BV和DNV船舶牺牲阳极常见问题

阳极保护：阳极金属在一定介质条件下，会产生表层保护膜，有活化态变成钝化态。

使金属产生阳极钝化的方法：偶接保护器法、外加电源阳极保护法（通过直流电源，使阳极达到致钝电流，获得阳极保护的方法）、合金化法、介质添加重金属离子沉积层法。

阴极保护：是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。

根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。

后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。

问：关于牺牲阳极的阴极保护法，本来是原电池，为什么叫阴阳极？
这个问题本来很简单，只是在它的名称上有时给人疑惑。

这是一个原电池，是在“牺牲负极，保护正极”。

之所以称为“牺牲阳极的阴极保护法”是根据电解液中的反应，一般我们把电解液中发生氧化反应的极板称为“阳极”，发生还原反应的称为“阴极”，这个名称来源于“电解电镀”，在外电源的作用下，与外电源正极相连的极板处发生的是氧化反应，对应极板称为“阳极板”，与外电源负极相连的极板处发生的是还原反应，对应极板称为“阴极板”。

所以，在这个牺牲负极保护正极的“原电池”中，如果从“电解液中化学反应”的角度看极板，阴极恰是原电池电源正极，阳极恰是原电池负极。

从因果关系来看，原电池由化学能转化为电能，电解电镀是由电能转化为化学能。

从电流方向来看，可以统一为“溶液中阴离子流向阳极板，在极板处发生氧化反应；溶液中阳离子流向阴极板，在极板处发生还原反应”。

电解电镀中与电源正极连接的是阳极板，而原电池中电源的正极称为“阴极板”，反之亦然。

电化学腐蚀：电化学腐蚀是金属表面与离子导电性介质发生电化学作用引起的，在作用过程中有阳极区和阴极区。

其特点是金属与介质中有电流流动。

是船舶腐蚀中最常见的一种腐蚀。

化学腐蚀：化学腐蚀是由于金属表面与介质直接发生化学作用引起的，其特点是在作用进行过程中没有电流产生。

微生物腐蚀：某些微生物的生命活动，能够促进阳极区和阴极区的电化学反应，或能削弱金属表面膜的耐腐蚀作用，或能产生腐蚀性物质，从而加快电化学腐蚀，如硫酸盐还原菌和铁细菌对金属的腐蚀。

电化学腐蚀：①氧的浓差电池作用：近水面氧比较多，得到电子成为阴极，水中金属失去电子，成为阳极，构成原电池。

腐蚀发生后，缝隙/缺口处氧比较多，底部比较少，底部继续腐蚀，形成锈坑。

②两种不同金属：电偶腐蚀，电势低的成为阳极。

③氧化皮引起的腐蚀：氧化皮电极电位比钢铁高0.26V。

④涂膜下腐蚀：涂膜有微孔存在，海水进入，发生电化学腐蚀。

⑤杂散电流引起的腐蚀：供电/电焊，漏电，船体大阳极。

机械腐蚀：（冲击腐蚀和空泡腐蚀）
空泡腐蚀：高速流动的液体，因不规则流动，产生空泡，形成水锤作用，破坏金属表面的保护膜，加速腐蚀，如螺旋桨，泵轴。

生物腐蚀：海洋生物在船底附着，破坏漆膜，造成钢板局部电化学腐蚀
微生物新陈代谢，分泌出具有侵蚀物的产物。

腐蚀电池：
1原电池：把两种不同金属放在电解质溶液内，已导线连接，可以发现导线上有电流通过，这种装置称为
2宏电池：肉眼可以看到的一类腐蚀电池。

①、电偶电池：由不同的金属在同一电解溶液中相互接触而构成。

如钢质船体和牺牲阳极构成的腐蚀电池。

②、浓差电池：同一种金属与相同的电解质溶液相接触，由于电解质溶液的浓度不同，形成浓差电池。

（氧浓差电池）
金属的电极电位与金属离子浓度有关，溶液越稀，金属的电位越低。

在氧浓度较小的地方，金属的电位较低，成为阳极，金属遭到腐蚀。

3微电池
全面腐蚀：均匀腐蚀是腐蚀作用均匀地发生在整个金属表面，并在整体上逐步地使金属腐蚀，逐步地使金属降低其各种属性，因而其危害性不太严重。

局部腐蚀：局部腐蚀是腐蚀作用主要集中在金属的局部区域。

由于这些腐蚀的分布、深度、和发展很不均匀，往往当金属整体还相当完好的时候，局部腐蚀已相当严重，会导致严重事故或灾害，所以危害性很大。

点蚀，选择性腐蚀，丝状腐蚀。

海水的含盐总量通常以盐度来表示，即指1000g海水中溶解的固体物质的总克数。

温度：海水温度每上升100C，钢铁腐蚀速度将增大1倍
流速：海水的流动可使空气中的氧扩散到钢铁表面的速度加快，同时，它能冲刷掉钢铁表面由腐蚀产物所形成的各种保护膜。

电位（平衡电极电位，相对于标准氢电极）纵坐标，pH为横坐标
稳定区（非腐蚀区）：电位和pH变化不会引起金属的腐蚀，即在热力学上，金属处于稳定状态。

腐蚀区：在此区域内金属是不稳定的，可随时被腐蚀，Fe2+、Fe3+是稳定的
钝化区：在此区域内生成稳定的固态氧化物或氢氧化物。

金属是否遭受腐蚀取决于生成的固态膜是否具有保护性，即能否进一步阻碍金属溶解的能力。

；
将铁的电位降至非腐蚀区，这是阴极保护技术
将铁的电位升高至钝化区，这的阳极保护技术
驱动电位：阳极与钢铁的保护电位差。

通常底部水舱和双层底压载水舱装载压载水时，整个舱内都注满水，因此舱顶的面积应列入被保护面积之中。

而舷侧边水舱、顶边水舱、首尖舱、尾尖舱等压载海水时，一般不会满至舱顶，故舱顶的面积可不列入被保护面积。

外板浸水区面积②：S=1.7TL WL+V/T L WL:满载水线长(m)；V:满载排水体积（m3）
Al：重量小，电容量大，输出相同电量的铝基阳极要比其他阳极轻的多，对原材料要求低。

自腐蚀大，电流效率比锌基阳极低，溶解性也比锌差，碰撞能诱发火花。

所以在某些场合受到一定的限制。

①Al允许在货油舱及其相邻的液舱中使用，但仅限于势能不超过275J的部位，阳极重量应取装配时的重量，包括衬垫和装置设施
②阳极的高度通常从液舱底部量至阳极中心
③除非有临近构件的保护外，Al不应设在液货舱舱口或洗舱机开口的下面
r0为铁脚半径，如果选择型号给出，则可以直接算，如没给出，可通过当量半径算出，r0=(L+B)/π
平板形计算末期接水电阻可采用手镯形的计算公式
压载水舱或其他液货/压载舱注意事项：
1、铝合金阳极的布置应注意船级社规范的要求；
2、阳极应固定在舱内的扶强材或水平构件上，长条形阳极的走向应与扶强材的走向相一致；
3、阳极不能固定在外板上，一根阳极也不能跨越安装在两根扶强材上；
4.、在液舱的垂直方向上，阳极的布置应由上而下均匀递减，而在同一水平方向上要注意对称分布和均匀
5、阳极布置的位置应照顾到安装的方便，在人孔和舱梯周围亦不宜布置阳极。

因为牺牲阳极会对螺旋桨产生空泡腐蚀，所以距螺旋叶梢300mm范围内的船壳板上和单螺旋桨船的无阳极区不得布置牺牲阳极
腐蚀流体与金属构件作高速相对运动，引起流体压力分布不均匀，气泡迅速产生和破灭过程反复进行而导致的局部腐蚀。

气泡破灭时产生的压力高达400MPa，破坏金属表面的保护膜或使表面发生塑性变形，从而加速腐蚀。

多发生在各种泵、水轮机等高速运动的设备、机械中。

温度升高，阳极表面钝化加剧，局部产生孔蚀，孔蚀处电位较其他部位更负，若孔蚀处的电位与晶界处的电位接近或低于基体时，晶间腐蚀和孔蚀同事存在，阳极电化学性能迅速恶化。

开路电位和工作电位变正，实际电容量降低，阳极消耗率增加，电流效率降低，腐蚀产物不易脱落，腐蚀均匀性变差。

开路电位:电流密度为零时的电极电位,也就是不带负载时工作电极和参比电极之间的电位差。

阳极的电流效率在海水盐度大于十时，其值都在85%以上，在国标规定范围之内，海水盐度为5时，阳极电流效率明显下降，这说明盐度为5以下的海水对牺牲阳极电流效率有明显的影响，而海水盐度为10以上对牺牲阳极的电流效率影响不大。