管道阴极保护:设计、安装和运营
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1.5 法拉第定律

沉积在阴极上(或从阳极上游离出来)的任何材料的质量与通过回路中的电荷量成正比。法拉第定律将腐蚀电池中金属随时间的损失和电流联系起来。定律的表达式如下:

Wt=KIT

式中 Wt——质量损失,kg;

K——电化学当量,kg/(A·a);

I——安培,A;

T——时间,a。

如果损耗发生在整个结构上,上述损失可能是不明显的。但是,如果结构涂敷有防腐层,损耗只在防腐层有缺陷的地方发生,那么在短期内,可能产生若干穿孔。对于埋地管道,随着防腐层完整性的改善,防腐层漏点越来越少。如果不施加阴极保护,由于流出的电流集中在很少的防腐层缺陷处,管道腐蚀穿孔的速度可能比防腐层差的管道更快。

法拉第定律对于预测阴极保护中阳极寿命也是很有用的。知道阳极材料以及阳极的预计输出值,则可以计算其寿命。金属的消耗量与电流及时间成正比,不同金属的消耗量见表1-2。

表1-2 金属消耗量表

注:1lb=0.45359237kg,下同。