阴极保护

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利用阴极保护原理解决水下金属构件防腐的问题,有着广阔的前景

  当金属被置于一种电解质中,金属和电解质之间便会发生电位差。电解质中的酸碱离子,中和金属表面的电子,使金属和电解质之间逐步达到电位平衡,这样铁本身受到腐蚀。从电化学的观点讲,将两种不同性质的金属置于同一电解质中,金属会产生不同的电位。两种金属的电位差,使高电位金属的电子向低电位金属上移动,形成回路。如果用导电性能比电解质更好的导体将两种金属直接联系起来,电子移动,电流流通,两种金属本身的平衡就被打破。这时,就会发生下面的情况:在负电位较高的金属上(阳极)金属离子溶解,有腐蚀;在正电位较高的金属上(阴极),有剩余电子,防止金属离子溶解,因此无腐蚀。

  所谓阴极保护,就是选用两种在同一电解质中电位差较大的金属,将负电性较大的金属的电子通过导线,引人正电性较高的金属上,使之产生抗腐蚀作用,从而得到保护。这样,失去电子的金属结构,称为阳极;得到电子的金属结构,称为阴极阴极保护的名称就由此而来。

  钢筋混凝土输水管道的阴极保护,已在国际上得到广泛的应用,但在我国还很少见到,可能是因为我国大部分地区处在干旱或半干旱地区,地下水位较深,土壤盐硷化的现象并不十分严重,加之目前管道输水工程尚不普遍。但是从长远看,由于我国的水资源分布很不平衡,国家已开始实施从丰水区的江河向干旱区江河调水的计划。农业要发展节水灌溉,输水管道、喷灌及滴灌将成为农业发展的方向。然而输水管道过江、过河、过沼泽地、过土壤盐硷化地区将不可避免,在有害地质地段,实施对输水混凝土管道的阴极保护将会有长足的发展。

  另外,在我国的水利工程中,金属结构物并不少见,特别是水下金属构件的防腐蚀问题还没有得到有效解决。利用阴极保护原理解决金属构件防腐的问题,有着广阔的前景。阴极保护的防腐方法,具有长期防腐的优点,即使定期更换镁阳极也没有多少复杂的工艺过程,操作简便,透明度高,只要测定回路电流强度、电压电阻和观察镁阳极的损失情况就能发现金属构件的腐蚀情况。避开水下防腐操作带来的技术和施工难题,也避免了金属构件保护层脱落需要关闸停供水重新修补带来的损失。因而,阴极保护的防腐不失为一种简捷有效的防腐途径,它的推广应用仅仅是个时间问题。

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