镁合金牺牲阳极施工行业标准

镁合金牺牲阳极施工行业标准
镁合金牺牲阳极施工行业标准

预包装镁合金牺牲阳极

河南汇龙合金材料有限公司

2019年初版

预包装镁合金牺牲阳极

1.名称:镁合金牺牲阳极

2.标准:GB/T17731-2015

3.型号:MGAZ63B-C-22-S

4.规格:(长×宽×高mm):700×(130+150)×125

单支重量为22±0.5kg、横截面为梯形。

5.产品说明:

预包装镁合金牺牲阳极(预包装镁阳极)主要由一只镁阳极和专用热收缩套管、电缆线

组成,阳极体采用在阳极体周围装上所要求成份的填包料。

镁合金牺牲阳极是为了保证阴极保护工程施工质量以及简化现场施工程序而开发的,施工方便快速、将原来在施工现场进行的操作在工厂里完成,有效保证了阳极地床的施工安装质量。订购时请告知镁阳极规格、所需带电缆的规格和长度。引出电缆要求:牺牲阳极引出电缆缆芯截面应不小于10mm2,长度不低于5米,电压等级:0.6/1kV, 绝缘层:PVC, 绝缘护套:

PVC,(常规所带电缆为VV-1KV/1*10mm2)。

6.使用寿命:10年

8.镁合金牺牲阳极及填包料外形图:(图片仅供参考)

产品说明:

长输埋地管线镁合金牺牲阳极的施工要求首先是牺牲阳极的埋设要求:准备好填料,要按比例配制并调匀,装入直径三十厘米一米长的棉布袋中;按要求将阳极进行表面清洁处理,然后插入准备好的填包

料中心位置压实。ISO9000—效率、效益之源。填包料外面要绑结实,放平或者数值摆放都可以,埋在相同深度,距离被保护管道两到三米的位置,zui后用准备哈皮的细土掺入盐将阳极坑进行填平。电缆与其他装置连接的时候都要采用锡焊,分线盒内的连接线除外。锡焊接前都要剥去防腐绝缘层,并进行表面清洁处理;焊接完成后的焊接点

要做好绝缘防腐处理;电缆的埋设也要与管道的的埋设深度相同。电缆必须要有足够长的预留大约在零点八米左右,预留长度不能加上保护管,方便日后维护的时候将分线盒提出地面检测数据;分线盒的填

埋要填实并且要做防水处理。电缆的颜色要有区分度,阳极选用的埋设位置周围也要有永久性的标志。

镁合金牺牲阳极帯填料组合件

牺牲阳极大半组合件是我公司为适应工程建设高节奏、高效率的施工要求,在以往的单支牺牲阳极的基础上,辅以套装配件的新概念阳极产品。使顾客施工更方便、省时,更能满足顾客需求。

组合件配置:任一型号牺牲阳极一支。电缆导线一根:按顾客设计要求长度及规格焊接在牺牲阳极上,并用环氧树脂,氯乙烯热缩套密封。专用填料一包;铝热焊剂一套;阳极布袋一只。

产品型号:MgAZ63

以上的镁合金牺牲阳极也可以经组装后提供给客户。裸阳极首先和电缆连接,连接部位用环氧树脂密封。然后加填充料封装在棉布袋里。本着环保的理念,我公司提供的产品都可回收利用,或容易被环境所分解的。不含有毒有害物质。常用的电缆绝缘/护套类型有:

PVC/PVC,XLPE/PVC,HMWPE。电缆规格有:6平方毫米和16平方毫米。

填充料的构成为:石膏粉:75%膨闰土:20%

无水硫酸纳:5%。在混合罐中充分搅拌。

组装镁阳极的质量指标为:

电缆连接电阻:小于0.0010hm

电缆连接强度:超过组装阳极重量的5倍以上。

埋地管线、储罐外壁及其他地下金属结构常用牺牲阳极型号规格

在腐蚀和防护研究中,致力于知识发展和传播。腐蚀是材料受环境作而发生破坏或变质。材料包括金属和非金属材料。凡是使材料地方,都存在不同形式和不同程度腐蚀问题。每年腐蚀所造成经济损失已超过火灾、水灾、地震和车祸损失总和。金属氧化物阳有优异物理,化学和电化学性质。由于使钛作为基材,因此易于加工成所需形状并且重量轻,便于处理和安装。我们公司采新研究方混合金属氧化物阳极材料生产mmo电极。它利iro2 在酸性介质中具有高耐腐蚀性,同时还考虑到氧化钌iro2电极高氧析过电位,并加入iro2和sno2,ruo 2,ta2o5,pdo等形成复合金属氧化物。电极,金属氧化物阳有形状...... 对于已建平台,水下安装牺牲阳极费高昂,上述固定式也因为安装费太高,无法采。张紧式外加电流阴极保护,兼具阴极保护和监测功能。辅助阳极、参比电极和电缆集成于一体,称之为复合电缆,具有承重、供给阳极电流和传输监测功能。复合电缆顶部固定在平台杆件上,底部固定在重力基础上,并根据海况条件施加一定预张力,使其处于张紧状态,所以也称为拉伸式外加电流阴极保护。重力基础结构和重量、复合电缆张紧力等需要考虑具体条件、水深等多因素来确定,同时要保证在可能条件,特别是极端条件下,复合电缆与平台结构件、及复合电缆之间保持一定距离。复合缆结构和长度、重力基础及张紧力之间密切相关,设计时需要统一考虑。因为辅助阳极垂直均匀布置,因此,电位分布更均匀,所需保护电流也相对较小。该大特点在于安装时不需水下作业,或只需简

单水下作业作为辅助,因此便于安装,整体成本低,于在役平台阴极保护服役具有非常大优势。

镁阳极安装时,用脑一根细绳子系住布袋口,十分小心地把它装配在事先钻好的阳极孔里。然后把阳极埋入泥中,先加很多水,再回填细土。也可把填包料用水搅拌成糊状,再把它浇灌到阳极孔中。尽管土壤回填后镁阳极就会输出电流,但要达到输出电流的理想状态还需要等几天之后。

镁阳极的接地电阻受季节影响而波动,为保证输出电流尽量稳定和低的阳极接地电阻,应在阳极四周加设填包料,他主要由75%石膏、20%膨润土个5%硫酸-钠组成。填包料的电阻率小于1Ωm。混合物中的石膏成分能防止阳极表面形成导电不良的覆盖层,并可保证阳极均匀消耗,吸水性的膨润土及类似的硅藻土可以维持阳极周围土壤潮湿和均衡土壤的湿度波动,混合物中的硫酸-钠可降低低填包料的固有电阻率。通过添加填包料这一组装防腐,可稍微降低填包料的固有电阻率。通过添加填包料。

随着带状镁合金牺牲阳极的大量应用 ,带动了带状锌合金、铝合金牺牲阳极的开发。由于带状锌合金、铝合金牺牲阳极与柔性阳极有很大相似之处,我们采用带状锌合金、铝合金牺牲阳极 ,利用模拟装置进行管道内牺牲阳极阴极保护技术研究。在牺牲阳极外缠绕塑料网的安装方式,将阳极接头直接焊接在管道内壁 ,并对接头部位进行防腐。采用在牺牲阳极外套打孔塑料管或塑料的安装方式成功地解决了原有

阳极安装方式保护离短、与管道绝缘困难及安装复杂的问题 ,并具适用范围广、施工工艺简单、经济方便等优点。

管道内进行阴极保护可大大减轻管道的内腐蚀。在长距离管道内进行阴极保护时应同涂层进行联合保护。

镁阳极镁合金牺牲阳极的作用及原理

镁合金牺牲阳极的作用及原理 河南汇龙合金材料有限公司 2018年5月 技术部刘珍

1.纯镁牺牲阳极 镁为活泼金属,其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质,特别是含有析氢过电位较低的杂质时,会使镁的自溶倾向增大,电流效率降低。镁中的一些杂质元素,如Fe,Co,Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的,而另一些杂质,如Al,Zn,Ni,Cu等元素则易与镁形成金属间化合物,无论哪类杂质元素,它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性,能增大析氢的有效面积,进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03.Mn<0.01.Fe<0.02,Ni<0.001} Cu<0.001.Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法,向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn,Al,Zn等,就可消除杂质元素的不良影响,获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右),使用寿命短,故目前己很少使用。 2.Mg-Mn牺牲阳极 锰在镁中的溶解度为3.4%,如果熔炼方法控制适当,可得到含有少量Mn 晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素,可消除杂质的不良影响,降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中,锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部,而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围,不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象,过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%,所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%,比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是

长输管道牺牲阳极法阴极保护施工方案

司 材 长输管道牺牲阳极 阴 极 保 护 施 工 方 案 河南汇龙合金材料有限公司 项目部

目录 一、概述- ----------------------------------------------------------- 2 (一)原理----------------------------------------------------- 2 (二)牺牲阳极法阴极保护的优点--------------------------------- 2 (三)牺牲阳极材料--------------------------------------------- 2 (四)阳极安装方式--------------------------------------------- 6 (五)测试系统------------------------------------------------- 7 (六)应用标准和规范------------------------------------------- 7 (七)主要测试设备和工具--------------------------------------- 8 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计- --------------------------------- 8 三、施工方法- ------------------------------------------------------- 8 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 9 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9

浅论镁合金牺牲阳极与危险化学品的关系

浅论镁合金牺牲阳极与危险化学品的关系 房中学 光钰科技(临沂)有限公司山东费县273400 摘要:本文旨在通过对镁合金牺牲阳极特性及加工储运和应用过程的简要分析,说明镁合金牺牲阳极产品与危险化学品名录中与镁有关的危险货物的不同点,进而说明镁合金牺牲阳极不属于危险化学品(以下简称危化品)的范畴。同时,就其他镁合金制品也作了进一步说明,以解决困扰镁合金制品生产企业在GB/T28001职业健康安全管理体系建立和认证过程中是否需要取得安全生产许可证的问题。 关键词:镁合金牺牲阳极危化品危险货物职业健康安全认证 中图分类号:TG174.1;TG171;X928.7 牺牲阳极法阴极保护是用比钢铁的对地电位还要低的金属和合金制成的阳极与被保护物(如石油管线和热水器内胆等)连接,以阳极的腐蚀为代价,使被保护物不被腐蚀。为这种目的生产的阳极称为牺牲阳极。牺牲阳极材料的材料主要有镁合金、铝合金和锌合金三类,这三类材料的功能虽然相同,在实际应用生产过程、安全管理监督和职业健康安全认证过程中所受到的待遇却是不一样的,主要原因是这些部门都把包括镁合金牺牲阳极在内的所有镁合金制品都视为危化品进行管理,从而企业在安全生产运行和进行GB/T28001职业健康安全认证过程中需要做大量的辅助工作才能完成,企业运营成本大为上升。那么,镁合金牺牲阳极到底应不应该列入危化品的范畴呢? 首先让我们看一下危化品的定义和《危险化学品名录》中与镁有关的危险货物。根据《危险化学品安全管理条例》第三条,危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。根据《危险化学品名录》(2002版),目前与镁有关的危险化学品大约有30项,我把把其中最主要摘录出来,见表1。 表1与镁有关的危险化学品 危险货物编号名称别名UN号41502镁[片状、带状或条状]1869 41502镁合金[片状、带状或条状,含镁>50%] 43012镁粉 43012镁合金粉,如: 43012铈镁合金粉 43012镁铝粉1418 43019氢化镁二氢化镁2010 43030硅化镁2624 43035磷化镁二磷化三镁2011 43037磷化铝镁1419 43048甲基溴化镁[浸在乙醚中]1928 43501镁粒[有涂层的,粒度≥149微米]2950 51005过氧化镁二氧化镁1476 51021高氯酸镁过氯酸镁1475 51032氯酸镁2723 51510溴酸镁1473 61012砷酸镁1622从表1可以看出,与包括镁合金牺牲阳极在内的镁合金制品有或多或少关联的主要是第4类第1项易燃固体的41502和第3项遇湿易燃物品的43012。下面将从三个方面进行具体

牺牲阳极式阴极保护施工工艺

牺牲阳极式阴极保护施工工艺 1、牺牲阳极式阴极保护主要施工工序流程 施工准备→依据设计图纸部署开挖阳极坑→将阳极装入填料包、填充化学填料→在阳极坑里安装阳极组、浇水→埋置测试桩及测量组元→阳极、电缆连接并做好密封→阴极保护数据测试→回填土、压实→质量验收并填写单位单项工程验收记录。 施工流程图: 2、施工准备 2.1 施工作业依据(技术资料准备): 工程施工前,项目经理部人员至少要熟练掌握以下施工技术资料: 《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》GB/T 28725-2012 《预应力钢筒混凝土管的阴极保护》 NACE RP 0100-2000 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448-2008

《锌-铝-镉系合金牺牲阳极》GB/T 4950-2002 《镁合金牺牲阳极》GB/T 17731-2009 《***工程阴极保护工程招标文件》 《***工程阴极保护工程招标文件》 设计方案及图纸 2.2 阴极保护材料的准备及验收 2.2.1 材料准备 牺牲阳极组(包括锌、镁合金牺牲阳极)、电缆、测试桩、防腐涂料。 2.2.2 材料验收 材料使用前,会同业主、监理、质检人员对材料进行核对验收,合格签字后,方可使用。验收规范如下: a. 材料出厂合格证,或产品检验报告的各项指标,符合设计要求。特别是阳极化学分析报告和阳极电化学性能检测报告必须符合设计要求的相关指标,并且该报告是由国家认可的、具有材料试验检验资格的第三方验证试验机构出具。 b. 根据订货合同核对材料品种、型号、规格、颜色、数量、有效期等。 c. 外观检查。阳极的表面质量应达到下列规定。 ●缩孔的深度不得超过阳极厚度的10%。 ●冷隔深度不得超过10mm,总长度不得超过150mm。 ●非金属夹渣不得超过阳极表面的1%。 ●阳极表面不得存在以下类型的裂纹:宽度大于3mm的裂纹;纵向长度大 于阳极长度的50%的裂纹;不得存在扩展到铁芯或贯穿整个阳极的裂纹。 ●阳极表面没有毛刺、飞边等对人员安全有危害的突出物。 ●阳极工作表面应保持干净,不得沾有油漆和油污。 d. 抽检阳极纯度、化学成分情况。参照下列标准的有关条款执行: 铝纯度不低于GB/T1196-2002中A199.70A的规定。 锌纯度不低于GB/T470-1997中Zn99.99的规定。 镉纯度不低于YS/T72-1994中Cd99.99的规定。 2.3 设备准备 施工车辆、搅拌机械、浇水设备(容器及水管等)、挖掘机或人力挖掘工具、铝

镁合金防腐蚀方案汇总

镁合金防腐蚀方案汇总 化学转化处理 镁合金的化学转化膜按溶液可分为:铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。 传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密,含结构水的Cr则具有很好的自修复功能,耐蚀性很强。但Cr具有较大的毒性,废水处理成本较高,开发无铬转化处理势在必行。镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜,耐蚀性与铬酸盐膜相当。碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理,取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性,并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。 有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能,在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。 化学转化膜较薄、软,防护能力弱,一般只用作装饰或防护层中间层。 阳极氧化 阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层,并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能,是镁合金常用的表面处理技术之一。 传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素,不仅污染环境,也损害人类健康。近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。优良

的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布,使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。 一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分,一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度,降低孔隙率。而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长,但基本上不影响膜层的X 射线衍射相结构。 但阳极氧化膜的脆性较大、多孔,在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。 金属涂层 镁及镁合金是最难镀的金属,其原因如下: (1)镁合金表面极易形成的氧化镁,不易清除干净,严重影响镀层结合力; (2)镁的电化学活性太高,所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀,或与其它金属离子的置换反应十分强烈,置换后的镀层结合十分松散; (3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性,可能导致沉积不均匀; (4)镀层标准电位远高于镁合金基体,任何一处通孔都会增大腐蚀电流,引起严重的电化学腐蚀,而镁的电极电位很负,施镀时造成针孔的析氢很难避免; (5)镁合金铸件的致密性都不是很高,表面存在杂质,可能成为

镁合金牺牲阳极的作用及原理

镁合金牺牲阳极的作用及原理 河南邦信防腐材料有限公司 2017年3月

1. 纯镁牺牲阳极 镁为活泼金属,其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质,特别是含有析氢过电位较低的杂质时,会使镁的自溶倾向增大,电流效率降低。镁中的一些杂质元素,如Fe, Co, Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的,而另一些杂质,如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物,无论哪类杂质元素,它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性,能增大析氢的有效面积,进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03. Mn<0.01. Fe<0.02, Ni<0.001 } Cu<0.001. Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法,向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等,就可消除杂质元素的不良影响,获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右),使用寿命短,故目前己很少使用。 2. Mg-Mn牺牲阳极 锰在镁中的溶解度为3.4%,如果熔炼方法控制适当,可得到含有少量Mn 晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素,可消除杂质的不良影响,降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中,锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部,而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围,不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象,过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%,所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%,比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是使Mg-Mn 阳极在腐蚀溶解时,在镁合金表面形成比氢氧化镁膜更具保护作用的水化二氧化

牺牲阳极阴极保护施工方案

珠海粤裕丰钢厂干散货码头钢桩牺牲阳极阴极保护工程 施工组织设计方案 濮阳市豫安防腐有限公司吉林分公司 2011年10月

目录 第一章工程概况 (2) 第二章施工方案 (3) 第三章施工组织机构和人员配置 (10) 第四章主要施工设备、检测仪器表 (16) 第五章质量保证措施和施工安全措施 (18)

第一章工程概况 1.工程概述 珠海粤裕丰钢厂干散货码头为防止钢管桩的腐蚀设计采用环氧粉末全涂加牺牲阳极阴极保护的方法。材质为Q345、尺寸为Φ****×*****的钢管桩共计408根,每根钢管桩上布置1支高效铝阳极,共计安装铝合金牺牲阳极408支;安装阴极保护电位测试系统6套。 2.施工计划周期 开工日期:2011年9月10日 竣工日期:2011年11月30日 3.施工作业总体安排 牺牲阳极水下安装施工,采用两个作业班;阴保电位测试系统的安装选用一个作业班进行施工安装。三个作业班可根据工程进度安排采取同时作业或交叉作业的方式,最大程度的提高工效保证本工程按时竣工。 4.阴极保护施工及验收规范 4.1 JTS 153-3-2007 《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》 4.2 GJB156A-2008 《港工设施牺牲阳极保护设计和安装》 4.3 GB/T 4948-2002 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极》 4.4 GB/T 4949-2007 《铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法》 4.5 GB/T 17848-1999《牺牲阳极电化学性能试验方法》

第二章、施工方案 1.牺牲阳极水下焊接 1.1牺牲阳极水下焊接方式的比较 1.1.1 根据钢管桩码头建造特点,打桩前,钢管桩表面不能焊接较大构件,以免影响打桩施工。牺牲阳极只能在钢管桩完成打桩工程后进行水下安装。 1.1.2牺牲阳极的水下安装方法主要有以下几种:螺栓固定法、捆扎法和水下焊接法。 1.1.3螺栓固定法是将牺牲阳极通过固定在焊在钢管桩上的钢制固定架上,达到阳极安装固定的目的。螺栓固定法的缺点是工艺复杂、安装困难,尤其是牺牲阳极在长期使用中受海水冲击、海流推动,螺帽容易产生松动,造成牺牲阳极与钢管桩之间接触电阻增大,降低阳极发生电流量和工作性能,影响钢管桩的保护效果。 1.1.4捆扎法是采用钢制卡环或钢带将牺牲阳极捆扎在钢管桩上,达到牺牲阳极安装固定的目的。捆扎法的缺点是由于海浪冲击,海流扭动,牺牲阳极的不断溶解,造成牺牲阳极与捆扎带之间产生松动,使阳极与钢管桩之间接触电阻增大,影响牺牲阳极发生电流和使用效果,严重者阳极脱落,造成保护工程失败。 通过以上比较,螺栓法固定法和捆扎法一般不宜采用。 1.1.5水下焊接安装法是采用水下焊接设备和水下焊条通过电焊方法把牺牲阳极安装固定在钢管桩上。水下电焊方法具有技术成熟、牢固可靠,牺牲阳极与钢管桩接触电阻小、导电性能好、使用寿命长等特点。水下焊接法又分自动CO2气体局部排水干法焊和普通湿法焊两种。半自动CO2气体局部排水干法焊技术难度大、造价高,主要用于水下高强钢结构材料的焊接。本工程钢管状材质为Q345钢,采用水下SRE TS 208湿法焊条焊接工艺完全满足工程技术要求。 1.2牺牲阳极水下焊接设备 1.2.1 牺牲阳极水下焊接安装设备采用ZX-500直流弧焊机,ZX-500焊机的特点是电压调节范围大,工作电流稳定,起弧电压稳定,水下操作不易断弧,连续性强,焊缝质量好。 1.2.2空压机 施工用空压机型号为V-0.67/14-1型。该机排气量0.67/min,工作压力1.4MPa,

镁牺牲阳极知识讲座

镁合金牺牲阳极 知识讲座 镁合金牺牲阳极的使用 镁合金牺牲阳极的生产 一镁合金牺牲阳极使用 (一)镁合金牺牲阳极简介 (二)镁合金牺牲阳极工作原理 (三)镁合金牺牲阳极应用 (一)镁合金牺牲阳极简介 镁基牺牲阳极 镁是电化学阴极保护工程中常用的一种牺牲阳极材料,具有较高的化学活性,它的电极电位较负,驱动电压高。同时,镁表面难以形成有效的保护膜。因此,在水介质中,镁表面的微观腐蚀电池驱动力大,保护膜易于溶解,镁的自腐蚀很强烈,在阴极上发生析氢反应2H++2e— H2。镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn系合金和Mg-AI-Zn-Mn系合金等三类,其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低,对钢铁的驱动电压很大(>0.6V),适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。但不足之处是它们的电流效率都不高,通常只有50%左右,比锌基合金和铝基合金牺牲阳极的电流效率要低得多。在镁中加入适量Al, Zn和Mn等元素组成合金,可使镁阳极的电化学性能得到改善。 纯镁牺牲阳极

镁为活泼金属,其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质,特别是含有析氢过电位较低的杂质时,会使镁的自溶倾向增大,电流效率降低。镁中的一些杂质元素,如Fe, Co, Mn 是以单质的形式固溶于镁基体中的,而另一些杂质,如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物,无论哪类杂质元素,它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性,能增大析氢的有效面积,进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03,Mn<0.01,Fe<0.02, Ni<0.001 ,Cu<0.001,Si<0.01。但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法,向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等,就可消除杂质元素的不良影响,获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右),使用寿命短,故目前己很少使用。 Mg-Mn牺牲阳极 锰在镁中的溶解度为3.4%,如果熔炼方法控制适当,可得到含有少量Mn晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素,可消除杂质的不良影响,降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中,锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部,而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围,不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象,过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%,所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%,比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外

镁合金材料应用简介

镁合金材料应用简介 庄顺英 zsy@https://www.360docs.net/doc/987379797.html, 摘要::以下是转载,主要介绍镁合金材料的特性、种类、成型条件和处理工艺。关键词: 如:性能,特点,压铸设备,成型技术等

镁合金材料一直是作为机械零件来应用的,近年来,由于3C产品的轻薄化,使得镁合金产品在3C领域有着较为广泛的应用。 这种金属材料的特点,决定了它的加工方式与注塑产品有很大的不同,所以在这里对镁合金材料做个简单的介绍,主要包括镁合金材料简介、镁合金压铸设备简介、镁合金压铸模具简介和典型零件工艺流程简介,给大家在设计镁合金产品时做一个参考。 一、镁及镁合金材料简介 1、物理化学性能 镁为银白色金属,原子序数为12,原子量为24,是目前实际应用中重量最轻的结构金属。 镁的密度1.74 g/cm3,熔点650℃,沸点1107℃,比热1.03KJ/(kg* K),线胀 系数26×10-6/ K,弹性模量45GPa(在常用金属中是最低的)。 气氧化,生成一层很薄的氧化膜,但这种薄膜不致密,疏松多孔,而且脆性较大,远不如铝合金氧化膜坚实,所以镁的耐蚀性很差。 镁属于活泼金属,化学活性很强,与其他金属接触时会产生电化学腐蚀,即使皮膜处理后,也不能完全防止腐蚀。 2、机械性能及合金化 纯镁的机械性能较低,屈服强度σs=90MPa,抗拉强度σb=200MPa,延伸率:δ=11.5%,断面收缩率ψ=12.5%,一般不能直接用做结构材料。 因此,人们根据不同的使用要求,在镁中加入铝、锌、锰、硅、锆、铈等合金元素,创造出多种不同性能的镁合金。 铝的合金化可以改善机械强度,提高铸造性能,同时赋于材料热处理强化效果,但随着铝含量的增加,材料的延展性和断裂强度逐渐下降。 锌的合金化能改善机械强度,在含量适当时,能改善合金的塑性,但锌对铸造性能有不利的影响,增加形成疏松和热裂纹的倾向。 锰的合金化对提高耐腐蚀性能也十分有利,因为Mn可与合金中的Fe形成化合物作为熔渣被排除,消除Fe对镁合金耐蚀性的有害影响。 硅和其它稀有元素的镁合金,能促使形成细小的微粒分布在晶粒的周围,改善镁合金的高温蠕变性能,当然,这些合金在室温下也具有良好的机械性能。 合金化的个作用:第一,提高镁的机械性能;第二,降低液相温度,增加流动性,改善镁合金的铸造性能,减小收缩倾向;第三,针对镁合金在150℃以上,强度显著下降的特点,增强镁合金的高温抗蠕变性能。

镁合金防腐蚀技术的现状及发展方向

浅谈镁合金防腐蚀技术的现状及发展方向 摘要:镁合金以其强度、比模量和优异的力学性能,已在众多领域受到广泛关注。但是,由于镁合金化学活性高、耐蚀性能差的缺陷制约了其应用范围。因此,镁合金的表面防护处理(耐腐蚀)极为重要。 关键词:镁合金防腐蚀表面处理现状发展方向 前言:镁合金由于具有质轻兼顾,易于回收等诸多优点,正在成为钢铁、铝合 金、工程塑料的一种重要替代材料。但镁是极活泼的金属,耐蚀性极差,在潮湿空气和中性、酸性溶液中都容易受到腐蚀。耐蚀性能差成为制约镁合金扩大应用的主要因素之一。改善镁合金的耐蚀性主要有两条途径,一是通过添加合金元素,减少杂质含量,进行适当的热处理等方法改善合金材料本身的耐蚀性,二是对镁合金制品进行适当的表面处理,实现和外部环境的隔绝,阻碍腐蚀的发生。镁合金表面处理常用的方法有化学氧化、电化学氧化、电镀等。 镁在地壳中储量丰富,仅次于铝、铁居第三位。镁属于轻金属,密度为1.74g/cm3,约为铝的2/3、钢的1/5,作为结构性材料有着非常广泛的应用前景。镁合金具有密度小,比强度、比刚度高,阻尼性、切削加工性、导电导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定,易回收等优点,使镁合金在航空工业、汽车、机械设备、电子产品等领域有着非常广阔的应用前景,被称为“21世纪的绿色工程材料”。我国是世界原镁生产和出口大国。但是,我国镁合金的研究和应用开发却相对滞后,其中一个重要的原因是镁合金的防腐问题没有很好地解决。镁是所有工业合金中化学活性最高的金属元素,其标准电极电位为-2.37V,在常用介质中的电位也相当低。镁合金在大气中的耐蚀性主要取决于大气的湿度与污染程度,腐蚀形成的氧化膜(MgO),但氧化膜多孔而疏松,会使腐蚀加剧,并且会阻碍表面处理的进行。在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中均会遭受严重的化学腐蚀。另外,镁合金与其它金属接触时,一般作为阳极发生电化学腐蚀,阴极是与镁直接有外部接触的异种金属,也可以是镁合金内部的第二相或杂质相,后者在宏观上表现为全面腐蚀。要扩大镁合金使用范围,充分发挥其优越性能,更好的服务人类,就必须解决腐蚀的问题。一方面是从镁合金材质的本身着手,开发更耐腐蚀的镁合金;另一方面就是进行适当的表面处理。 1.镁合金表面处理的常见方法 镁合金的表面处理方法主要有:阳极氧化处理、微弧氧化处理、化学转化膜 处理、有机涂层或有机镀膜、金属涂层(热喷涂防护层)、激光表面改性、气相沉积和离子注入等。 1.1阳极氧化处理 镁合金阳极氧化膜耐蚀性高,也可以作为涂装的底层。镁在阳极氧化的过程 中先形成一层致密的阻挡层,当氧化膜达到一定厚度时,由于其拉应力过大而发生局部断裂,膜层下面的金属又逐渐生成新的膜,整个膜层不断增厚。这种膜不仅包含了合金元素的氧化物,而且还包含了溶液中通过热分解并沉淀到镁合金工件表面的其他氧化物。 镁合金可以在酸性溶液中阳极化,也可以在碱性溶液中阳极化。早期的阳极化是利用含铬的有毒化合物的处理液,如Dow17,Cr22以及HAE,这三种工艺都是 MDCC移动开发者大会精彩荟萃智能硬件移动开发产品体验粉丝经济社交游戏

(完整版)牺牲阳极法阴极保护方案

长输管道牺牲阳极法 阴极保护方案 项目名称: 建设单位: 施工单位: 编制日期:2010年10月4日

目录 一、概述------------------------------------------------------------ 2 (一)原理 ----------------------------------------------------- 2(二)牺牲阳极法阴极保护的优点 --------------------------------- 2(三)牺牲阳极材料 --------------------------------------------- 2(四)阳极安装方式 --------------------------------------------- 6(五)测试系统 ------------------------------------------------- 7(六)应用标准和规范 ------------------------------------------- 7(七)主要测试设备和工具 --------------------------------------- 7 二、该项目管道牺牲阳极保护法的设计---------------------------------- 8 三、施工方法-------------------------------------------------------- 8 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: -------------------- 8 2、牺牲阳极法的施工: ------------------------------------------ 9

镁合金牺牲阳极安装技术要求_2020

牺牲阳极安装技术要求、安装步骤和施工要求 1技术要求 (1)将牺牲阳极与管网电性连接,通过牺牲阳极自身消耗向被保护金属构筑物提供直流电流,通过土壤构成电流回路,使被保护的金属构筑物极化到保护电位一0.85—1.5V,即达到了良好的保护状态。 (2)施加阴极保护后,发现旁流严重而明显影响保护范围和保护效果时,应采用绝缘予以绝缘断流,确保被保护的金属构筑物全面达标。 (3)系统中的所有电缆接头质量均应满足设计与使用要求,其接触电阻应低于0.0lQ,密封处理应经久耐用、密封效果可靠,对外界不允许存在导通点,确保阴极保护系统在有效保护期内正常运行。 2安装步骤 牺牲阳极安装步骤:①阳极检验工作;②阳极表面活化处理;③牺牲阳极组装;④牺牲阳极埋设;⑤与管道电性连接。

3施工要求 (1)阳极检验工作 阳极组装前应对阳极电缆封头进行外观封涂质量检查,电缆机械强度检查和接触电阻测试。因电缆损坏或电缆接头损坏将导致阳极失效,失去保护作用,要求阳极铁芯绝缘封涂质量好,阳极电缆机械强度以能够随阳极自身重量,阳极接触电阻小于0.001n。(2)阳极表面活化处理 组装牺牲阳极之前,为加速阳极表面活化,应将阳极表面的附着的油污及氧化物除净。首先采用机械处理方法,用手动砂轮或钢刷将阳极表面均匀打磨,再用粗砂纸打磨一遍。必要时进行化学处理,阳极表面火花处理与组装间隔时间不宜超过24h。 (3)牺牲阳极组装 先将特制白布袋内放人15kg填包料,再将经过检验和表面活化处理的阳极放入布袋轴线正中填包料中固定,并在阳极四周及顶部填装填充料约35kg;阳极不应与布袋接触,组装时应防止阳极偏心。 (4)阳极的埋设

镁合金表面处理国内外研究应用现状

表面工程技术 镁合金表面处理国内外研究应用现状Magnesium alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称:材料科学与工程学院 专业班级:复合材料1101 学生姓名:曹成成 学号: 3110706055 指导教师:张松立

2014 年 6 月 摘要:介绍了国内外镁合金表面处理的最新研究进展,其中包括 化学转化、自组装单分子膜、阳极氧化、电镀与化学镀、液相沉积 与溶胶凝胶涂层、气相沉积、喷涂、激光熔覆合金技术等,并对镁 合金表面处理的发展趋势作了展望。 关键词:镁合金表面处理涂层 引言 镁是金属结构材料中最轻的一种# 纯镁的力学性能很差。但镁合金 因体积质量小、比强度高、加工性能好、电磁屏蔽性好、具有良好 的减振及导电、导热性能而备受关注。镁合金从早期被用于航天航 空工业到目前在汽车材料、光学仪器、电子电信、军工工业等方 面的应用有了很大发展。但是镁的化学稳定性低、电极电位很负、 镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差。在某种程度上又制约 了镁合金材料的广泛应用,因此,如何提高镁合金的强度、硬度、耐磨、耐热及耐腐蚀等综合性能,进行适当的表面强化,已成为当 今材料发展的重要课题。 镁合金是最轻的金属结构材料之一,密度仅为1.3g/cm3 ~ 1.9 g/cm3,约为Al 的2/3,Fe 的1/4。镁合金具有比强度高,比刚度高,减震性、导电性、导热性好、电磁屏蔽性和尺寸稳定性好,易回收 等优点。以质轻和综合性能优良而被称为21 世纪最有发展潜力的绿 色材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等各个领域。 但是镁合金的化学和电化学活性较高,严重制约了镁合金的应用, 采用适当的表面处理能够提高镁合金的耐蚀性。 一、微弧氧化处理 微弧氧化技术又称微等离子体氧化或阳极火花沉积, 实质上是 一种高压的阳极氧化, 是一种新型的金属表面处理技术。该工艺是 在适当的脉冲电参数和电解液条件下, 使阳极表面产生微区等离子 弧光放电现象, 阳极上原有的氧化物瞬间熔化, 同时又受电解液冷 却作用, 进而在金属表面原位生长出陶瓷质氧化膜的过程。与普通 阳极氧化膜相比, 这种膜的空隙率大大降低, 从而使耐蚀性和耐磨 性有了较大提高。目前, 微弧氧化技术主要应用于Al、Mg、Ti 等有 色金属或其合金的表面处理中。镁合金微弧氧化技术所形成的氧化

镁阳极,镁牺牲阳极,镁合金牺牲阳极的作用及原理

1. 纯镁牺牲阳极 镁为活泼金属,其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质,特别是含有析氢过电位较低的杂质时,会使镁的自溶倾向增大,电流效率降低。镁中的一些杂质元素,如Fe, Co, Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的,而另一些杂质,如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物,无论哪类杂质元素,它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性,能增大析氢的有效面积,进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03. Mn<0.01. Fe<0.02, Ni<0.001 } Cu<0.001. Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法,向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等,就可消除杂质元素的不良影响,获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右),使用寿命短,故目前己很少使用。 2. Mg-Mn牺牲阳极 ? 锰在镁中的溶解度为3.4%,如果熔炼方法控制适当,可得到含有少量Mn晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素,可消除杂质的不良影响,降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中,锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部,而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围,不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象,过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%,所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%,比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是使Mg-Mn阳极在腐蚀溶解时,在镁合金表面形成比氢氧化镁膜更具保护作用的水化二氧化锰膜,使析氢作用进一步减弱。最近,有人将少量的钙添加到Mg-Mn合金中,研究开发出一种高性能的Mg-Mn-Ca合金牺牲阳极材料,其含0.26%Mn和0.14%Ca。与Mg-Mn 合金(Mg-1.27Mn )相比,该新型合金阳极的电流效率显着提高,达到62.36% (Mg-Mn合金为50.94%),且其驱动电压也有所增大。据研究认为加入钙后使合金晶粒细化,并且在镁基体的晶界上析出了Mg2Ca阴极性化合物,从而降低了晶间腐蚀倾向,减少了晶粒的剥落,使合金的溶解变得均匀。这是Mg-Mn-Ca合金具有较优电化学性能的主要原因。 3. Mg-A1-Zn-Mn牺牲阳极 根据铝和锌的含量不同,性能不同,其中性能较好和获得广泛应用的主要是 Mg-6Al-3Zn-Mn合金,其表面溶解均匀,电流效率大于50%.铝是阳极中的主要合金元素,可与镁形成Mg17 A112强化相,提高合金的强度。但向工业镁中单独添加铝时,可形成大量的Mg Al, Mg2A13, Mg4 A13等金属间化合物,这些金属间化合物的存在,都会增大镁的自腐蚀速度、加速固溶体的破坏。锌可降低镁的腐蚀率,减小镁的负差异效应,提高阳极电流效率。微量的锰可抵消杂质铁、镍的不良影响。当锰的添加量为0.3%时,可使铁的允许含量达到0.02%,但同时也会降低电流效率。因此,杂质铁的含量以及相应的锰含量应尽可能低。铝、锌、锰的同时存在可进一步降低对工业镁中的杂质元素含量的要求。为了获得良好的

牺牲阳极保护的施工

钢管采用牺牲阳极保护的施工 钢管采用牺牲阳极保护的施工 对于长距离地下钢管或特殊要求的部位采用阴极保护措施.阴极保护分为“外加电源保护”和“牺牲阳极保护”。由于“牺牲阳极保护”不损害邻近的管线,运行后不需电源,管理较前者方便而被广泛采用。 被保护钢管的绝缘层质量是阴极保护的前提,凡有接地的部位均应有良好的绝缘。当按照上述要求完成钢管绝缘层施工后应对绝缘层作电阻测定,要求不小于5000欧/厘米。对于 因施工吊装或撞击损坏绝缘层的部位应及时修补,直至电阻测定合格为止。 牺牲阳极保护系统是由阳极、填包料、检查片、绝缘法兰和连接导线组成。现场安装参见 图6一114。各种配件的制造和安装要求如下: (1)牺牲阳极及填包料的制作和安装(见图6-115) 1) 阳极的选择和制作牺牲阳极又称之为保护器,选用镁、铅、锌等金属材料。较多的选用镁阳极,使用于电阻大的土壤中效果更佳。镁阳极板的长细比为8:1。它加工困难,性脆,搬运时容易折断,表面易产生氧化膜。制作前应进行切片测定电流,输出电流应达到40毫安。 安装前先用铁砂布将表面打光放入氧氧化钠溶液中浸洗,再用清水洗 净后立即投入填包料以防氧化。 2) 填包料的配制度阳极的安装填料选用硫酸镁(MgSO4)、硫酸钙(CaSO4)和膨润上调匀使用,配比为25:25:50。 当经过表面清洁处理的镁阳极投放主填料包后,按照上述配比先 将膨润土与硫酸镁干拌均匀,再将硫酸钙和清水加入调拌均匀后立即 放入填料包内直至密实为止,先后时间应控制在3~5分钟,否则将造 成干结。 装入填包料的阳极安装位置应与被保护的钢管保持60~70厘米 的净距,深度应在冻土层阱下,最好与被保护的钢管深度相同。 填包料的周围应加20厘米的细粒土壤,并使士湿润.以减少电阻

镁合金材料工艺

镁合金发展 针对陕北的跨越式发展目标,提出了建设府谷、神木镁产业基地,推进榆林能源基地资源深度转化,拉长产业链条,加大财政引导资金投入力度,组建省级镁业企业集团,集中力量开展技术攻关,重点发展六种镁合金,加强镁业人才建设 镁锂合金材料是当今世界上最轻的金属结构材料,属于国际上列入高度保密的技术。今年年底,中国将在西安阎良国家航空高技术产业基地实现这种金属结构材料的规模化生产,用于航空、航天、能源等多个领域。 据西安交通大学材料专家柴东朗教授介绍,镁锂合金材料具有低密度、高塑性等特点,是当今世界上最轻的金属结构材料,可部分替代目前应用于航空、航天领域的铝材及其他铝合金材料,具有广泛的应用前景。中国对镁锂合金材料研究已有一段时间,但是大多数处于实验室阶段,直到2010年西安交通大学与西安四方超轻材料有限公司合作在西安阎良国家航空高技术产业基地建成了中国第一条镁锂合金生产线。 经过两年来的进一步研发,目前西安四方超轻材料有限公司已在镁锂合金的冶炼工艺、质量控制、表面处理、机械加工等方面取得了突破性成果,为产品的推广应用创造了良好条件。 根据规划,到今年年底,西安四方超轻材料有限公司镁锂合金超轻材料项目将实现规模化生产,预计可年产100吨镁锂合金超轻材料。 我国镁深加工能力很薄弱。虽然早在50年代后期镁压铸业就已经起步,先后有若干厂家生产林业用机械和工具、风动工具等镁合金压铸件。到了90年代初,在汽车工业、电子工业发展的带动下,国内的镁压铸业有了较大的发展。为3C等产品配套的镁合金压铸件厂主要云集在华南和江、浙地区,尤以珠江三角洲一带最为突出。这一地区受到香港、台湾两地资金的投入、技术的支撑、市场的开拓以及管理的介入等全方位的拉动,发展速度令人关注。 积极稳妥地发展镁产业实现镁合金产业化是一项涉及面广、技术集成度高的大型系统工程。近10多年来,在世界范围内相继建立的一大批镁合金压铸工

镁合金阳极氧化膜的制备及其耐腐蚀性能研究【开题报告】

毕业论文开题报告 化学工程与工艺 镁合金阳极氧化膜的制备及其耐腐蚀性能研究 一、选题的背景、意义 镁是地球上储量最丰富的元素之一,除地壳表层金属矿所含的质量分数为1.93%外,在盐湖及海洋中也存在着十分可观的镁储存量。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金,镁及其合金具有许多优良的特性。它的密度小(1.8g/cm3镁合金左右),约为铝的2/3、铁的1/4;比强度很高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好,具有良好的导电、导热性、电磁屏蔽性、尺寸稳定性、机加工性能以及再循环利用的性能。 镁合金过去主要应用于航空航天领域,进10年来,随着汽车工业的发展,镁合金的应用最得到了很大的发展。由于环境保护和节省燃料的要求,通常以降低汽车重量来节省能耗,其中一项重要措施就是采用镁合金零件来取代原先的铝合金或钢制零件,由于各种数码产品的飞速跟新换代,对其外观和质量都提出了更高要求。用量轻、刚性好、金属光泽好、电磁屏蔽性好的镁合金取代塑料用在外壳上可获得很好的效果。 随着人们对环境保护意识的日益增强,镁合金无铬表面转化处理技术取得了很大的发展,对环境影响已经大大减小。国内的镁合金阳极氧化处理工艺与国外相比差距较大,大部分无铬电解液配方仅停留在实验阶段,无法投入到实际生产中。因此,对镁合金进行适当的表面处理来提高其耐蚀性能具有非常重要的意义。 二、相关研究的最新成果及动态 2.1 传统工艺 有关镁合金阳极氧化技术产生于20世纪,直到1951年以后,HAE和DOW l7工艺的相继出现才使阳极氧化技术在镁合金防护处理中应用成为可能。HAE工艺是碱性电解液的代表,而Dow Chemical company研发的DOW l7是酸性电解液的代表,在镁合金阳极氧化发展进程中两者起了重要的作用。后来又开发了Anomag 工艺、Magoxid-Coat工艺和Tagnite工艺等。其具体工艺如表1所示。

牺牲阳极保护设计与施工的经验建议

随着城市建设事业的飞速发展,埋地管道的数量剧增。这些管道多采用碳钢材质,为了延长管道的使用寿命,采取相应的防护措施尤为重要,其中涂层防腐和牺牲阳极保护联合防护取得了良好的效果。本文结合一些建设案例,针对牺牲阳极保护设计和施工中的问题提出一些建议。 管道防腐通常采用涂层加牺牲阳极保护,常规阴极保护有两种方法:外加电流法和牺牲阳极法。土壤电阻率约20Ω·m,保护电流密度为0.2mA/m2,自然电位为-0.4~-0.6V,管道保护电位(参比电极Cu/Cu-SO4)低于-0.95V。经过技术经济比较,牺牲阳极保护采用牺牲阳极法较适宜,该法施工简单,安全可靠,对邻近金属管道电干扰少,不用专人管理,可延长管道寿命1倍以上。 ②带状镁阳极的使用 带状镁阳极由纯镁或镁锰合金冷轧压制而成,开路电位(参比电极Cu/CuSO4)为-1.7V,单位长度质量为0.37kg/m,宜在电阻率≥100Ω·m的环境中使用。镁带在电阻率为50Ω·m的土壤中输出电流为10mA/m,在电阻率为150Ω·m的淡水中输出电流为3mA/m。同等质量带状镁阳极比锭状镁阳极表面积大很多,如11kg 镁锭表面积为0.27m2,而11 kg镁带长度为30m,表面积为1.9m2,是前者的7倍。阳极输出电流与表面积成正比,与电阻率成反比。阳极质量决定阳极寿命。设计上应考虑当地土壤电阻率,在穿越段或套管内管道上缠绕镁带要考虑它的使用寿命应该与管道寿命相当。如果设计寿命为20年,而当地土壤电阻率较低,就不宜采用镁带,而应采用锭状镁阳极。 常规设计穿越段或套管内管道通常采用镁带缠绕安装方法。绍兴天然气利用工程中采用的带状镁阳极断面尺寸为(19±0.5)mm×(9.5±0.5)mm,每根钢管缠绕2条带状镁阳极,缠绕方式为对称分布于管道两侧,每隔1~2m设一处捆绑带,其材料为尼龙带。电缆与镁阳极采用灌锡焊。绝缘层采用复合绝缘结构,从内向外为环氧树脂、电工胶布、塑料胶布、热缩套、防腐胶布,各层胶布缠绕时搭接。电缆与管道采用双点铝热焊连接,电缆蛇行并留有余量,两焊点间距>10cm,涂层破口尺寸为3cm×3cm,补口尺寸大于5cm×5cm。但在实际施工中这种镁带缠绕安装方法操作起来有困难,尤其是穿越段管道回拖时,缠绕的镁带会增加回拖阻力,且镁带容易脱落和断裂。因此,对于穿越段管道,建议不采用镁带,而是在出、入土点两处增设锭状镁阳极,并设置测试桩,定时检测阳极消耗量。对套管内管道,建议镁带的安装方法不采用缠绕,而是在不减少镁带量的前提下和管道平行安装,这样便于管道进入套管内而不损伤镁带。 ③三层PE涂层的优越性 在当前管道防腐涂层中,三层PE是诸多涂层中性能较优的一种,它不但有良好的机械性能,而且有良好的抗腐蚀性能和抗阴极剥离性能。三层PE涂层与阴极保护配合使用,大大降低阴极保护电流密度,从而降低阴极保护的造价。众多实例证实,新建PE涂层陆地管道所需保护电流密度约1~20μA/m2,海水管道所需保护电流密度约500μA/m2大大低于其他防腐层。但在当前设计中,由于缺乏对三层PE性能及使用寿命的认识,往往设计过于保守,造成牺牲阳极材料使用量过大。 ④绝缘装置的安装 阴极保护管道上的绝缘装置有多种形式,主要是绝缘法兰和绝缘接头。绝缘法兰必须架空,绝缘接头可直埋入地。安装绝缘装置会出现两个问题:a.如何保护绝缘装置不受强电电涌的破坏。目前绝缘接头有整体自放电型和无自放电型两种。整体自放电型绝缘接头由于内部有释放高压的装置,可省去具有相同功能的

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