阴极保护

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阴极保护原理

运用相应的防腐技术,能减缓输油管道土壤和原油输送介质的腐蚀

  管道输油是输送石油较经济、安全的方式之一,然而在我国的管道事故中, 由腐蚀造成的破坏约占30% , 使管道在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化, 影响所输油品的质量, 缩短输油管道的使用寿命。研究管道腐蚀机理, 运用相应的防腐技术, 减缓土壤和原油输送介质的腐蚀, 达到延长管道使用寿命和安全平稳地运行的目的就尤为重要。

  腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。管道在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀。由于钢管的材质不同, 土壤环境中的透气性、含水量、酸度、含盐量、电阻率等不同, 使得管道在土壤中的电位不同, 从而在管道表面形成阴、阳极, 驱动腐蚀的发生。

  杂散电流对管道腐蚀的影响, 一是引起腐蚀电位向活化区漂移; 二是改变金属极化曲线的形状; 三是在钝化区交流电的叠加, 增大了钝化区的钝态电流密度,电流的通路, 腐蚀特征主要是局部腐蚀, 在管道的阳极区, 绝缘涂层的破处, 腐蚀尤为集中。

  实现阴极保护的方法有两种:外加电流阴极保护法和牺牲阳极保护法。

  外加电流阴极保护法是将被保护的金属连接于直流电源的负极,利用外加阴极电流对金属进行阴极极化。这种方法称外加电流阴极保护。对输油管道进行阴极保护时,由辅助阳极将保护电流通过土壤传递给被保护金属,被保护的金属在大地电池中成为阴极,表面只发生还原反应,不再发生氧化反应,这样,被保护金属的腐蚀便受到抑制。外加电流阴极保护法的输出电流连续可调、保护范围大、不受环境电阻率的限制、保护装置寿命长、工程越大越经济。

  牺牲阳极保护法是在被保护金属上连接一个电位更负的金属作为阳极,如:镁阳极、锌阳极和铝阳极,使之与被保护的金属在电解质溶液中形成大电池,被保护的金属为阴极,进行阴极极化,以降低腐蚀速率,作为牺牲阳极的金属则被腐蚀消耗掉牺牲阳极保护法不需要外加电源,电流的分散能力好、不干扰附近的金属设施、施工方便。特别是在没有外加电源的情况下,阴极保护只能采用牺牲阳极法。

  深入研究金属管道腐蚀机理, 适当运用各种腐蚀技术, 可达到科学有效地减缓土壤和原油输送介质腐蚀的目的, 延长管道使用寿命和安全平稳地运行时间, 为管道输油事业保驾护航。

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