阴极保护与阳极保护
阴极保护有几种方式
邦信防腐阴极保护有几种方式？阴极保护分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
一、牺牲阳极法它是由一种比被保护金属电位更负的金属或合金与被保护的金属电连接所构成。
在电解液中，牺牲阳极因较活泼而优先溶解，释放出电流供被保护金属阴极极化，实现保护。
作为牺牲阳极材料，必须能满足以下要求：1、要有足够负的稳定电位；2、自腐蚀速率小且腐蚀均匀，要有高而稳定的电流效率；3、电化学当量高，即单位重量产生的电流量大；4、工作中阳极极化要小，溶解均匀，产物易脱落；5、腐蚀产物不污染环境，无公害；6、材料来源广，加工容易，价格低廉。
常用的牺牲阳极品种有镁基、锌基和铝基合金3类。
二、强制电流法它是由外部的直流电源直接向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化，达到阴极保护>阴极保护的目的。
它由辅助阳极、参比电极、直流电源和相关的连接电缆所组成。
辅助阳极的功能是把保护电流送入电解质流到保护体上，故阳极工作时处在电解状态下。
对辅助阳极的基本要求有：1、导电性好；2、排流量大；3、耐腐蚀，消耗量小，寿命长；4、具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击震动；5、容易加工、便于安装；6、材料易得、价格便宜。
按阳极的溶解性能，辅助阳极可分为：可溶性阳极（如钢、铝）、微溶性阳极（如高硅铸铁、石墨）、不溶性阳极（如铂、镀铂、金属氧化物）3大类。
直流电源是强制电流的动力源，它的基本要求是稳定可靠，能长期连续运行，适应各种环境条件。
常见的直流电源有：整流器、恒电位仪、恒电流仪、热电发生器、密闭循环蒸汽发电机（CCVT）、太阳能电池、风力发电机、大容量蓄电池等。
阴极保护_精品文档
阴极保护引言：阴极保护是一种常用的金属腐蚀防护方法，主要应用于金属设备、管道、船舶和建筑等领域。
通过采取适当的措施，将金属材料的电位移到更负的方向，从而减少金属材料的腐蚀速度。
本文将介绍阴极保护的原理、应用领域、常用方法以及一些优缺点。
一、阴极保护的原理阴极保护是基于金属腐蚀的电化学原理而实施的一种防护方法。
金属腐蚀是指金属在水、空气、土壤等介质中，受到氧化或其他化学物质作用而逐渐破坏的过程。
通过施加外加电源，将金属材料的电位移向更负的方向，实施阴极保护，可以有效地减缓金属的腐蚀过程。
具体而言，阴极保护主要包括两种方式：1) 通过阴极电流的施加，在结构表面形成一个足够厚度的电子屏蔽，从而降低腐蚀的速率；2) 通过阳极材料的提供，以消耗环境中的氧气而达到抑制腐蚀的效果。
二、阴极保护的应用领域阴极保护广泛应用于金属设备、管道、船舶和建筑等领域，并且有着重要的经济和社会效益。
以下是几个常见的应用领域：1. 管道防腐阴极保护在石油、天然气、水泥、化工等行业中广泛应用于管道防腐。
通过在管道表面施加电流，降低金属管道的腐蚀速率，延长其使用寿命。
这种方法具有效果明显、使用方便等优点，已被广泛采用。
2. 船舶防腐船舶在海域中长时间暴露于水中，容易受到海洋环境的腐蚀。
阴极保护在船舶上的应用可以有效地减缓腐蚀速度，延长船舶的使用寿命。
通过在船体附近安装阴极保护系统，将船体电位负化，以减少腐蚀。
3. 油罐防腐石油储罐是石油储存和运输的重要设施，经常接触到腐蚀性介质。
阴极保护可以在油罐内外表面施加电流，降低其腐蚀速率，保护油罐的安全运营。
三、阴极保护的常用方法阴极保护有多种常用的方法，具体选择方法应根据不同情况和需求作出。
以下是几种常见的阴极保护方法：1. 外加直流电源法该方法是最常见的阴极保护方法之一，通过外接直流电源，在金属结构和电源之间建立电路，施加足够的电流来实现保护。
通过控制电流大小和施加时间，可以有效地减缓金属的腐蚀速度。
阴极保护原理
阴极保护原理
在腐蚀控制领域，阴极保护是一种常用的防护措施。
阴极保护通过在受保护金属表面施加一定的电流，将金属表面转化为阴极，从而抑制电化学反应，阻止金属的进一步腐蚀。
阴极保护原理基于金属腐蚀的电化学反应理论。
金属腐蚀是一个电池过程，由金属表面的阳极和阴极区域组成。
阳极处发生氧化反应，产生阳极溶解，阴极处则发生还原反应。
阴极保护的目的是将金属表面转化为阴极，使得金属表面的电位降低到极低值，使阳极溶解的速率极低或者完全停止，从而达到保护金属的目的。
实施阴极保护主要有两种方法：外加电流法和取代电位法。
外加电流法是通过外部电源施加一定的电流，使金属表面成为强化阴极，减少金属的氧化反应速率。
取代电位法是通过在金属表面放置一种具有更高自发电位的金属或导电体，将金属表面转化为低自发电位的阴极，使金属表面发生极化，减缓或停止金属的腐蚀反应。
阴极保护的实施需要考虑一系列因素，如金属的特性、介质的性质、电流密度等。
适当选择阴极保护方法和参数，能够有效延长金属的使用寿命，并减少维护和修复的成本。
总的来说，阴极保护通过将金属表面转化为阴极，通过减少电化学反应的速率来抵抗腐蚀。
这种技术在许多领域得到广泛应用，例如油气管道、船舶、桥梁等。
阴极保护和阳极保护技术
阴极保护和阳极保护技术
腐蚀问题不仅造成巨大的经济损失和严重的社会危害，而且还可能阻碍高新技术发展和国民经济的长远发展。
因此，任何国家都必须重视腐蚀问题，采取各种措施防止和减轻腐蚀及其可能产生的后果，这是防腐蚀工程技术的主要目的。
经过数十年的研究、开发和工程实践，科学技术和工业的发展已经奠定了坚实的防腐蚀理论基础，发展出多种经济可靠和行之有效的防腐蚀工程技术和方法。
随着现代工业和科学技术的发展，腐蚀科学和防腐蚀工程技术在国民经济中所占地位越来越重要。
阴极保护和阳极保护技术都属于电化学保护技术已经成为防腐蚀工程技术中的重要分支技术，它在世界范围内获得了迅速发展和广泛的工业应用，在控制腐蚀方面的有效性、可靠性和经济性方面已取得了十分令人瞩目的成绩。
普遍地、正确地选用适当的防腐蚀工程技术和方法可以防止或者显著减缓腐蚀破坏，最大程度地减轻可能由腐蚀造成的经济损失和社会危害。
据估计，只要充分利用现有的防腐蚀工程技术，就金额以使腐蚀降低到百分之十五到百分之三十。
阴极保护和阳极保护是两种有效的防腐蚀工程技术，它们的主要任务和内容可归纳如下：第一，阐明阴极保护和阳极保护技术的防腐蚀作用原理和基础；第二，规定它们在工程应用中的各项技术措施和使用参数；第三，确定它们的应用范围、限制条件、检测方法和有效性判据，及形成技术标准。
第四，规范阴极保护和阳极保护技术的设计、工程实施、运行管理、进行故障诊断与排除，以及经济分析；第五，改进和发展新的阴极保护和阳
极保护工程技术。
阴极保护和阳极保护技术均属于电化学保护技术，是防腐工程技术中广泛应用、经济有效的防腐蚀措施。
金属腐蚀与防护概述
金属腐蚀与防护概述
金属腐蚀是金属表面受到外界化学或电化学作用而产生的物理
或化学变化，导致金属表面失去原来的性质和功能，最严重时会导
致金属部件的失效或损坏。
常见的金属腐蚀形式包括氧化腐蚀、电
化学腐蚀、干腐蚀等。
为了保护金属免于腐蚀，需要采取防护措施。
下面是几种常见
的金属腐蚀防护措施：
1. 金属涂层防护：在金属表面形成一层涂层，既可以防止金属
接触空气和水分，又能增强金属表面的耐久性和防蚀性，常见的金
属涂层包括涂漆、镀锌等。
2. 阳极保护：通过在金属表面放置一个更活泼金属，使其成为
一个保护阳极，从而保护金属不受电化学腐蚀的影响，常见的阳极
保护方法包括镀铝、镀镍、阴极保护等。
3. 腐蚀抑制剂防护：将防腐液混合在金属表面，形成化学反应，形成一层具有保护功能的化学物质，延长金属的使用寿命，通常将
此类液体称为抑制剂防护。
4. 脱氧化、清洁：金属表面有氧化皮和尘土等能降低表面的腐
蚀防护效果，脱氧化和清洗能够有效改善表面的排毒效应，要想保
证腐蚀保护质量，必须采取这种防护措施。
牺牲阳极阴极保护
牺牲阳极阴极保护
牺牲阳极作为参比电极使用
对于一些无法接近的构筑物的一些部分（比如底板外壁中心，船壳水下等）的监测，在对阴极保护牺牲阳极进行设计的时候，锌跟锌合金电极有的时候是理想的状态。
作为参比电极来使用的时候主要用的是锌，因此必须是高纯金属，这样铁的含量不会超过0.0014％。
为了改变电极的电化学性呢过，可以在锌中加入1.4％~1.7％Al，0.1％~0.16％Si，这样就会组成心率硅合金，这种杂质含量，Fe＜0.005%，Cu＜0.005%。
这种合金的电位比较稳定，这种极化很小。
在25℃的3.5%NaCl溶液中，在锌铝硅电池中电极的电位是-0.773~-0.803V（SHE）之间。
锌跟锌合金是非常容易制造，可以在海水以及但海水中使用。
阴极保护阳极地床的布置
牺牲阳极的分布可以采用两种方式，一种是单支，一种是集中成组，阳极的埋设分为两种方式，一种是立式，一种水平式，在埋设的时候也有两种方式，一种是轴向，一种径向。
在对阳极进行埋设的时候，位置要距离管道外壁3~5m，最小的距离不能小于0.3m，埋设的位置，阳极的顶端位置跟地面的距离不能小于1m才合适，在北方，阳极应该埋设在冻土层以下。
成组埋设的时候，阳极之间的距离是2~3米最为合适。
如果是在地下水位低于3m的干燥地方，应该加深牺牲阳极的埋
设，因此在河流、湖泊地带，应该尽可能的将阴极保护牺牲阳极埋设在河床的安全部位，这样就能够防止洪水的冲刷，还可以防止挖泥清淤时的损坏。
运用原电池原理进行金属防腐蚀的时候为什么叫牺牲阳极的阴极保护法
为什么叫牺牲阳极的阴极保护法，而不叫牺牲负极的正极保护法？
运用原电池原理进行金属防腐蚀的时候为什么叫牺牲阳极的阴极保护法，而不叫牺牲负极的正极保护法。
原电池中的电极不是叫正负极、电解池中才叫阴阳极吗？
我们可以这样来理解：
1.牺牲阳极的阴极保护法利用的是原电池原理。
2.被腐蚀的是原电池的负极（较活泼的金属，如锌保护铁）
3.负极发生的是失去电子的氧化反应。
4.受保护的金属做原电池的正极（电极上发生的电子的还原反应，电极本身不反应，即被保护）。
5.中学阶段，原电池中的电极叫负极（发生氧化反应）、正极（发生还原反应），电解池中，与电源正极相接的称为阳极（发生氧化反应），与电源负极相接的称为阴极（发生还原反应）。
6.而实际上，在电化学理论中，（在大学课程中）通常把失去电子发生氧化反应的电极都称之为阳极（不区分是原电池和电解池了），同理，通常把得到电子发生还原反应的电极都称之为阴极（也不区分是原电池和电解池了），
大学物理化学中的定义（无论在原电池还是电解池中，都有如下定义）：
正极：电势较高的电极；负极：电势较低的电极；
阳极：发生氧化反应的电极；阴极：发生还原反应的电极。
阴离子总是移向阳极，阳离子总是移向阴极。
原电池中，正极=阴极，负极=阳极；
电解池中，正极=阳极，负极=阴极。
牺牲阳极阴极保护法原理
牺牲阳极阴极保护法原理电解质的牺牲阳极阴极保护（SPP）法是电化学的重要而有效的一种保护技术，其原理是使用一种腐蚀速度快的金属（称为牺牲阳极）来保护另一种金属（称为牺牲阴极）。
它可以改善电化学反应的稳定性和保护牺牲阴极免受腐蚀，因此在电化学设备中被广泛应用。
本文将讨论牺牲阳极阴极保护法的原理，以及它的一些特性、优点和缺点。
牺牲阳极阴极保护法的基本原理是将一种牺牲性金属（如铝、镁或锌）放置在被保护的牺牲阴极的表面上，将其电位调到较低水平以抑制阴极反应。
当阴极受到腐蚀时，由于它的电位低于阳极，它就会受到阳极反应的保护，而阳极腐蚀就会被牺牲阳极吸收。
因此，在受到腐蚀的情况下，牺牲阳极阴极保护法的作用就是通过牺牲阳极来减少阴极受到的腐蚀。
牺牲阳极阴极保护法可以有效地抑制电化学反应，这是由于它们之间的电位差使得牺牲阳极变得极具电解质吸收作用，而牺牲阴极则受到保护而不受到腐蚀。
此外，牺牲阳极阴极保护法还可以提高电解质溶液中特定离子的活性，并使电化学反应产生预期的结果。
牺牲阳极阴极保护法具有许多优点，其中最重要的是它可以提高电解质溶液的稳定性，有效避免因过度的腐蚀而导致的腐蚀现象。
此外，牺牲阳极阴极保护法还可以抑制腐蚀，从而使电解质溶液中的重要物质不会被反应成一种更容易腐蚀的产物。
另外，由于牺牲阳极阴极保护法可以提高电解质溶液中特定离子的活性，因此它还可以提高反应的效率。
尽管牺牲阳极阴极保护法具有许多优点，但它也存在一些缺点。
首先，它需要大量的牺牲金属，因此可能会增加成本。
其次，牺牲阳极阴极保护法也可能会降低反应速率，因为它可能会抑制反应产生所需的离子浓度。
最后，由于牺牲阳极和阴极有不同的电位，因此会对电解质溶液温度有一定影响。
综上所述，牺牲阳极阴极保护法是电解质中一种有效的保护技术，它可以有效抑制电化学反应并改善溶液的稳定性，同时也可以提高电解质溶液中特定离子的活性。
但是它也存在一些缺点，如需要大量金属物质，可能会降低反应速率，并且会对温度有一定影响。
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阴极保护法
一、腐蚀的定义：金属与环境间的物理-化学的相互作用，造成金属性能的改变，导致金属、环境或由其构成的一部分技术体系功能的损坏。
二、腐蚀的分类：
以腐蚀外貌看：
1、全面腐蚀：（均匀腐蚀）金属表面以近似相同的速率变薄，重量减轻。
2、局部腐蚀：
⑴点蚀：发生局部，造成洞、坑甚至穿孔。
典型代表铝和不锈钢在含氯化物的水溶液中发生腐蚀。
⑵缝隙腐蚀：同种或异种金属接触，缝隙中氧的缺乏、酸度的变化、某种离子的累积造成。
如法兰联接面、螺母紧压面、搭接面、焊缝气孔、锈层下以及沉积在金属表面的淤泥、积垢、杂质等都会形成缝隙。
⑶浓差腐蚀电池：靠近电极表面腐蚀剂浓度差异导致，推动力是溶液中某一处与另一处氧含量不同导致电极电位不同构成。
氧浓低的部位为阳极区，腐蚀加速。
⑷电偶腐蚀：一种不太活泼的金属（阴极）和一种比较活泼的金属（阳极）在同一环境相接触时，组成电偶并引起电流的流动。
⑸晶间腐蚀：晶粒或晶体本身未受明显侵蚀，发生在金属或合金晶界处的一种选择性腐蚀。
如锌含量在黄铜的晶界处比较高，或不锈钢在晶界处贫铬时引起晶间腐蚀。
⑹应力腐蚀：拉应力和特定腐蚀共存时引起。
包括外加应力和残余应力。
残余应力可能产生于加工制造时的形变，升温后冷却时降温不均匀，内部结构改变引起的体积变化。
铆合、螺栓紧固、压入配合、冷缩配合引起的应力也属于残余应力。
⑺选择性腐蚀：合金中某一组分由于腐蚀作用而被脱除。
如黄铜脱锌。
⑻磨损腐蚀：金属受到液流或气流（有无固体悬浮物均包括在内）的磨耗与腐蚀共同作用而产生的破坏。
包括高速流体冲刷引起的冲击腐蚀；金属间彼此有滑移引起的磨振腐蚀；流体中瞬时形成的气穴在金属表面爆裂时导致的空泡腐蚀。
⑼氢腐蚀：由于化学或电化学反应所产生的原子态扩散到金属内部的各种破坏。
包括以下几种：
①氢鼓泡：由于原子态氢扩散到金属内部，并在金属内部的微孔中形成分子氢，分子氢不能扩散，就在微孔中积累而形成的巨大的内压，使金属鼓泡，甚至破裂。
②氢脆：由于原子氢进入金属内部后，使金属晶格产生高度变形，因而降低了金属的韧性和延性，导致金属脆化。
③氢蚀：由于原子氢进入金属内部后与金属中的组分或元素反应，如氢渗入碳钢并与钢中的碳反应生成甲烷，使钢的韧性下降，而钢中碳的脱除，又导致强度的下降。
以腐蚀反应机理划分：
1、化学腐蚀：金属与非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属损耗，如金属高温氧化。
2、电化学腐蚀：金属与电解质发生电化学作用而引起的金属损耗。
存在阴极反应与阳极反
应，并有电流产生。
如钢铁在水溶液的腐蚀。
按腐蚀环境分类：
1、大气腐蚀：
2、海水腐蚀：
3、土壤腐蚀：
4、化学介质腐蚀：
在天然水体和土壤腐蚀中的生物腐蚀要引起重视，微生物代谢作用引起：
⑴产生腐蚀环境
⑵在金属表面上造成电解液浓差电池
⑶改变表面膜的耐蚀性
⑷影响阴极或阳极的反应速度
⑸改变环境条件
与腐蚀有关的微生物分为：嗜氧性和厌氧性两类。
有关硫酸盐还原菌(厌氧菌)对腐蚀的促进作用：在弱酸性或弱碱性土壤中，硫酸盐会被这些细菌还原为硫化氢或硫化钙。
当这些化合物与埋地管道相接触时，铁被腐蚀而转变为硫化铁。
三、控制腐蚀的方法：
1、设计、施工、管理三个重要环节
1.1设计包括正确选用防腐蚀技术、合理选用耐腐蚀材料以及合理设计设备结构。
设备的结构除了满足生产工艺要求，还必须根据防腐的需求考虑其结构的合理性。
设计方案时，考虑所选材料在工作环境中的稳定性、来源、施工性能、寿命及价格。
要求有通晓防腐蚀工程的技术人员参与设计阶段工作，与工艺、设备、土建、总图人员密切配合，相互协调，采取综合措施。
1.2施工是关系到各种防腐蚀措施能否达到预期防腐效果的重要关节。
防腐施工好，才能发挥防腐技术的保护作用，否则，再好的防腐技术也不能奏效。
1.3管理，包括施工管理和运行管理。
施工管理包括施工计划、工艺规划和施工方案的制定，施工中的质量检查和施工记录。
运行管理包括对已采取防腐蚀措施的设备、管道等的维护管理，定期进行维护检修，建立设备防腐蚀技术档案等。
2、腐蚀控制技术
2.1合理的设计
包括整体设计和细节设计。
进行整体设计时，应当尽量考虑消除或减少腐蚀条件的出现。
设计设备时应考虑能通畅地将物料完全排放、便于清洗和检查以及减少缝隙等。
泵阀等的配置应做到不发生滴漏，应能方便地进行检查和维修，许多设计细节也必须重视。
金属板间的连接应尽量不采用叠接，应避免铆接。
必须采用螺纹联接时，最好用电镀的螺栓、螺母。
采用焊接时，要有确的焊接程序或焊后进行热处理，不可出现不连续焊缝，焊条应采用电位更正的金属。
应载应力或残余应力可能引起应力腐蚀时，应降低负载应力或消除残余应力。
不同金属材料连接时，应尽量采用电位相近的金属。
2.2正确选用金属材料
在多数情况下还必须选用金属材料。
最可靠的依据是在相同工艺设备中经过实际验证的腐蚀数据，其次是中间实验装置中取得的数据，再次才是实验中模拟条件下的数据。
注意实验室静态试验与动态生产设备之间存在的差别。
2.3改变腐蚀环境
降低介质的腐蚀性、除去介质中的有害杂质。
如：防止空气中氧的渗入或消除介质中溶解氧可以减轻碳钢的腐蚀。
将pH值调节至中、碱性范围比在酸性范围更有利。
向腐蚀介质中加缓蚀剂也是控制腐蚀的重要方法之一。
2.4采用耐腐蚀覆盖层
采用具有耐腐蚀性能的金属或非金属材料覆盖在基体金属表面，使介质与金属基体隔离。
分金属覆盖层和非金属覆盖层。
金属覆盖层的施工方法有电镀、喷镀、化学镀、热浸镀、热扩散浸镀等。
如所覆盖的金属的电位较基体金属的电位更负，则称阳极覆盖层，如镀锌钢件、镀锌铁皮。
覆盖的金属的电位较基体金属为正时，则称阴极覆盖层。
这种覆盖层只起隔离作用，一旦局部破坏后露出基体金属，则形成小阳极和大阴极，此时覆盖层不但不能保护基体金属，反而引起严重的局部腐蚀。
非金属覆盖层是采用耐腐蚀的非金属材料涂覆或粘贴在基体金属表面上。
衬里是将橡胶、塑料、玻璃钢、耐蚀陶瓷、铸石等板料衬砌在金属表面。
2.5电化学保护
将金属进行阴极极化以减小或防止金属腐蚀的方法称阴极保护法，可以通过强制电流或采用牺牲阳极两种途径实现。
阳极保护是迫使被保护金属进行阳极极化，只有在阳极电流作用下，能建立钝态并生成稳定钝化膜的金属才有可能采用阳极保护法。
2.6用耐腐蚀非金属材料代替金属材料
分为有机、无机及复合材料三类。