阴极保护的基本知识

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《生锈与防锈》 知识清单

《生锈与防锈》 知识清单

《生锈与防锈》知识清单一、生锈的原理生锈,简单来说就是金属在环境的作用下发生了化学变化,导致其性质和外观发生了改变。

这主要是因为金属与空气中的氧气、水以及其他化学物质发生了反应。

以铁为例,当铁暴露在空气中时,铁会与氧气和水发生反应,生成铁锈。

铁锈的主要成分是氧化铁(Fe₂O₃),它是一种疏松多孔的物质,不能阻止铁继续与外界环境发生反应,从而导致铁的腐蚀不断加剧。

这个化学反应的方程式可以表示为:4Fe + 3O₂+ 6H₂O =4Fe(OH)₃,2Fe(OH)₃= Fe₂O₃+ 3H₂O 。

其他常见的金属如铜、铝等也会生锈,只是它们生锈的条件和产物有所不同。

铜在潮湿的空气中会慢慢生成铜绿,即碱式碳酸铜(Cu₂(OH)₂CO₃);铝在空气中会形成一层致密的氧化铝(Al₂O₃)保护膜,阻止铝进一步被氧化,但在强酸强碱等恶劣环境下,这层保护膜也可能被破坏,导致铝生锈。

二、生锈的条件要使金属生锈,一般需要同时满足以下几个条件:1、氧气的存在氧气是导致金属生锈的重要因素之一。

大多数金属在氧气的作用下会发生氧化反应,从而形成氧化物。

2、水的参与水可以促进金属的电化学腐蚀。

在潮湿的环境中,金属表面容易形成水膜,为化学反应提供了介质,加速了生锈的过程。

3、环境中的化学物质例如空气中的二氧化硫、二氧化碳、氯化物等,它们会与金属发生化学反应,或者破坏金属表面的保护膜,增加生锈的可能性。

4、金属的性质不同的金属具有不同的化学稳定性。

一些活泼金属如铁、锌等容易生锈,而像金、铂等贵金属则相对稳定,不易生锈。

5、温度和湿度较高的温度和湿度通常会加快金属生锈的速度。

因为在这样的条件下,化学反应更容易进行,金属表面的水膜也更容易形成。

三、生锈的危害生锈给我们的生活和生产带来了诸多危害:1、降低金属的强度和机械性能生锈会使金属的结构变得疏松,从而降低其强度和硬度,使其在承受外力时容易断裂或损坏。

2、影响设备的正常运行在工业生产中,如机器零件、管道等生锈,会导致设备的精度下降,甚至出现故障,影响生产效率和产品质量。

阴极保护工程手册

阴极保护工程手册

阴极保护工程手册简介阴极保护是一种常用的金属防腐技术,通过施加电流,以实现对金属结构的保护。

本手册将介绍阴极保护工程的基本原理、常见的施工方法、设备选型以及运行与维护等方面的知识,旨在为工程师和技术人员提供参考。

目录1.原理介绍2.阴极保护工程的分类3.基本施工方法4.设备选型与配置5.阴极保护工程的验收标准6.运行与维护1. 原理介绍阴极保护是一种通过外部电流施加于金属表面,改变金属电化学反应而实现的防腐技术。

通过施加足够的负电位,使金属结构达到阴极极化状态,从而减少或消除金属表面的腐蚀过程。

阴极保护通常应用于长期暴露在海洋环境中的钢结构,如桥梁、码头、海上石油平台等。

2. 阴极保护工程的分类阴极保护工程按照施工方式可分为两类:外部阴极保护和内部阴极保护。

外部阴极保护主要通过在金属结构表面施加电流来达到保护效果,而内部阴极保护则是通过在金属结构内部注入抗腐蚀剂或添加活性物质来达到防腐目的。

3. 基本施工方法阴极保护工程的基本施工方法包括如下几个步骤:1.表面准备:对金属表面进行清洁、除锈、打磨等处理,使其达到适合施工的状态。

2.电流设计:根据金属结构的材料、尺寸和使用环境等因素,计算出所需的阴极保护电流。

3.设备安装:根据电流设计要求,选择合适的电源设备,并按照相关规范将其安装到金属结构上。

4.电极布置:根据金属结构的形状和尺寸,合理布置阴极和阳极电极,确保电流分布均匀。

5.电流接入:将电源与阴极和阳极电极连接起来,形成完整的电流回路。

6.监测系统:安装合适的监测设备,定期检查电流和结构的防腐效果,并进行必要的调整和维护。

4. 设备选型与配置在阴极保护工程中,电源设备的选型和配置很关键。

需要考虑金属结构的尺寸、含盐量、使用环境等因素。

一般情况下,阴极保护工程使用直流电源,电流大小根据实际情况确定。

除了电源设备,还需要选择合适的电极材料和阴极保护剂。

电极材料应具有良好的导电性能和抗腐蚀能力。

阴极保护剂的选择要考虑金属结构的材料和使用环境等因素,以提供有效的防腐蚀效果。

阴极保护操作规程

阴极保护操作规程

阴极保护操作规程一、引言阴极保护是一种常用的金属防腐蚀措施,通过对金属结构进行电流供给,将其转化为阴极,从而保护金属结构免受腐蚀的影响。

本文档将详细介绍阴极保护的操作步骤和注意事项,以确保阴极保护系统的安全运行和有效性。

二、阴极保护操作步骤1. 系统准备在进行阴极保护之前,需要进行系统准备工作。

包括检查阴极保护设备的完整性和运行状态,确保设备正常工作。

同时,需要清除金属结构表面的杂质和污垢,以保证电流的有效传导。

2. 系统连接将阴极保护设备与金属结构进行连接,确保电流能够顺利传递至金属结构。

连接部分需要仔细检查,确保连接牢固、电流通畅。

3. 参数设置根据金属结构的材质和具体情况,设置阴极保护系统的工作参数。

包括电流密度、保护电位和保护时间等。

参数的合理设置是保证阴极保护效果的关键。

4. 定期巡检阴极保护系统需要进行定期巡检,以确保设备正常工作。

巡检内容包括阴极保护设备的运行状态、电流传导情况以及金属结构的腐蚀情况等。

发现问题及时修复,确保系统的可靠性和有效性。

5. 铅笔标记在金属结构上进行铅笔标记,将阴极保护装置的阴极接线点做好标记。

这样可以方便进行后期的巡检和维护工作。

6. 系统维护阴极保护系统需要定期进行维护工作,包括清洁设备、更换电极、检修设备等。

维护工作的频率和内容根据具体情况而定,但一般应定期进行。

三、阴极保护操作注意事项1. 安全操作在进行阴极保护操作时,务必注意安全。

操作人员应穿戴好安全防护装备,遵守操作规程,确保自身和周围人员的安全。

2. 系统监控阴极保护系统应设置监测设备,实时监测金属结构的腐蚀情况和保护效果。

如发现异常,应及时采取相应的措施进行修复。

3. 阴极保护设备选择选择适合的阴极保护设备对于系统的正常工作和保护效果至关重要。

在选择设备时,应考虑金属结构的材质、形状、大小等因素,并选择具有良好品质和可靠性的设备。

4. 定期检测除了定期巡检外,还应定期对阴极保护系统进行专业检测。

海洋工程防腐基础知识介绍

海洋工程防腐基础知识介绍

60
150
Finish coating 面漆
Sigmadur188 聚氨脂面漆188
60
See Color schedule for finish coating 见面漆颜色表
Total coating thickness 涂膜总厚度
295
B.结构钢、容器外表面、管汇、管道、泵、法兰、阀门和其他设备工艺橇的外表面 (保温的,工作温度≤ 120℃)
单组份漆,浪费一般低于5%,双组份漆在5-10%
2.3 钢铁的锈蚀等级评定
A
B
C
D
大 面 积覆 盖粘 着的 氧 化 已开始锈蚀,且氧化皮已 氧 化 皮已 因为 锈蚀 而 剥 氧化皮已因锈蚀而剥离, 皮,而几乎没有铁锈的钢 经开始剥落的钢材 材表面 落或者可以刮除,但在正 在正常视力观察下,已可 常 视 力观 察下 仅见 到 少 见 普 遍发 生点 蚀的 钢 材 量点蚀的钢材表面 表面
系统 C
组成 底漆
油漆类型
Two-component High-build, H igh-solids Surface Tolera nt Epoxy Two-pack Acrylic Modified Pol yurethane
油漆名称
Sigmacover 280 LT
颜色 黄绿色
干膜厚度 100um
海洋工程防腐基础知识
主要内容
• 腐蚀与防护总体介绍
• 涂装
• 热浸镀锌
• 热喷铝
• 阴极保护
1. 腐蚀与防护总体介绍
• 腐蚀:材料与环境介质之间发生物理化学和电化学相互作用 导致材料变质和破坏。 • 腐蚀反应本质:金属被氧化的氧化还原反应,金属失去电子 被氧化,氧化剂得到电子被还原。 • 腐蚀的充分必要条件:介质中有能使金属氧化的化学物质存 在,常见的有H+,O2,H2O,Fe3+。 • 防腐的目的:低成本降低腐蚀对材料性能和使用寿命的影响。

管道阴极保护知识阴极保护参数

管道阴极保护知识阴极保护参数

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在工程实际中也可采用通电情况下管道对 地电位较自然电位向负偏移300mV以上的指标。 选用这个偏移指标时应考虑以下因素:
(1)本指标不能提供完全的保护,但在无 杂散电流环境下,对裸露或防腐层质量低劣的 管道则是切实可行的手段:
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(2)在具有良好防腐绝缘层的管道或受到杂散 电流干扰的管道上,使用本指标是浪费的或错误 的;
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三、最大保护电位
管道通人阴极电流后,管道电位变负,当 其负电位提高到一定程度时,H+在阴极表面还 原,使得管道表面会析出氢气,减弱甚至破坏 防腐层的粘结力。所以必须将通电点电位控制 在比析氢电位稍正一些的位置。这个电位称为 最大保护电位。最大保护电位应经过试验,考 虑防腐层的种类及环境来确定,以不损坏防腐 层的粘结力为准。
本指标用于管道表面是均匀极化而又没有 杂散电流干扰的情况ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,判定阴极保护效果是 相当准确的。在具有中断电流测量手段时,推 荐采用这个指标。
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(二)特殊条件的考虑
(1)对于裸钢表面或涂敷不良的管道,在 预先确定的电流排放点(阳极区)确定净电流 是 从电解质流向管道表面。
(2)当土壤或水中含有硫酸盐还原菌,且 硫酸根含量大于0.5%(质量百分数)时,通 电保护电位应达到一950mV或更负。
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五、阴极保护准则
SY/T 0036--2000提出的阴极保护准则 有以下内容。
(一)埋地钢质管道阴极保护准则
(1)在施加阴极电流的情况下,测得管地电位 为一850mV(CSE)或更负。测量中必须排除附加电 压降(IR降)的影响。
该指标是一个被广泛接受的参数,大量试验

阴极保护知识.

阴极保护知识.
管道阴极保护
二〇一六年五月二十五日
油气销售中心川东北输气大队
目录
一、腐蚀的定义
二、阴极保护的工作原理及应用 三、阴极保护设施维护
四、阴极保护参数测量技术介绍
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一、腐蚀的定义
1、什么是 腐蚀!?
金属与周围的电解质发生反应,从原子变成离子的过程就是腐蚀。
化学腐蚀 腐蚀 电化学腐蚀 电化学腐蚀电池
在通气条件差(含氧量低)的环境下,钢结构对地电位低,为阳极发生 腐蚀。如公路穿越处,由于沥青路面阻碍了氧气的供应,公路正下方氧气含
量低,管地电位低,为阳极发生腐蚀,而路两端管道通气条件好,管地电位
较高,为阴极得到保护。
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一、腐蚀的定义
3、管道腐蚀的原因。
(4)土壤密实度引起的腐蚀
二、阴极保护的工作原理及应用
2、牺牲阳极阴极保护
常用的阳极材料:
(1)镁、铝、锌; (2)由于在提供保护的同时,阳极被消耗掉,所以这些阳极又 被称为牺牲阳极。 牺牲阳极材料特点:
(1)电位足够负;
(2)电流效率较高; (3)溶解均匀,易于脱落;材料价格低廉,来源充分。
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(6)新旧管道的腐蚀 在旧管道中换掉一段管,或焊接补强板,
因为新管道及补强板电位较负,为阳极首先发
生腐蚀,因此,新管道寿命比预期寿命低。
(7)杂散电流腐蚀
由于杂散电流流动而引起的腐蚀。在电流 流入的管段,管道得到保护;在电流离开管道
进入电解的管段,管道发生腐蚀。
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目录
二、阴极保护的工作原理及应用
2、牺牲阳极阴极保护
应用范围:

化工设备基本知识—金属材料的腐蚀与防护

化工设备基本知识—金属材料的腐蚀与防护
非金属隔离材料主要有:涂料(如涂刷酚醛树脂)、块状材料衬里(如 衬耐酸砖)、塑料或橡胶衬里(如碳钢内衬氟橡胶)等。
金属隔离材料有:铜(如镀铜)、镍(如化学镀镍)、铝(如喷铝)、双金 属(如碳钢上压上不锈钢板)、金属衬里(碳钢上衬铅)等。
2.电化学保护:用于腐蚀介质为电解质溶液、发生电 化学腐蚀的场合,通过改变金属在电解质溶液中的电极 电位,以实现防腐。有阳极保护和阴极保护两种方法。
防腐措施:为了防止和减轻化工设备的腐蚀,除应选择合适的 材料制造设备外,还可采取多种措施,如隔离腐蚀介质、电化学 保护及缓蚀剂保护等。
1.隔离腐蚀介质:用耐蚀性良好的隔离材料覆盖在耐蚀性较差的被保 护材料表面,将被保护材料与腐蚀性介质隔开,以达到控制腐蚀的目的隔 离材料有非金属材料和金属材料两大类。
(1) 阳极型缓蚀剂 (2) 阴极型介质的作用下发生破坏称为腐蚀。铁 生锈、铜生绿锈、铝生白斑点等是常见的腐蚀现象。
在化工生产中,由于物料(如酸、碱、盐和腐蚀性气体等)往往具 有强烈的腐蚀性,而化工设备被腐蚀将造成严重的后果,因此化工 腐蚀与防腐问题必须认真对待。
① 阴极保护:是将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极, 从而使其不遭受腐蚀。
② 阳极保护:是把被保护的设备接直流电的阳极,让 金属表面生成钝化膜来起保护作用。阳极保护只有 当金属在介质中能钝化时才能应用。
图1-5阴极保护
3.缓蚀剂保护:向腐蚀介质中添加少量的物质,这种物质能够阻滯电化 学腐蚀过程,从而减缓金属的腐蚀,该物质称为缓蚀剂。 缓蚀剂一般分为:
腐蚀的类型:按破坏特征分为均匀腐蚀和局部腐蚀 (见图1-3),按腐蚀机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
(a)均匀腐蚀
(b)区域腐蚀
(c)点腐蚀
图1-3腐蚀破坏的形

金属腐蚀与防护知识重点

金属腐蚀与防护知识重点

⾦属腐蚀与防护知识重点⾦属腐蚀与防护知识重点⾦属腐蚀、⾼温氧化、吸氧腐蚀、析氢腐蚀、极化、碱脆、阴极保护、缓蚀剂、阳极极化1. ΔGθ值愈负,则该⾦属的氧化物愈稳定,即图中线的位置愈低,它所代表的氧化物就愈稳定。

同时它还可以预测⼀种⾦属还原另⼀种⾦属氧化物的可能性。

2.n型半导体是⾦属过剩型氧化物,⼜称为还原性半导体;P型半导体⼜称为氧化型半导体,这类氧化物主要是通过电⼦空⽳的迁移⽽导电的。

3. 氧化动⼒学规律取决于氧化温度、时间、氧的压⼒、⾦属表⾯状况以及预处理条件(它决定于合⾦的组织),同⼀⾦属在不同条件下,或同⼀条件下不同⾦属的氧化规律往往是不同的。

4. ⾦属氧化的动⼒学曲线⼤体上可分为直线、抛物线、⽴⽅、对数及反对数规律五类,其中符合氧化反应的抛物线速度规律表明氧化膜具有保护性。

5. 在腐蚀学⾥,通常规定电位较低的电极为阳极,电位较⾼的电极为阴极。

6. 腐蚀电池与原电池的区别:原电池是能够把化学能转变为电能,作出有⽤功的装置;⽽腐蚀电池是只能导致⾦属破坏⽽不能对外作有⽤功的短路电池。

7.阳极极化时电极的电位向正的⽅向移动,产⽣极化的原因有活化极化、浓差极化、电阻极化等。

8.阴极极化时电极电位向负的⽅向移动,产⽣极化的原因是阴极活化极化、阴极浓差极化。

在实践中,阴极浓差极化⽐阳极极化重要得多。

9. 凡是能消除或抑制原电池阳极或阴极极化过程的均叫作去极化。

最重要最常见的两种阴极去极化反应是:氢离⼦和氧⽓分⼦阴极还原反应。

10. 锌、铁等⾦属及其合⾦在海⽔、潮湿⼤⽓、⼟壤和中性盐溶液中的腐蚀,其阴极过程主要是氧去极化反应。

11. 在酸性介质中⼀般电位负的⾦属如Fe、Zn等均能发⽣氢去极化腐蚀,电位更负的⾦属Mg及其合⾦在⽔中或中性盐溶液中也能发⽣此腐蚀。

12. 引起⾦属钝化的因素有化学及电化学两种。

前者引起的钝化,⼀般是由强氧化剂引起的;后者是指外加电流的阳极极化产⽣的钝化。

13. 某些活性的阴离⼦,如SCN—、卤素离⼦C1—等对钝化膜的破坏作⽤最⼤。

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阴极保护的基本知识阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。

阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。

美国腐蚀工程师协会(NACE)对阴极保护的定义是:通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。

牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。

阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化,从而实现保护。

外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流,使之阴极极化。

该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。

保护电位是指阴极保护时使金属腐蚀停止(或可忽略)时所需的电位。

实践中,钢铁的保护电位常取-0.85V(CSE),也就是说,当金属处于比-0.85V(CSE)更负的电位时,该金属就受到了保护,腐蚀可以忽略。

阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法,它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀,能大大延长储罐和管道的使用寿命。

根据美国一家阴极保护工程公司提供的资料,从经济上考虑,阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。

网状阳极阴极保护方法网状阳极阴极保护方法是目前国际上流行且成熟的针对新建储罐罐底外壁的一种有效的阴极保护新方法,在国际和国内都得到了广泛应用。

网状阳极是混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极。

阳极网预铺设在储罐基础中,为储罐底板提供保护电流。

网状阳极保护系统较其它阴极保护方法具有如下优点:1)电流分布均匀,输出可调,保证储罐充分保护。

2)基本不产生杂散电流,不会对其它结构造成腐蚀干扰。

3)不需回填料,安装简单,质量容易保证。

4)储罐与管道之间不需要绝缘,不需对电气以及防雷接地系统作任何改造。

5)不易受今后工程施工的损坏,使用寿命长。

6)埋设深度浅,尤其适宜回填层比较薄的建在岩石上的储罐。

7)性价比高,造价仅为目前镁带牺牲阳极的1倍;虽然长期由恒电位仪提供电流,但其可靠性,寿命和综合经济效益远高于牺牲阳极;深井阳极阴极保护深井阳极阴极保护是近年来兴起的一种阴极保护方法,采用的阳极与浅埋基本相同,但施工较浅埋阳极复杂得多,且一次性投资比较高,调试比较麻烦。

现场是否适合采用深井保护还需考虑当地的地质情况、地层结构以及周围金属构筑物的分布情况。

但从其保护效果及投资来说,推荐在需要对整个大型罐区和埋地管网进行保护时采用。

深井阳极也可用于保护长输管道,但由于现场施工复杂等原因,一般很少采用。

柔性阳极产品柔性阳极亦称缆形阳极,是一种新型阳极,早期主要是为解决覆盖层老化的老龄管道的阴极保护问题而研制开发,目前已广泛应用于新建和已建管道及储罐的保护。

该阳极的基本结构为铜芯外面包裹导电聚合物及耐酸碱编织层,然后经过特殊的工艺处理,使之具有耐热、抗老化的性能,在允许在工作电流范围内,其工作寿命预期可达40年以上。

这种结构,铜芯确保了纵向低电阻,可以把电流传到很远;而且导电聚合物确保了横向有一较高电阻接地,使铜芯中的电流只能慢慢地“滴入”地中。

柔性阳极产品和常规辅助阳极相比,柔性阳极在下列领域具有优越性:①覆盖层老化的旧管道;②错综复杂的管网;③储罐罐底外壁;④长距离、小间距平行的管道;⑤高电阻率环境。

埋地钢结构防腐蚀技术埋地钢结构防腐蚀技术埋地金属构筑物的种类繁多,包括输送各种流体的金属管道、管网,也包括各种各样的金属储罐,以及各种避雷接地装置(网)等等。

这些金属构筑物直接或通过防腐层间接与土壤接触。

土壤是由固态、液态、气态三相物质所组成的复杂的混合体系,它的结构、成分以及其它环境因素的相互作用,使得土壤腐蚀性比其他介质更为复杂。

土壤酸碱性、细菌类型及含量、无机盐离子类型及含量、杂散电流大小及方向等是影响其腐蚀性能的重要因素,有时土壤的这种腐蚀是很严重的。

总体上讲,土壤腐蚀会不同程度降低金属构筑物的使用寿命。

而且,由于不同条件下金属构筑物会发生不均匀腐蚀,对管道而言会造成局部穿孔,更是大大影响了整条管道的使用寿命。

因此对埋地金属构筑物进行有效的保护是十分必要的,现有解决方案一般采用外涂层与阴极保护联合使用的方法。

阴极保护分为牺牲阳极保护和强制电流保护两种方法,以下对两种方法分别进行介绍。

1.牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属和合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低速率的方法。

在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极。

通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。

镁阳极适用于淡水和土壤电阻率较高的土壤中,锌阳极大多用于土壤电阻率较低的土壤和海水中,铝阳极主要应用在海水、海泥以及原油储罐污水介质中。

牺牲阳极保护法的主要特点是:(1)适用范围广,尤其是中短距离和复杂的管网(2)阳极输出电流小,发生阴极剥离的可能性小(3)随管道安装一起施工时,工程量较小(4)运行期间,维护工作简单。

(5)阳极输出电流不能调节,可控性较小。

2.强制电流保护法将被保护金属与外加电流负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。

外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地电池中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子的氧化反应,使腐蚀受到抑制。

强制电流保护法的主要设备有,恒电位仪、辅助阳极、参比电极。

强制电流保护法的主要特点是:(1)适用于长输管线和区域性管网的保护(2)输出电流大,一次性投资相对较小(3)安装工程量较小,可对旧管道补加阴极保护(4)运行期间需要专业人员维护(5)容易实现远程自动化监控3.强制电流阴极保护系统组成*阳极地床阳极地床一般分为浅埋阳极地床和深井阳极地床两种。

*阴极保护控制系统阴极保护的控制系统由恒电位仪、控制箱、阳极地床、阴极通电点组成*阳极地床通过汇流电缆与恒电位仪阳极接点相连。

阴极通电点设置两根阴极电缆和两支电位控制用长寿命固体硫酸铜参比电极。

*阴极保护检测系统阴极保护检测系统由恒电位仪和管线测试桩组成,恒电位仪可以自动测量通电点的电位、恒电位仪的工作电位和输出电流;管线测试桩可检测管道的保护电位和牺牲阳极的工作电位、输出电流、开路电位。

*阴极保护排流系统杂散电流干扰强烈的地区的管道应采取排流保护。

在长输管道与高压输电线路平行段或者与电气化铁路交叉平行段必须根据杂散电流影响的大小设置排流阳极组。

*临时保护系统按照阴极保护设计规范的要求,如果管道的施工期超过6个月,此管道应该设置临时阴极保护系统,来避免外加电流阴极保护系统投用前管道受到土壤的腐蚀。

*阴极保护绝缘与电连接系统为保障阴极保护电流不泄漏到非保护的金属部分,在长输管道两端设置绝缘接头。

*套管中管道的阴极保护当管道穿越公路、铁路时,需要加钢质套管。

为了保证套管中管道在设计寿命年限之内不受腐蚀,必须采用镯式锌阳或锌带极进行阴极保护。

牺牲阳极在腐蚀介质中,当牺牲阳极与保护体形成电性连接后,靠阳极自身的溶解提供阴极保护电流,作为牺牲阳极的材料一般具备以下几个条件:1.具有足够负的电位,且很稳定。

2.工作中阳极极化率小,溶解均匀,产物可自动脱落。

3.有较高的电流效率。

4.电化学当量高。

5.腐蚀产物无毒,不污染环境。

6.价格便宜,来源方便。

目前较常用的牺牲阳极材料有锌基、铝基和镁基合金阳极,其材料成分和电化学性能不同,应用环境也有所不同。

外加电流阴极保护产品外加电流阴极保护产品外加电流阴极保护法,是通过外加电源来提供所需的保护电流。

将被保护的金属作阴极,选用特定材料作为辅助阳极,从而使被保护金属受到保护的方法。

外加电流阴极保护系统由如下几部分组成:①直流电源,②辅助阳极,③参比电极。

此外,为使阳极输出的保护电流更均匀,避免阳极附近结构物产生过保护,有时在阳极周围还须涂刷阳极屏蔽层。

为使船舶的轴及推进器等转动结构获得良好的保护,应加装轴接地装置。

直流电源在外加电流阴极保护系统中,需要有一个稳定的直流电源,以提供保护电流。

目前,广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。

一般,当被保护的结构物所处的工况条件(如浸水面积、水质等)基本不变或变化很小时,可以采用手动控制的整流器;但当结构物所处的工况条件经常变化时,则应采用自动控制的恒电位仪,以使结构物电位总处在最佳保护范围内。

在工程中广泛使用的恒电位仪主要有三类:可控硅恒电位仪、磁饱和恒电位仪和晶体管恒电位仪。

可控硅恒电位仪功率较大、体积较小,但过载能力不强。

磁饱和恒电位仪紧固耐用,过载能力强,但体积比较大,加工工艺也比较复杂。

晶体管恒电位仪输出平稳、无噪声、控制精度较高,但线路较复杂。

辅助阳极辅助阳极的作用是将直流电源输出的直流电流由介质传递到被保护的金属结构上。

可作辅助阳极的材料有很多,如废钢铁、石墨、铅银合金、高硅铸铁、镀铂钛、包铂铌以及混合金属氧化物电极等。

这些材料各有其特点,适用于不同的场合。

我所在辅助阳极材料研究与开发方面做了很多工作,开发的铂铌阳极等具有体积小、排流量大、使用寿命长、工作稳定可靠等优点。

已广泛应用于船舶、钢桩码头、循环水泵、冷凝器及海水管道的保护中。

参比电极参比电极的作用有两个:一方面用于测量被保护结构物的电位,监测保护效果;另一方面,为自动控制的恒电位仪提供控制信号,以调节输出电流,使结构物总处于良好的保护状态。

在工程中,常用的参比电极有铜/饱和硫酸铜、银/卤化银及锌参比电极等,这些参比电极各具特点,适用于不同的场合。

我所研制的埋地管线阴极保护用长寿命铜/硫酸铜参比电极,因具有性能稳定可靠、使用寿命长等优点,而被广泛使用。

为保证外加电流系统的控制和检测,我所研制了海水Ag/AgCl和高纯锌复合参比电极。

城市埋地煤气管道的阴极保护方法埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道表面将出现阳极区和阴极区,并在阳极区发生局部腐蚀。

阴极保护就是利用外加手段迫使电解质中被保护金属表面都成为阴极,以达到抑制腐蚀的目的。

使用阴极保护时,被保护的金属管道应有良好的防腐绝缘层,以降低阴极保护的费用。

阴极保护技术根据保护电流的供给方式,可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。

采用牺牲阳极法的主要优点有:无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其他建构筑物、保护电流利用率高等,因此特别适合于城市范围内的埋地钢管腐蚀。

而我公司输配管网绝大部分均埋设在市区范围,因此我公司予以推荐。

另方面,强制电流法则有:保护范围大、适合范围广、激励电势及输出电流高、综合费用低等优点,故适合用于长输管线或市郊管线的防腐。

如应用于市区范围内时,则由于其会产生干扰电流而影响其他管线及建筑物,且还需要征地或占用建筑物,因此在实施时会带来较大的困难。

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