阴极保护

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油气长输管道防腐的必要性及阴极保护

 

阴极保护是延长管道寿命、 抑制埋地管道腐蚀的重要手段 ,已经广泛地应用在石油、化工、 天然气、 市政等行业当中。 随时间的推移, 管道经常会出现腐蚀穿孔的现象。

  1 油气长输管道防腐的必要性

  目前, 世界上长距离油、 气管道的总长度估计己超过 200 万km里, 埋入地下的管道钢铁总量约 2 亿 t。 输送气、 油的钢质管道大都处于复杂的土壤环境当中, 所输送的介质也都含有有腐蚀性, 所以管道的内壁以及外壁都有可能遭到腐蚀,管道一旦被腐蚀穿孔, 就会造成气、 油的漏失, 这样不仅会造成运输的中断,而且会环境有很强的污染, 甚至还有可能引起火灾, 造成更加严重的危害。 如果不采取相应的防腐措施,每年腐蚀其 l 0%, 则钢铁年托运将达 2 千万 t 以上, 这是一个相当惊人的直接损失, 其间接造成的经济损失更是难以估计。 所以必须防止油气长输管道腐蚀的损坏。

2 阴极保护的原理

在被保护的管道上连接一个电位更负的金属或合金作为阳极或给被保护管道外加电流,从而使被保护的管道阴极极化, 进而减轻或消除管道腐蚀速率。 ( 1) 是利用外部电源对被保护体施加阴极电流,从而抑阻被保护体自身的腐蚀过程。 ( 2) 在土壤等电解质环境中, 当与被保护体电连接后将优先腐蚀溶解,释放出的电子在被保护体表面发生阴极还原反应, 牺牲阳极因其电极电位比被保护体的更负, 抑阻了被保护体的阳极溶解过程, 从而对被保护体提供了有效的阴极保护。 ( 3) 牺牲阳极种类及应用范围分别是带状牺牲阳极、 锌 -铝 - 镉合金牺牲阳极、 和镯式牺牲阳极以及铝 - 锌 -铟系牺牲阳极。 带状牺牲阳极主要应用于高电阻率土壤、 空间狭窄局部场合及淡水, 如套管内; 锌 - 铝 - 镉合金牺牲阳极适用于海水、机械设备、 淡海水介质中的船舶、 海洋工程和海港设施以及低电阻率土壤中的电缆、 管道等设施金属防腐蚀的阴极保护; 然而镁合金牺牲阳极密度相对小,极化率低, 电极电位很负, 对铁的驱动电压比较的大。

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