更新时间：2023-07-31 21:02
随着能源的进一步枯竭，人类需要在更偏远荒僻的领域开发能源供应。为了将这些能源输送到繁华的消费区，需要修建大量的长输管道。管道投用后，其面临的最大风险就是腐蚀。腐蚀事故不仅造成重大的经济损失，还会污染环境，伤及生命。为了更好的保护管道，尽量延长其使用寿命，采用了各种各样的方式来减缓其腐蚀速度。其中，阴极保护与防腐层相结合是行之有效并被广泛采用的防腐技术。
常用阴极保护的基本原则是将受保护的构筑物与所有低接地电阻的装置实现电分离。但是，这在工业装置上是个很大的技术难题，因为管子非常多，管径相当大。要将它们实现电分离不仅费用昂贵，而且在正常使用中，它们可能与外部装置电接触或绝缘接头跨接，容易产生很多问题。在管道系统改造或扩建过程中，这个问题尤为突出。在爆炸危险的装置和输送电解液的管道上实施阴极保护也存在技术难题。如果用大口径管道输送低电阻率的电解质，那么在绝缘接头未受保护一侧，就会有被阴极保护电流引发内腐蚀的危险。
在工业装置上管道的腐蚀危险一般比长输管道中的腐蚀危险大，因为在大多数情况下，管道会与钢筋混凝土基础形成腐蚀电池。在不同种类的工业装置区域内能够利用区域阴极保护来克服这种腐蚀危险，所用方法类似于局部阴极保护的方法。受保护的区域是没有限制的，也就是说管道与连接的和分支的管道之间是没有电绝缘的。
局部阴极保护的目的不仅是要补偿外部阴极构筑物的电池电流，而且要使被保护的构筑物充分阴极极化，从而满足阴极保护准则要求。因为被保护的构筑物与外部阴极构筑物之间的接触电阻非常低，并且外部阴极构筑物的接地电阻非常低，所以不成比例的大部分阴极保护电流要流到外部阴极上。设置强制电流辅助阳极地床的目的就是要增加被保护的构筑物的保护电流分量。除了受保护的构筑物与外部阴极构筑物的几何尺寸外，土壤的电阻率对其有很大影响。与常规阴极保护不同的是，受保护的构筑物基本上是在强制电流辅助阳极的电压锥范围内。为此，考虑到各个组成部分不同的保护电流需要量，所以不能把土壤当做一个等电位空间来看待。在局部阴极保护中管地电位的变化只与附近的参比电极有关系，而与远方大地电位少有联系。
由于土壤条件的差异以及与混凝土中钢筋阴极形成腐蚀电池，加剧了工业装置中埋地设施的腐蚀危险。这些外部阴极的静电位介于U=-0.2~-0.5V之间。影响电池形成的因素有水泥的类型、混凝土的水灰比、混凝土的充气状态等。电池电流密度取决于很大的阴极面积。在工业装置上，混凝土中钢的表面积通常大于10000平方米。
为了使所有管子受到全面的阴极保护，外部阴极构筑物必须极化达到保护电位，即在外部阴极构筑物附近的Uon必须肯定比Us更负。与此相比，受保护的构筑物的阴极保护电流需要量小的可以忽略不计，在工业装置中保护电流需要量一般都超过100A。
采用局部阴极保护时，无法直接用断电电位测量值来检查保护效果，因为在土壤中是受保护的构筑物与外部阴极构筑物混合类型的装置，所以又大量电偶电流与均衡补偿电流在流动。假如发现Uoff比Us更正，这就无法确认并且可以得出极化不足的结论，因为在每一种情况下，取决于均衡电流强度的无IR降电位必须更负。为此，Uoff值只能用于进行比较，而不能用于直接估算。
因此，为了控制局部阴极保护，要借助参比电极测量Uon值，并且一般要将参比电极安装的尽可能靠近受保护的构筑物。实际测量值应比Ucu-cuso4=-1.2V负得多。但是，也可能采用Uon=-0.85V时的值，以避免与混凝土中的钢筋形成有害的腐蚀电池。在受保护构筑物处于穿墙部位活在钢筋混凝土基础附近时，产生最小的负电位。因此建议电位测试点要安装在这些位置以及外部测量滩头上。
局部阴极保护检查和测试的内容
2.作为预防性维护计划的一部分，为最大限度地减少使用中的损坏，所有强制电流保护设施应每年检查一次。 检查内容包括电气故障、安全接地的连接点、仪表的精度、效率及回路电阻。
3.反向电流开关、二极管、干扰跨接和其他保护装置等，如果失效可能危及构筑物的保护，其正常的功能检查应每两个月一次。
4.应定期检查并评价绝缘接头、电连续性跨接及套管绝缘的有效性，可通过电测量完成。
已建成电站的局部阴极保护
已建成的电站，管道进入钢筋混凝土的部位是没有绝缘防护层的。土壤电阻率很高，为150~350Ω·m。为极化钢筋混凝土基础，需要大约120A的保护电流，由8个深井阳极地床注入，每个地床由6支高硅铸铁铁阳极并安置在深20~50m、良好导电的土层中。为使冷却水管道穿墙部位达到理想的电流分布状态是混凝土基础极化，这些深井阳极被布置在进入侧。1台整流器同时为4个深井阳极地床提供保护电流。为在冷却水管道穿墙部位达到必要的极化，有必要在穿墙前1m处加装1支立式阳极。
只有冷却水管道受到这些深井阳极的保护，而更远距离上的消防管道没有受到它们的保护。为了保护消防管道，需加装水平牺牲阳极。阳极的布置以及阳极的数量是根据馈电实验结果确定的。因为要降低管地电位需要很大的电压锥，所以节省了习惯使用的普通焦炭会填料。这样能够对电流和电位分布进行适当调节。
储罐的局部阴极保护
1.混凝土板基础并盖有砂子或沥青；
2.混凝土环形基础，环内填有砾石、砂子，有或没有沥青覆盖层；
3.用砾石、砂砾、砂子铺成的评的基础，有或没有沥青覆盖层；
只有在充装液体的容器上进行馈电试验才能精确估计阴极保护保护电流需要量，在此，经由连接件流到其他接地装置的电流量应计算在内。特别是那些大直径储罐，当罐空的时候，罐底板会向上凸起而不再与地面完全接触。在这中情况下进行馈电试验所得的数据就会偏低了。
炼油厂的局部阴极保护
炼油厂中有许多小管道用于消防水、废水、成品油等。而且，炼油厂的面积很大。常见的阴极保护方法也许可以用于这些小管道，但实际上容易引起许多问题，因为可能需要跨接许多绝缘接头。
在电阻率较低的土壤中，仅仅利用深井阳极既能达到足够的保护，仅在基础附近没有完全达到保护电位。保护电流升高了这个电压锥，甚至中断供电后依然维持明显高于保护电流注入前的电压降。这是由于均压补偿到官道上的结果，它唯有内装测量探头才能给出管地电位清楚的说明。
船尾的局部阴极保护
对于船尾的局部阴极保护，安装阳极的量应当相当于完全保护所用阳极量的33%，而不是常用阳极量的25%。其中，相当于完全保护所用阳极量的25%实际上仍然是对船尾起到保护作用，而相当于完全保护所用阳极量的8%在船尾部位起屏蔽作用，防止船体其余耗电部位消耗保护电流。这8%的阳极称为增流阳极，它们固定在保护船尾的那些阳极的前面，阴极保护准则。