陰極保護(hù)是通過外加陰極極化來實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)外加陰極的不同可分為外加電流陰極保護(hù)、犧牲陽極陰極保護(hù)兩種保護(hù)方法。將被保護(hù)金屬設(shè)備與直流電源的負(fù)極相連，依靠外加陰極電流進(jìn)行陰極極化而使金屬得到保護(hù)的方法，稱為外加電流陰極保護(hù)；在被保護(hù)金屬設(shè)備上連接一個(gè)電位更負(fù)的強(qiáng)陽極，促使陰極極化，這種方法叫做犧牲陽極陰極保護(hù)，也稱護(hù)屏保護(hù)。
犧牲陽極法和外加電流法各有其特點(diǎn)，見表5-3-24，一般來說，對于電阻率低、管道密集、被保護(hù)對象的面積和需要的保護(hù)電流小，或者沒有電源的場合，宜采用犧牲陽極保護(hù)法；對于被保護(hù)對象規(guī)模大，所需要保護(hù)電流大的場合，宜采用強(qiáng)制電流保護(hù)法。此外，在某些情況下，為了取長補(bǔ)短，發(fā)揮各自優(yōu)勢，可以同時(shí)采用強(qiáng)制電流和犧牲陽極對被保護(hù)對象進(jìn)行聯(lián)合保護(hù)。
外加電流型陰極保護(hù)根據(jù)外加電源的不同又分為外加直流電源和脈沖電源兩種。目前，國內(nèi)大部分油田采用外加直流電源，而國外很多國家則開始使用脈沖電源，大量的資料表明脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)比直流陰極保技術(shù)具有更優(yōu)越的保護(hù)技術(shù)，見表5-3-25。因此，國外大都采用脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)對地層水和油層介質(zhì)造成套管腐蝕方面進(jìn)行保護(hù)。
表5-3-24 犧牲陽極系統(tǒng)與外加電流系統(tǒng)的對比
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犧牲陽極系統(tǒng)
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外加電流系統(tǒng)
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不需要任何電力網(wǎng)的電源
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需要有供電干線或其他電力電源
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一般限于保護(hù)涂敷層良好的結(jié)構(gòu)物，或供局部保護(hù)之用
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可應(yīng)用于許多種結(jié)構(gòu)物，必要時(shí)還可用于大型、無涂敷層的結(jié)構(gòu)物
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用于土壤或水的電阻率低的環(huán)境中
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土壤或水的電阻率對其應(yīng)用限制較小
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它們的安裝比較簡單，在未獲得要求的效果之前，可以繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充安裝
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它的輸出可以調(diào)節(jié)，故可以適應(yīng)意外之外的，或正在變化的一些情況。雖有此方便，但必需仔細(xì)設(shè)計(jì)
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檢查時(shí)，需要用便攜式儀器在每個(gè)陽極上或在相鄰的各對陽極之間進(jìn)行檢查
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檢查時(shí)，只需在較少的若于位置上進(jìn)行檢測，測試儀器一般可放在容易達(dá)到的供電點(diǎn)上
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需要很多的陽極，其壽命隨條件的不同
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一般需要的陽極數(shù)量很少
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對鄰近結(jié)構(gòu)物的影響很小
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對被保護(hù)結(jié)構(gòu)物地床附近的其他結(jié)構(gòu)物的干擾作用，但是這種干擾常常容易排除
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電流輸出不能控制，但是電流有一個(gè)可以自動調(diào)節(jié)的傾向，如果條件改變使電位變正，故電動勢增大，因而電流增大，此外不容易造成涂層的破損
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不論外界條件如何變化，均可實(shí)現(xiàn)自動控制電位
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表5-3-25 直流陰極保護(hù)與脈沖電流陰極保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)
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保護(hù)類型
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優(yōu)點(diǎn)
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局限性
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直流陰極保護(hù)
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保護(hù)機(jī)理明確、理論成熟，應(yīng)用技術(shù)成熟，具有大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)外形成了一系列標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用廣泛
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保護(hù)深度淺，一般在1500m左右；電流、電位分布不均，易出現(xiàn)過保護(hù)和欠保護(hù)現(xiàn)象；對周圍的金屬設(shè)施干抗大、耗能大，性價(jià)比低
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脈沖電流陰極保護(hù)
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具有更強(qiáng)的電流穿透性、明顯延長保護(hù)深度可達(dá)3000m，平均電流小3～8A，節(jié)能，很大程度地減小了陽極地床的深度，一般只需幾米，成本降低幅度大
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可控參數(shù)較多，如脈沖波形、幅值、占空比等
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