لقد تسبب التآكل في أضرار جسيمة للتنمية الاقتصادية الوطنية وحياة الإنسان والبيئة الاجتماعية. معظم خطوط الأنابيب لمسافات طويلة مدفونة تحت الأرض. بسبب الرطوبة والهواء والأملاح المعدنية القابلة للذوبان في الماء والأحماض والقلويات الموجودة في التربة، ستتآكل خطوط الأنابيب المعدنية وتتلف. ولذلك، يستخدم الناس الحماية الكاثودية الأنود المضحي للحماية من التآكل. بدأ تطبيق الحماية الكاثودية في بلدي في عام 1958. وبحلول الستينيات، كانت الحماية الكاثودية تستخدم على نطاق واسع في خطوط أنابيب النفط. حتى الآن، تم تطبيق الحماية الكاثودية على جميع خطوط أنابيب النفط والغاز وصهاريج التخزين والهياكل البحرية تقريبًا.
مبدأ الحماية الكاثودية الأنود المضحي هو استخدام فرق الجهد للمعادن المختلفة لتوفير الإلكترونات للمعدن المحمي، بحيث يكون المعدن المحمي في حالة فائض من الإلكترونات ككل، وتزداد إمكانات كل نقطة على سطح المعدن يتم تقليلها إلى نفس الجهد السالب، بحيث لا يوجد فرق جهد بين النقاط الموجودة على سطح المعدن، ولا مزيد من تدفق الإلكترونات، ولا تفقد ذرات المعدن إلكترونات وتصبح أيونات مذابة في المحلول. لقد تم أخيرًا تحقيق الغرض من إبطاء التآكل. وبما أن المعدن الأكثر نشاطًا يتآكل أثناء عملية الحماية الكاثودية، فإنه يُسمى بالحماية الكاثودية الأنودية المضحية. هذه الطريقة بسيطة وسهلة الاستخدام، ولا تتطلب مصدر طاقة خارجي، ونادرًا ما تنتج تداخلاً في التآكل. يستخدم على نطاق واسع لحماية الهياكل المعدنية الصغيرة أو تلك الموجودة في بيئات مقاومة التربة المنخفضة.
تشمل الأنودات المضحية الشائعة أنودات المغنيسيوم، وأنودات الألومنيوم، وأنودات الزنك. المغنيسيوم هو مادة أنود مضحية شائعة الاستخدام في مشاريع الحماية الكاثودية الكهروكيميائية. لديه نشاط كيميائي عالي، وإمكانات القطب الكهربائي سلبية نسبيًا، وجهد القيادة مرتفع. وفي الوقت نفسه، من الصعب تشكيل طبقة واقية فعالة على سطح المغنيسيوم. لذلك، في الوسائط المائية، تكون القوة الدافعة لخلية التآكل المجهرية على سطح المغنيسيوم كبيرة، والطبقة الواقية سهلة الذوبان، والتآكل الذاتي للمغنيسيوم قوي جدًا. إنها مناسبة لحماية المكونات المعدنية في التربة والمياه العذبة بمقاومة عالية. وهي تتألف من سبائك المغنيسيوم والمغنيسيوم النقي. إنها تتميز بخصائص الجهد العالي للقيادة، والكفاءة الحالية المنخفضة، والتكلفة العالية.
هناك العديد من أنواع أنودات الزنك، ويمكن توفير أنودات الزنك بأشكال مختلفة وفقًا لمتطلبات العملاء، مثل المستطيل والمربع والسوار والعديد من الأشكال الخاصة الأخرى. تتميز أنودات الزنك المضحية بمعدل تآكل ذاتي منخفض، وكفاءة تيار عالية، وعمر خدمة طويل، وتتميز بخاصية ضبط التيار تلقائيًا. تتمثل الحماية الكاثودية لأنودات الزنك في توصيل المعدن أو السبائك التي من المرجح أن تفقد الإلكترونات بالمعدات الفولاذية المحمية. وهو معدن نشط نسبيا. عند حدوث التآكل الكهروكيميائي، يتآكل المعدن الأكثر نشاطًا من الحديد، بينما يكون الحديد محميًا. عادة، يتم تركيب عدد معين من كتل الزنك في مؤخرة السفينة وتحت خط الماء للبدن لمنع تآكل الهيكل.
الأنود الأكثر استخدامًا هو أنود سبائك الألومنيوم، والذي يتميز بخصائص السعة الكبيرة والعمر الطويل وسهولة التركيب وعملية التصنيع البسيطة. يتم استخدام معظمها للحماية الكاثودية للهياكل المعدنية في بيئات مياه البحر أو الألواح السفلية لصهاريج تخزين النفط الخام، ولا يمكن استخدامها في بيئات التربة ذات محتوى أيون الكلوريد المنخفض. يمكن تثبيت أنودات الألومنيوم مباشرة على الهيكل المحمي بدون حشو.
لقد أصبح تطوير صناعة المواد المضادة للتآكل في الصين ناضجًا بشكل متزايد. مع تحسن الصناعة والمعايير الوطنية، أصبحت تكنولوجيا الحماية الكاثودية والأداء الفعلي موضع تقدير متزايد من قبل المستثمرين في المشاريع واسعة النطاق لخطوط الأنابيب طويلة المسافة وصهاريج تخزين النفط. لقد حققت المشاريع المستثمرة في الماضي نتائج جيدة بالفعل من خلال عدة سنوات من الاختبار والتقييم.