消防水罐牺牲阳极阴极保护_2019
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算
海四联储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算
为了保护海上化工园区的储罐防止外部腐蚀，海四联储罐外底板采用阴极保护方式。
本文将研究储罐外底板阴极保护方式的选择和参数计算。
1.阴极保护方式的选择
阴极保护是防止金属材料在电化学腐蚀环境中发生腐蚀的一种有力手段。
储罐外底板的阴极保护方式包括电流极性、牺牲阳极和惰性阳极三种。
（1）电流极性阴极保护
电流极性阴极保护是在阴极表面施加负电位，以达到防腐的目的。
在储罐外底板的阴极保护中，开挖地基，设置反应器、电极等装置，通过外部电源将阴极电流引入地下，从而达到防腐的目的。
牺牲阳极阴极保护是指在阴极表面安装另一种金属材料以替代阴极受到腐蚀。
在储罐外底板的阴极保护中，以碳钢牺牲阳极作为外底板电位的稳定器，使得外底板保持一定的负电位。
综合以上三种方式，并结合海上化工园区的实际情况，选择阴极保护方式应采用牺牲阳极阴极保护。
（1）储罐外底板阴极保护电位计算
E=E_r-E_q
式中，E为阴极保护电位；E_r为基准电位，取标准氢电极的电位；E_q为反应电位，根据储罐外底板水分、PH值、温度等环境因素，按照牺牲阳极的活化程度计算得出。
i=K·(E-E_c)
式中，i为阴极保护电流密度，A/m²；K为电极反应速率常数；E为阴极保护电位；
E_c为基准电位。
P=i·U。
水储罐的内部施加阴极保护
水储罐的内部施加阴极保护
在大型的储罐之中，比如大型的水罐，海水储罐、锅炉供水罐、电站河水罐，这些都是一些大型的水罐，在选择辅助阳极的时候可以使用硅铁、石墨、铅等，在灌顶的位置悬挂下去，就可以将阳极固定起来，这样就能获得比较均匀的分布电流。
可以直接将牺牲阳极固定在罐的内壁上，这就是牺牲阳极阴极保护法，要尽可能的保证分布均匀。
在家庭用的水箱之中，一根镁阳极就足够了，在比较大的水箱之中就需要比较多的牺牲阳极。
对原油脱水罐施加阴极保护
在原油脱水罐之中的液体有水、乳化液、油，水层中的含盐量几位的高，还有一些有机酸、二氧化碳、硫化氢等物质，这些的腐蚀能力比较强，就应该采取阴极保护。
在温度低于30℃并且含盐量很低的情况下，可以使用镁阳极或者是铝阳极。
一般来说，强制电流法是最为经济有效的，可以使用多种类型的辅助阳极。
在阴极保护产生的气体以及油品之中会产生气体，这种气体是非常危险的，易燃、易爆，而且很容易发生火花，发生危险，酿成很严重的后果，需要谨慎的处理。
牺牲阳极
牺牲阳极阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法是在保护钢铁设备上连接一种更易失去电子的金属或合金。
例如：钢闸门的保护，有的就应用这种方法。
它是一种比较更为活泼的金属，如锌等，连接在钢闸门上。
这样，当发生电化腐蚀时，被腐蚀的是那种比铁更活泼的金属，而铁被保护了。
通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装上一定数量的锌块，来防止船壳等的腐蚀，就是应用的这种方法。
目前，电化学保护发出应用除海水或河道中钢铁设备的保护外，还应用于防止电缆、石油管道、地下设备和化工设备等的腐蚀。
电位定义：电位又称电势，是指单位电荷在静电场中的在某一点所具有的电势能[1]。
电位是电能的强度因素，它的大小取决于电势零点的选取，其数值只具有相对的意义。
通常，选取无穷远处为电势零点，这时，其数值等于电荷从该处经过任意路径移动到无穷远处所做的功（人为假定无穷远处的势能为零）与电荷量的比值。
电势常用的符号为U，在国际单位制中的单位是伏特(V)（简称伏，用V表示,是voltage的缩写）。
当单位正电苛通过一个物质相A的相界面时，因在A的相界面上存在着表面电势，是不定值，故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定，也不能测量，人们能测量的只是相同的物相内，两个不同位置的电位差△φ或电势E。
实际上当人们遇到“电位”、“电势”或“电压”等词时，一般都是指“电位降”，即电势；只有在理论探讨时，“电位”这一概念才有用。
另外,在电子学中,电位常指某点到参考点的电压降.其中,参考点可任意选择,但常选在电路的公共接点处,不一定是接地点.然而,一般都把参考点当成零电位点,便于电位的计算.电位有个很重要的特性,就是零电位点.所谓零电位点,是指电路中电位相同的点.它的特点:零电位点之间电压差等于0.若用导线或电阻将等电位点连接起来,其中没有电流通过，不影响电路原来工作状态.阳极保护的原理：当某种金属浸入电解质溶液时，金属表面与溶液之间就会建立起一个电位，腐蚀电化学中把这个电位称为自然腐蚀电位。
储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法
储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法由于原油储罐、污水罐罐底内壁的腐蚀主要是缘于原油沉积污水引起的电化学腐蚀、细菌腐蚀，且罐底的原油沉积污水有着较高的含盐量（主要是S-2、Cl-、HCO-3、Na+、Ca+2等）和较高的温度，因此其腐蚀性较强。
目前普遍采用牺牲阳极法对储罐底板内壁进行阴极保护，这种方法对储罐安全可靠，无需专人管理，且保护效果好。
通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。
阳极块在储罐内壁上均匀布置，钢板与阳极块直接焊接连接。
牺牲阳极保护法特点：①施工快速、简便，不会产生腐蚀干扰。
②投入成本较低，经济性强。
③安全可靠，无需专人管理。
④保护效果显著。
根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。
内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。
对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。
根据保护面积、保护年限、介质电阻率计算所需的阳极数量，选择阳极规格形状。
阳极在罐底板上呈环状均匀分布，阳极支架与底板焊接。
牺牲阳极易于安装，而且当阳极消耗为初始重量的85%时，可以利用清罐机会进行更换。
针对储罐内壁牺牲阳极的设计步骤：①计算阴极保护面积（罐内浸水面积）罐底内壁保护面积计算：S=πr2S-保护面积r-储罐半径②选定保护电流密度，计算保护电流保护电流计算：I=SIaS-保护面积Ia-保护电流密度③确定保护年限，计算所需阳极总量阳极使用寿命：Ｔ＝0.85W/ωIT-阳极工作寿命a W-阳极净质量，kgω-阳极消耗率kg/(A.a)④根据阳极单支数量，计算阳极支数阳极数量：N=f.IA/IaN-阳极数量IA-所需保护电流A Ia-单支阳极输出电流AF-备用系数，取2-3倍牺牲阳极法是储罐内常用的阴极保护方法，它可以任意布置不必担心电源连接，它的电位有限，没有必要担心过保护为先，牺牲阳极可以做成任意形状。
根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。
内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。
阴极保护-CP习题
第一章(共0题,0分)1.阴极保护的方式有几种？简述各阴极保护的工作原理。
(问答题,2.0分)标准答案：牺牲阳极阴极保护、靠材料之间的电位差提供电流。
外加电流阴极保护，靠外部电源提供电流。
2.交流干扰是如何产生的？(问答题,2.0分)标准答案：管道切割磁力线产生3.动态直流杂散电流的定义是什么？静态直流杂散电流的定义是什么？(问答题,2.0分)标准答案：大小及方向始终变化的直流杂散电流，大小及方向恒定的直流杂散电流。
4.电偶腐蚀的定义？(问答题,2.0分)标准答案：金属不同导致的电位差。
5.浓差腐蚀的定义？(问答题,2.0分)标准答案：环境不同导致的电位差。
6.阴极保护的防腐机理是什么？防腐层的防腐机理是什么？(问答题,2.0分)标准答案：阴极保护将阳极转变成阴极，防腐层隔离电解液。
7.在管道的表面腐蚀电池中，金属连接由谁提供？(问答题,2.0分)标准答案：管道本身提供8.管道表面的腐蚀电池是如何形成的？(问答题,2.0分)标准答案：管道表面不同位置具有不同的电位。
9.腐蚀的危害是什么？(问答题,2.0分)标准答案：经济损失、环境破坏甚至伤及生命10.法拉第第一定律是什么？(问答题,2.0分)标准答案：金属损失和电流以及时间成正比。
11.腐蚀电池中，阳极具有何特点？，阴极具有什么特点？(问答题,2.0分)标准答案：阳极电位比较负、阴极电位比较正12.腐蚀电池由哪几部分组成？(问答题,2.0分)标准答案：阳极、阴极、电解液、电气连接13.根据电动序表，哪些金属可以用作保护碳钢结构的阳极？(问答题,2.0分)标准答案：镁、锌、铝14.腐蚀的定义是什么？腐蚀发生的动力是什么？(问答题,2.0分)标准答案：物质与环境反应而劣化变质的过程。
腐蚀发生的动力是电位差。
15.什么是阳极？什么是阴极？(问答题,2.0分)标准答案：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极。
16.什么是氧化反应？什么是还原反应？(问答题,2.0分)标准答案：失去电子的化学反应为氧化反应，得到电子的化学反应为还原反应。
油罐底部腐蚀最为严重,牺牲阳极保护材料选择至关重要_2019
河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部油罐底部腐蚀最为严重，牺牲阳极保护材料选择至关重要
汇龙油罐腐蚀会造成原油和污水流失、污染环境、维修费用增加等严重后果。
在油罐腐蚀形式中，底部腐蚀穿孔发生率最高，因此，对储罐阴极保护，减少泄漏事故的发生，十分必要。
油井采出的油水混合物进入油罐后自然沉降，罐底水因含有硫化物、无机盐、有机酸等杂质，形成了酸性电解质溶液，这是油罐底部腐蚀的主要原因。
油罐自身存在面积不等的腐蚀电池，也造成油罐腐蚀油罐底部沉积的污垢对油罐形成垢下腐蚀。
由于油罐安装了加热盘管，罐底部温度较高使氧气向下部移动，罐底水向上移动形成对流，因此加快了腐蚀速度。
牺牲阳极阴极保护的驱动电位完全取决于牺牲阳极本身和受保护金属的化学性能。
如果驱动电压小，输出电流有限，调节能力和适应能力就会降低，起不到应有的作用，因而牺牲阳极材料的选择至关重要。
由于镁合金阳极电位在盐水中较负，易过保护，又不安全，故不能在油罐上使用。
锌合金阳极在以上的液体中容易被极化，存在晶间腐蚀，有效电位低，也不能在油罐上使用。
由于牺牲阳极在输出保护电流的同时自身发生溶解，因此，牺牲阳极的重量决定于其使用年限。
河南汇龙合金材料有限公司编制刘珍技术部对罐内使用的涂层的基本要求是不变质，耐潮，抗渗透，对金属表面有良好的附着性，抗冲击，抗阴极剥离，易修补，耐老化，耐存储高温，并可防静电。
但罐底板安装了牺牲阳极，静电可通过阳极导出，因而无需采用防静电涂料。
经过分析，选用了重型玻璃鳞片涂料，该涂料具有优良的抗渗透性和抗冲击性，粘结力好，耐磨，耐化学介质浸泡，溶剂少，固体含量高，可作厚涂。
牺牲阳极法阴极保护方案
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--------------------------------------------------------81、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下 : --------------------92、牺牲阳极法的施工 : ------------------------------------------9将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或者合金，该金属或者合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。
1、不需要外部电源；2、对邻近金属构筑物无干扰或者很小；3、电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。
储油罐内底板阴极保护牺牲阳极布置方式探讨
储油罐内底板阴极保护牺牲阳极布置方式探讨范列朋;雷俊;史翔宇【摘要】本文以某工程10万m3储罐的牺牲阳极设计方案为例,对比分析了储油罐内底板牺牲阳极不同布置方式的阴极保护效果,结果表明阳极数量随半径增大而增加布置方式,中心和边缘区域阳极易消耗,达不到设计要求,容易造成罐底板局部腐蚀.阳极重量与保护面积成比例的布置方式,阳极所提供的阴极保护电流与所保护的内底板面积基本相同,对整个罐底板都可以获得好的阴极保护效果.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】3页(P32-34)【关键词】储罐;腐蚀;阴极保护;牺牲阳极【作者】范列朋;雷俊;史翔宇【作者单位】宁波市象山防腐工程有限公司,浙江宁波315010;浙江龙驰防腐技术有限公司,浙江宁波315010;浙江龙驰防腐技术有限公司,浙江宁波315010【正文语种】中文【中图分类】TG174钢质储油罐在运行中，经常遭受内、外环境介质的腐蚀。
其中，内腐蚀主要为内部储存介质(油、气、水)、罐内积水(油品中分离水)及罐内空间部分的凝结水汽的腐蚀作用，液相介质的矿化度较高, 含Cl－高或含大量的硫酸盐还原菌, 溶有H2S，CO2等有害物质时，罐底介质的腐蚀性很强，尤其是罐壁下部和罐底内壁的腐蚀是储罐内腐蚀的重点区域，其表现形式为电化学腐蚀。
目前，常见的防腐方式是涂料和牺牲阳极阴极保护联合防护。
在储罐底板防护检测中发现，许多阳极没达到设计年限就已经消耗完全，造成储罐底板局部腐蚀，而其中阳极的布置方式是影响阳极寿命和保护效果的重要因素。
以某工程10万m3储罐采用的设计方案为例，储罐的半径为45m，体积10万m3，罐底总面积为6945m2，设计所需保护电流密度为25mA/m2，保护年限12年。
根据牺牲阳极的理论设计公式Q=ISH/K，式中Q代表设计所需阳极的理论总质量，单位为kg；I代表设计的保护电流密度，单位为A/m2；S代表实际所需保护的面积，单位为m2；H代表设计所需保护时间，单位为h；K为所选牺牲阳极的理论发电量，单位为A·h/g。
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实践证明，在消防水罐内壁采取涂层防护和阴极保护联合保护的方式可以有效消除消防水罐内壁的腐蚀，但是由于消防系统因其承担的社会职责还要保证供水短缺地区的临时供水任务，这就要求消防水罐所采取的涂层和牺牲阳极必须是安全无毒的，因此就必须对牺牲阳极成分进行严格的把控和检测，我公司研发的消防水罐专用牺牲阳极就是针对这一特殊需求研发的，获得了广大客户的一致认可。
其具体做法如下：在水罐的内部涂防腐涂层，用以将金属与电介质环境电绝缘隔离，在水罐的内部均匀安装若干块镁合金阳极作为牺牲阳极、罐体铁板本身作为阴极，利用水作为电解质，使整个结构极化，形成一个二次腐蚀电池。
阴极保护技术和涂层的联合应用，阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀，延长涂层使用寿命，而涂层又可大大减少保护电流的需要量，改善保护电流分布，增大保护半径，使阴极保护变得更为经济有效，整个过程安全无害，有效的解决了消防水罐焊接处渗水的不足，操作简单、安全性好、稳定可靠，便于推广和应用。