自1824年英国汉费幕戴维先生发明阴极保护防腐技术，这项有效的防腐措施一直只能应用于液体电解质或以此为导电组份的腐蚀环境中（如土壤）。美国学者UHIIG认为阴极保护不能用来避免水线以上的防腐，因为外加电流不能达到与电解质接触的金属表面，也就是说阴极保护技术只能在自然电解质中应用，不可能在没有电解质的设备、管道上应用，更不能在气相环境中应用。

气相环境中的架空金属管道防腐不能实施阴极保护技术，贮油罐外底的阴极保护技术（传统的）效果也不理想，一个直径36米的贮油罐实施传统阴极保护，其电位分布相当不均匀，罐周边与中心电位相差300MV。为从根本上解决这些问题，寻求对架空金属管道、贮油罐外底阴极保护的全新方案，具有重要现实意义。

本人参与了华东输油管理局葛斗福、张宗旺同志共同研究的气相环境中金属阴极保护技术应用实验。该技术的保护原理是在预保护的金属表面涂敷一层离子导体（钠BETA氧化铝）等材料配制而成，代号CK的固体电解质材料，一层电子导电材料。借助极化电流，使被保护金属在CK涂料中进行阴极极化，控制一定的极化程度则腐蚀即可减缓或抑止。

1具体做法

在德州泵站对架空金属管道表面涂敷一层代号CK电解质涂料，外面再敷上电子导电的涂层，从而形成保护电流的固相电路。在这样的阴极保护系统中，固体电解质的离子导电介质层和阳极层直接紧贴在同样大小面积的整个阴极表面上，保护电流局限在阴极与阳极之间的流动，不会流到临近的金属构筑物，因而不必设置绝缘法兰，保护电位分布也比较均匀。运行中跟踪数据显示，其保护电位在-0.85 v-0.89v，保护效果较明显，该技术应用在气相环境中的金属管道阴极保护是可行的，是成功的。

利用气相环境中对架空金属管道阴极保护的应用实验又在濮阳油田首站5号贮油罐现场进行。现场试验的贮油罐直径30m，高15.8m,容积10000m³。罐底板大部分是6mm厚的A3F钢板，环形边板厚9mm。该贮罐造于1979年，基础包括500mm厚的粗砂垫层加100mm厚的沥青砂。贮罐外底未采用涂层和阴极保护等防腐蚀措施。使用8年后，因地板腐蚀穿孔漏油， 1988年2月，清罐大修，更换全部底板，同时采用本阴极保护技术。为此，在沥青砂层上依次铺敷大约各厚12mm的阳极涂层和CK涂层，由涂布用料重量控制厚度。在CK涂层中，按照离中心不同远近嵌埋了四只石墨参比电极，以检测罐底电位的分布，距离中心分别为2.7米、10米和13米，贮罐未装绝缘法兰。阴极线、阳极线和零位接阴极线是VV₂3×16+1×10电缆，参比电极线是SBWP5×7/0.5屏蔽线，各长230米，均引至控制室。以HDV-94恒电位仪为直流极化电流，输入单相220V交流电。为罐区生产安全、最大输出电压5V，最大输出电流5A。罐底板的自然腐蚀电位为-0.26伏。1988年12月10日开始供电运行，用“手动”档调节输出。在运行两年中输出电压在1.0～1.9伏范围内变动，阴极保护电流变化范围是0.2～2.1安，后来趋向稳定。电压与电流的变化趋势大体上同步（相对于石墨参比电极），电位分布是比较均匀的，以最靠近中心和最靠近周边的电位变化为例，换到相对于Cu-CuSo电极，保护电位分别是-881±49mv和-903±37mv。

贮罐外底阴极保护技术中，阴极面积和罐底阴极同样大小，夹在两者之间的只是管口的固体电解质深层，保护电流不会流失，受保护的贮罐不必安装绝缘法兰，传统技术不能解决的问题就迎刃而解了。濮阳首站5号贮罐应用实验表明，由于受保护的贮罐与周围邻近的金属构筑不发生干扰，这一保护技术既可以保护单个贮罐，也可以保护一批贮罐群，相互不交叉影响。

实验应用证明，在贮罐基础上层依次铺敷电子导电的阳极涂层和离子导电的固体电解质涂层，与罐底钢板构成保护电流的回路，用外加直流电源使罐底阴极极化，与传统的技术相比较，它的主要特点是：保护电流不会向外泄漏，与周围的金属构筑物之间不必安装绝缘法兰，并能改善罐底电位分布的均匀性。

气相环境中的金属在40℃，湿态（海水）气氛

不同测试条件下的腐蚀率和保护度试验数据（经济效益）。

2特点

和传统外加电流阴极保护技术相比，本技术有下列特点：

1、阴极保护电流不会流失；

2、不会造成对临时金属的干扰腐蚀；

3、不会有阴极保护死角；

4、不需设置费事的绝缘法兰；

5、不怕被保护金属的接地。

当由于某种原因湿气渗透到基本金属表面时，因具有阴极保护，腐蚀仍可得到有效控制，弥补了传统涂料的缺点，开拓了阴极保护新的应用领域。

3该技术鉴定及成果

1985年5月21日，向中国专利局提出专利申请，申请号为86100581。1987年9月24日，由中国科学院学部委员、复旦大学化学系吴浩青教授，中国腐蚀与防护学会常务理事、中国科学院金属腐蚀与防腐研究所曹楚南研究员和大连化工学院火时中教授主持并通过鉴定。鉴定结论为：“该项技术突破了传统阴极保护技术应用领域的世界禁区，填补了阴极保护技术在气相环境中应用的世界空白，具有广阔应用前景，为近代刚发展的固体电解质开辟了新的应用领域……”

该技术先后获得了国际金奖、金杯奖、中科院特别奖等。1988年4月，安徽省萧县金属防腐保温工程公司受让该技术，并开始在有关领域应用，获得较好的经济效益和社会效益。

4本技术适用范围

本技术在石油、化工、煤矿管道、储罐容器、海上采油平台、大型金属桁架、桥梁、隧道内钢轨等一切暴露在气相环境中金属构件上有着广阔应用前景。