阴极保护

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阴极保护是一种经济有效的防腐方法,牺牲阳极保护法在工程防腐的应用日益趋广泛

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

  牺牲阳极的种类很多,铝合金阳极又可分为可分为普通铝合金阳极、高活化铝合金阳极、高效铝合金阳极、耐高温铝合金阳极。与镁阳极、锌阳极相比,铝阳极具有更大的电化学当量,单位质量的铝阳极可产生更多的电流。铝阳极在20世纪60年代以后得到了迅速发展。

  锌是使用最早的牺牲阳极材料,已有100多年的历史。锌的标准电极电位为一0.762V.在腐蚀性介质中,锌阳极与铁的有效电位差不大,如在海水介质中,约为0.2V,但是锌阳极具有高的电流效率。主要包括纯zn,Zn-AI—Cd阳极。用纯锌做牺牲阳极时,要求锌含量>99.995%,杂质铁含量<0.0041%。目前zn—AI—Cd阳极是国内外应用最广的锌合金牺牲阳极。

  地下燃气管道在使用过程中,存在不同性质的腐蚀。其中电化学腐蚀对于埋地煤气钢管威胁最大。因为电化学腐蚀集中一点,而且速度较快,腐蚀一旦发生、其速度不会减慢也会不停止、往往造成局部穿孔。被保护钢管在土壤中形成原电池、作为保护电源,电位较负的金属成为阳极、输出电流过程中遭受破坏,故达到保护钢管的效果。牺牲阳极组在埋地钢质管道防腐中的设置,根据设计规范和工程手册中提供的计算公式,不同的防腐层,不同的管径,就有不同方案的牺牲阳极组町供选择。结合实际应用经验,通过理论计算,比选出最佳组合,使牺牲阳极组的有效使用寿命与覆盖层和被保护管道相匹配。

  随着管道阴极保护技术和阳极材料性能的发展,对被保护件实施腐蚀控制将变得更加容易和有效,能够进一步提高各类金属设备、管线等在腐蚀环境中的使用寿命和安全稳定性。作为一种经济有效的金属防腐方法,牺牲阳极法在工程防腐的应用日趋广泛。因此,随着国民经济的发展对腐蚀控制技术的更高要求,腐蚀控制特别是阴极保护与阳极材料的发展将会更加迅速,并且更直接地降低各类消耗,保护环境,推动整个经济的稳步发展。

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