外加電流陰極保護(hù)，又稱為強(qiáng)制電流陰極保護(hù)。外加電流陰極保護(hù)是通過外部電源來改變周圍環(huán)境的電位，使得需要保護(hù)的設(shè)備的電位一直處在低于周圍環(huán)境的狀態(tài)下，從而成為整個(gè)環(huán)境中的陰極，這樣需要保護(hù)的設(shè)備就不會(huì)因?yàn)槭ル娮佣l(fā)生腐蝕了。這種強(qiáng)制外加電流的陰極保護(hù)系統(tǒng)是由整流電源、陽極地床、參比電極、連接電纜組成的，主要用在大型設(shè)備的陰極保護(hù)或者土壤電阻率比較高的環(huán)境中的設(shè)備的陰極保護(hù)，比如長距離輸油輸氣等埋在地下的工業(yè)管道還有大型的儲(chǔ)備石油等工業(yè)原料的儲(chǔ)罐群都是使用這種外加電流的陰極保護(hù)方式。一、鐵生銹的過程可分為兩類：

1、化學(xué)腐蝕，高溫下鐵直接和氧氣反應(yīng)，得到氧化鐵。（不太普遍）

2、電化學(xué)腐蝕（普遍），分兩種：析氫腐蝕，貼在酸性較強(qiáng)的潮濕環(huán)境中發(fā)生的腐蝕。

二、吸氧腐蝕，自然界中最為普遍。

條件：不純的鐵，空氣，潮濕的環(huán)境。

道理是：在潮濕的環(huán)境中，不純的鐵（含碳）形成了鐵---氧氣--水無數(shù)個(gè)微小的原電池。

鐵：負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+

碳：正極：2H2O+O2+4e-=4OH-

Fe2++2OH-=Fe(OH)2

4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3+空氣中失水=【Fe2O3·nH2O】

（鐵銹）+(3-n)H2O

由以上式可知：鐵失電子后與氧、水形成鐵銹而溶解在水中，這樣鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)的腐蝕掉。

既然上式中正極要得電子形成氫氧根，那么我們就通過外加電流提供給保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)（負(fù)極）電子，這樣鋼結(jié)構(gòu)中的鐵就不會(huì)失電子而被腐蝕了。

外加電流保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的原理就要先明白鋼結(jié)構(gòu)在海水（土壤）中受腐蝕的原理：

1.1恒電位儀：

外加電流陰極保護(hù)對(duì)直流電源設(shè)備的基本要求是可靠性高，維護(hù)保養(yǎng)簡便，使用壽命長，輸出電流、電壓連續(xù)可調(diào)。具有抗過載、防雷、抗干擾、過流保護(hù)等功能，對(duì)交流電源的基本要求是：能長期不間斷穩(wěn)定的供電，當(dāng)電壓不可靠時(shí)，應(yīng)有配備用電源或不間斷供電專門設(shè)備。通常設(shè)置陰極保護(hù)站，站內(nèi)配置恒電位儀或整流器2臺(tái)，兩臺(tái)恒電位儀一臺(tái)工作一臺(tái)備用，由控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)切換，使其輪流工作。

1.2輔助陽極：

土壤中常用的輔助陽極材料有高硅鑄鐵、石墨、磁性氧化鐵、鈦基貴金屬氧化物、柔性陽極以及廢舊鋼鐵。其中，目前使用較多的為高硅鑄鐵、鈦基貴金屬氧化物陽極，在含有氯離子的環(huán)境中，宜采用含鉻的高硅鑄鐵陽極。通常高硅鑄鐵陽極的引出線與陽極的接觸電阻應(yīng)當(dāng)小于0.01歐，接頭密封可靠，殃及表面應(yīng)當(dāng)無明顯缺陷。一般高硅鑄鐵陽極的消耗率為0.5kg/（A.a）左右。按陽極的埋設(shè)方式分，陽極地床分淺埋陽極地床和深井陽極地床兩種。深井陽極地床的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)距離大，電流分配比較均勻，從而保護(hù)電位分布均勻，且可以減輕陽極地床對(duì)周圍鄰近地下金屬構(gòu)筑物干擾，占用土地少，特別是當(dāng)需占用農(nóng)田時(shí)或地面建筑物密集時(shí)。選用何種布置方式取決于被保護(hù)套管外壁的面積大小，現(xiàn)場實(shí)際情況、經(jīng)濟(jì)因素、運(yùn)行要求以及設(shè)計(jì)因素。

1.3淺埋陽極地床的安裝：

輔助陽極位置與套管垂直距離宜采用50-300米，并應(yīng)選擇在水位較高或低洼潮濕，土層厚，無石塊，便于施工處，對(duì)鄰近的地下構(gòu)筑物干擾小，陽極與套管之間不得有其他金屬構(gòu)筑物，還應(yīng)當(dāng)適應(yīng)陽極附近地區(qū)的近期發(fā)展規(guī)劃，以免將來相互影響。、

輔助陽極地床應(yīng)當(dāng)填充填料，以降低陽極接地電阻，減少陽極消耗，并利于陽極產(chǎn)生的氣體（O2，CO2，CO等）逸出。通常高硅鑄鐵陽極填充料為焦炭渣，其上下部的焦炭總厚度為300mm，交談渣最大粒徑應(yīng)小于i15mm，含碳量應(yīng)大于85%。 焦炭渣多為多孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性良好，作為地床的填充料不僅可以避免：“氣阻”現(xiàn)象，又可加大陽極的尺寸，減少陽極的接地電阻，延長陽極的使用壽命。填充焦炭渣時(shí)，不得混入泥土，且應(yīng)壓實(shí)，以確保高硅鑄鐵陽極與焦炭渣電接觸良好。陽極地床安裝以后，回填之前應(yīng)澆透水，以減少陽極接地電阻。

在焦炭渣填料層上方應(yīng)敷設(shè)一層礫石或粗砂，其作用是便于陽極工作時(shí)產(chǎn)生的氣體的逸出。高硅鑄鐵陽極質(zhì)硬、性脆、易碎、搬運(yùn)和安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)輕拿輕放，以防陽極的損壞，為保證陽極安裝的數(shù)量，通常適當(dāng)增加陽極的備料量。

陽極的并聯(lián)母線與直流電源輸出陽極電纜的連接，可通過接線箱連接，在油田或其他需防爆的場所應(yīng)采用防爆接線箱。

1.4深井陽極的安裝：深井陽極安裝時(shí)與套管的距離也在50-300米之間，地床條件的選擇跟淺埋陽極相同。在安裝時(shí)根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求打陽極井，在陽極井中先填充一些焦炭，然后將陽極體逐段下到井中，安裝完畢后再向井中填充焦炭，再向陽極井中灌水，使焦炭充分吸收水分以增加陽極體的導(dǎo)電性，最后對(duì)陽極井進(jìn)行回填。

在安裝陽極時(shí)，首先陽極體的導(dǎo)氣管要對(duì)齊，以便于氣體的排出，避免造成“氣阻”現(xiàn)象，同時(shí)用固定螺栓將陽極體進(jìn)行固定連接。

深井陽極地床安裝方式跟管道深井陽極體安裝方式基本一樣，詳細(xì)內(nèi)容可參考管道深井陽極地床安裝方式。