还是碱性都有可能加速铝阳极的消耗。另一方面,牺牲阳极保护不存在死角。
2、外加电流阴极保护
(1)辅助阳极
水中外加电流阴极保护系统的阳极可以选用铂金阳极或混合金属氧化物阳极,在分离器内壁,铂金阳极的性能比混合金属氧化物阳极的性能要优异,但铂金阳极比较昂贵,造价较高,所以一般选用混合金属氧化物阳极。阳极数量根据内壁保护面积的大小和腔室的个数来选定。
(2)参比电极
参比电极一般选用高纯锌参比电极,但因分离器内温度和工矿条件波动不定,所以用参比电极控制获得一个比较恒定的电流参数后,后期系统采用恒电流控制方式。
(3)恒电位仪
每个系统(一台分离器为一个系统)由一台恒电位仪(或整流器)供电,恒电位仪可采用恒电位或恒电流的控制方式对分离器供电,所需电流根据参比电极的保护电位来确定。
3、外加电流阴极保护系统的优点
外加电流法能提供所需的足够的保护电流,使分离器内壁的各种材料整体达到保护电位,提供足够的保护,消除了电偶腐蚀。外加电流阴极保护系统的设计寿命可以达到10年左右。因为分离器内的水位可能变化而且温度也可能变化,而不同水位和不同温度时所需的电流是不同的,而外加电流阴极保护系统的特点就是可以跟踪被保护体的保护电位,自动的调节输入、输出电流,使水室始终处于最佳的保护范围内。
牺牲阳极法的一次性投资较少,但约每1-3年需要更换一次,与外加电流比较,10年内,材料加人工,投资也不少。若水中含有泥沙等杂质淤积在下部,会影响阳极的正常工作。另外,防腐效果只能在维修时检查,保护不足只能听之任之。
外加电流法的一次性投资较大,但可在10年时间内无需大的投入,连续可靠、安全运行,维修投入少。还可以随时检测电位,判断防腐效果。当环境介质变化,恒电位仪则自动调节,确保保护电位稳定。所以对分离器内壁,最佳的保护方法是外加电流阴极保护。
4、混合金属氧化物阳极介绍
混合金属氧化物阳极是在钛基体上被覆一层具有电催化活性的混合金属氧化物而构成,最早应用于氯碱工业,后推广应用于其他工业,包括阴极保护领域。由于采用钛为基体,因而易于加工成各种所需的形状,并且重量轻,这为搬运和安装带来了方便。
混合金属氧化物阳极还具有极优异的物理、化学和电化学性能。其涂层的电阻率为10-7 Ω·m,极耐酸性环境的作用,极化小并且消耗率极低。通过调整氧化物层的成分,可以使其适用于不同的环境,如海水、淡水、土壤中。
混合金属氧化物阳极在地床中于50A/m2 工作电流密度下使用寿命可达40年,其消耗速率约2mg/A.a,若其表面有轻微损坏,在其基材表面就会生成一种惰性的不导电的氧化物,这样阳极的整体性能不会减弱。由于混合金属氧化物阳极具有其他阳极所不具备的优点,他已成为目前最理想和最有前途的辅助阳极材料。
5、阴极保护方案
采用混合金属氧化物管状阳极外加电流阴极保护。每台分离器内安装3支25*700mm的阳极,每支阳极额定输出电流5A,每一腔内安装1-2支,阳极采用支架安装,支架高度大于300,最好采用分离器内原有的固定点,但要保证阳极与分离器体绝缘。参比电极采用与混合金属氧化物阳极同样的方式安装在罐壁上。
每个系统(一台分离器为一个系统)由一台恒电位仪供电,恒电位仪采用恒电流控制方式对分离器供电,所需电流根据参比电极的保护电位来确定。