外加电流阴极保护系统的实质

外加电流阴极保护系统实质上是一个电解电池。作为该电解电池阳极的辅助阳极应该耐受环境电解的腐蚀、电解溶解和阳极氧化的电化学反应。虽然原则上各种金属材料和导电的非金属材料都可以用作辅助阳极，但它必须满足对电解电池阳极作用的要求。 在土壤环境中，由于黏土等透气性差，使得阳极氧化反应析出的气体排放不畅，拥堵在阳极表面和阳极附近，从而导致阳极接地电阻增大，这就是阴极保护中所谓的 “气阻”效应。气阻效应的出现将增大阳极接地电阻，增加能耗，或者是影响阴极保护系统的运行，直至不能达到规定的保护电位。
作为外加电流阴极保护系统的辅助阳极应该具备一些基本技能：①具有良好的导电性能，阳极在电解质环境中的接地电阻低；②阳极极化率小，能通过较大的电流量；③化学稳定性好，耐腐蚀，消耗率低，自溶解量少，寿命长；④具有一定的机械强度，耐磨损，耐冲击和震动，可靠性高；⑤加工性能好，易于制成各种形状，且材料来源广泛，价格低廉。
为了实施阴极保护并获得良好的保护效果，被保护体系必须满足一些重要的基本条件。 ①一是通过电解导电，保证辅助阳极能把电流输送到被保护结构物表面；二是保证在阴极/电解质界面和阳极/电解质界面能发生必要的电化学反应，通过氧化还原反应的平衡以实现有效的保护。 ②被保护金属结构物的电连续性。对于任何阴极保护体系，必须保证被保护金属结构物具有良好的电连续性，这是一个最基本的必要条件。对于不具有良好电连续性或者导电性不良的结构物，阴极保护电流流动的电阻大，将会产生较大的电压降，从而增大保护电流需用量，显然这是不经济的。此外，同样的保护电流也会由此缩小保护范围，降低保护效果。对与导电不良或者不具有电连续性的各部位之间可以采用跨接电缆，以改善电连续性。 ③被保护金属结构物表面应该具有优质防腐层。与裸露金属结构物相比，具有防腐层的结构物所需保护电流密度呈数以千倍计的下降。国内外的阴极保护实践已经证明，并以在各种标准中明确规定了腐蚀控制的最佳方案，即应该采用防腐层和阴极保护相结合的联合保护方案。 ④被保护金属结构物必须与非保护结构物实施良好的电绝缘。阴极保护是一种电保护，必须将所施加的保护电流限定在被保护结构物上。可以说没有绝缘就没有阴极保护。绝缘是实施有效阴极保护的前提条件。