阴极保护原理培训优秀课件
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课件:3 阴极保护原理
– 化工版《阴极保护工程手册》,中文化工版1999版
– NACE A.PEABODY《管线腐蚀控制》,2000第二版 化工出版社2004年4月
三G、B/T阴21极448保-20护08判埋据地钢质GB管2道1阴24极8保-2护0技08术规范
① 管道阴极保护电位(即管/地界面极化电位,下同)应为-850mV(CSE) 或更负;
电流流动方向
(1)Fe/电解质界面上,电流的方向是从电解质流向
Fe,负电荷从Fe流向电解质;
电子流动方向
(2)Fe表面必须发生消耗正电荷或生成负电荷的电
极反应,才能保证电路导通;
(3)消耗正电荷或生成负电荷的反应,都是得到电
⊕
Байду номын сангаас
⊕
子的反应,即还原反应,也就是阴极反应; 辅
Fe
助
(4)辅助阳极表面和Fe表面相反,发生阳极电反应。
阴极极化:电位负向偏移
- 0.90 V - 1.00 V
EPC EPA
EOA
Zn
- 1.10 V
极化原因
阳极极化:电位正向偏移
log I
I CORR
电子在电极中流动的速度大于电极反应的速度; 电化学反应的速度大于离子在溶液中的扩散速度。
O2 + 2 H2O + 4e- 4OH阴极
Fe 阳极
管线表面上的腐蚀电池
1.高电阻率环境不适用 2.保护电流几乎不可调 3.覆盖层质量必须好 4.投产调试工作复杂 5.消耗牺牲阳极金属
两种方法技术比较
• 牺牲阳极保护:主要用于低电阻率环境介质和保护电流需 用量小的体系
• 外加电流法CP:往往用于保护电流量大或环境电阻率高的 体系,以及大范围区域性阴极保护的体系
阴极保护培训讲义图文
THANKS
感谢观看
参比电极
参比电极用于测量被保护结构的电 位,为调整保护电流提供参考依据。
阴极保护系统的设计
确定保护范围
确定电流密度和保护电位
根据被保护结构的材质、尺寸、使用 环境等因素,确定阴极保护系统的保 护范围。
根据被保护结构的材质和需求,确定 合适的电流密度和保护电位。
选择阳极和埋设方式
根据实际情况选择合适的阳极材料和 埋设方式,确保阳极能够有效地向被 保护结构提供电流。
模型预测法
利用数学模型预测管道的腐蚀速率,评估阴极保 护效果。
05
阴极保护的常见问题与解 决方案
阴极保护系统失效的原因分析
电源故障
电源设备出现故障,如电源线断裂、电源开 关损坏等。
杂散电流干扰
外界杂散电流干扰导致阴极保护电流流失或 干扰保护效果。
电流分布不均
由于管道防腐层质量差或破损,导致电流在 管道上分布不均。
03
阴极保护材料
常用的阴极保护材料
锌合金
锌合金作为阳极材料, 通过电化学反应保护金
属不受腐蚀。
镁合金
镁合金作为阳极材料, 适用于土壤和淡水环境
中的金属保护。
镀锌钢
镀锌钢作为阳极材料, 广泛用于钢铁结构的阴
极保护。
钛和锆合金
适用于高腐蚀环境的金 属保护,如海洋环境。
阴极保护材料的性能与选择
01
02
栏等金属结构的防腐。
在建筑行业中,阴极保护用于 地下室、水池、冷却塔等混凝
土结构中的钢筋防腐。
02
阴极保护系统
阴极保护系统的组成
阳极系统
阳极是阴极保护系统的关键组成 部分,通常采用石墨、硅钢等材 料制成,负责向被保护结构提供
阴极保护PPT课件
高保护效果。
定期维护与检测
03
定期对阴极保护系统进行检查和维护,确保系统正常运行,延
长使用寿命。
降低成本与可持续发展的挑战
降低能耗优化阴极保护Fra bibliotek统的设计和运行,降低能耗,减少对环境的影响。
资源回收与再利用
研究阴极保护材料的回收和再利用技术,降低资源消耗和环境污 染。
政策支持与标准制定
推动政府出台相关政策,鼓励阴极保护技术的研发和应用,同时 制定相关标准,规范行业的发展。
排流保护法利用排流器将 干扰源与被保护金属进行 电气隔离,从而消除杂散 电流对阴极保护系统的影 响。排流器可以等效为一 个电阻,通过调整电阻值 可以控制排流量的大小。
排流保护法广泛应用于存 在杂散电流干扰的场合, 如电气化铁路、高压输电 线路等附近金属设施的保 护。
可以有效消除杂散电流对 阴极保护系统的影响。
硅基阳极
硅基阳极具有较好的电化 学性能和稳定性,可用于 强酸、强碱等腐蚀环境。
石墨阳极
石墨阳极价格低廉,导电 性好,但易受到氧化和高 温的影响。
电解质
硫酸盐
硫酸盐是常用的电解质之 一,具有较高的离子导电 性和稳定性。
氯化物
氯化物也是常用的电解质 之一,具有较低的离子导 电性和稳定性。
硝酸盐
硝酸盐具有较好的离子导 电性和稳定性,但易分解 产生氧气。
01 定义
02 工作原理
03 应用范围
04 优点
05 缺点
外加电流法是通过外加电 源的方式,将被保护金属 与电源负极相连,利用电 流通过电极反应使被保护 金属得到阴极极化的方法 。
外加电流法通过外加电源 提供电流,使被保护金属 得到阴极极化。电流的大 小和方向可以通过电源进 行控制,从而实现精确的 阴极保护。
《阴极保护工程介绍》课件
牺牲阳极阴极保护是通过电化学 反应,使阳极金属逐渐溶解,释 放出的电流对被保护的金属进行 阴极保护的方法。
原理
牺牲阳极阴极保护利用了不同金 属在电化学反应中的电位差异, 使阳极金属发生氧化反应,释放 电流,从而抑制被保护金属的腐 蚀。
应用范围
牺牲阳极阴极保护适用于土壤、 淡水和海水等环境中的管道、储 罐、结构物等金属设施的保护。
被保护结构的腐蚀速率应小于预设的腐蚀 速率值。
评估实例
某管道阴极保护工程
通过电阻测量法和保护电位法评估, 得出保护率为95%,电位处于保护电 位范围内,评估结果为优秀。
某储罐阴极保护工程
通过极化电阻法和腐蚀速率法评估, 得出极化电阻大于预设值,腐蚀速率 小于预设值,评估结果为良好。
THANK YOU
03
阴极保护系统设计
设计原则
01
安全性原则
确保阴极保护系统在运行过程中不 会对设备或人员造成伤害。
环保性原则
设计时应考虑减少对环境的影响, 优先选择环保材料和工艺。
03
02
经济性原则
在满足保护效果的前提下,尽可能 降低成本。
可维护性原则
系统设计计步骤
需求分析
设备质量
选用质量可靠、性能稳定的阴 极保护设备。
环境因素
考虑环境因素对阴极保护效果 的影响,如土壤湿度、温度等 。
施工规范
遵循相关施工规范和标准,确 保施工质量。
维护与检测
日常巡检
定期对阴极保护系统进行巡检,检查设备运 行状况。
故障处理
发现故障时及时处理,确保系统正常运行。
定期检测
使用专业检测设备对阴极保护效果进行检测 ,确保保护效果达标。
排流保护
定义
原理
牺牲阳极阴极保护利用了不同金 属在电化学反应中的电位差异, 使阳极金属发生氧化反应,释放 电流,从而抑制被保护金属的腐 蚀。
应用范围
牺牲阳极阴极保护适用于土壤、 淡水和海水等环境中的管道、储 罐、结构物等金属设施的保护。
被保护结构的腐蚀速率应小于预设的腐蚀 速率值。
评估实例
某管道阴极保护工程
通过电阻测量法和保护电位法评估, 得出保护率为95%,电位处于保护电 位范围内,评估结果为优秀。
某储罐阴极保护工程
通过极化电阻法和腐蚀速率法评估, 得出极化电阻大于预设值,腐蚀速率 小于预设值,评估结果为良好。
THANK YOU
03
阴极保护系统设计
设计原则
01
安全性原则
确保阴极保护系统在运行过程中不 会对设备或人员造成伤害。
环保性原则
设计时应考虑减少对环境的影响, 优先选择环保材料和工艺。
03
02
经济性原则
在满足保护效果的前提下,尽可能 降低成本。
可维护性原则
系统设计计步骤
需求分析
设备质量
选用质量可靠、性能稳定的阴 极保护设备。
环境因素
考虑环境因素对阴极保护效果 的影响,如土壤湿度、温度等 。
施工规范
遵循相关施工规范和标准,确 保施工质量。
维护与检测
日常巡检
定期对阴极保护系统进行巡检,检查设备运 行状况。
故障处理
发现故障时及时处理,确保系统正常运行。
定期检测
使用专业检测设备对阴极保护效果进行检测 ,确保保护效果达标。
排流保护
定义
阴极保护培训讲义共55页
ห้องสมุดไป่ตู้
•
30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
阴极保护培训讲义
谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
•
26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
阴极保护培训讲义
谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
•
26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
《阴极保护原理》PPT课件
三层PE防腐层
• 耐微生物腐蚀及深根植物根刺能力强,不发生植物
根穿透现象; • 强度高,可以直接用含有直径≤Φ 25mm 的非人
工粉碎砾石的土回填而不会造成任何损伤; • 抗阴极剥离能力强; • 产品质量稳定,有利于全面质量控制; • 使用寿命长,在≤ 60 ℃的条件下可以使用 50 年
以上。
三层PE防腐层
电化学腐蚀: 定义:指金属表面与电解质因发生电化学反应而引起的破坏。
腐蚀原理
Fe→Fe2++2eO2+2H2O+4e-→4OH2H2O+2e-→H2+2OH通常工程材料在常温条件下含水环境 中的腐蚀是一种自然的电化学腐蚀 含水的环境通常成为电解质
⊙腐蚀发生的四个必要条件:
腐蚀原理
1) 必须有阳极或阳极区; 2) 必须有阴极或阴极区; 3) 阳极和阴极之间应电性连接 4) 阳极和阴极必须置于导电性介质中
在阴极保护中,提出阴极保护电位值并不是越负越有 利于金属的防护,而应有一个绝对值最大的负电位值,称之 为最大保护电位。
一些涂料耐负电压的性能
涂料种类
耐阴极保护电压 (V)
油性 涂料
-0.88
沥青系涂 料
-1.20
环氧沥青 涂料
-1.50
环氧系涂料 (3层pe)
-1.30— -1.5
三层PE防腐层
采用聚乙烯对钢管进行防腐,是近年来逐步推广开来 的一种钢管防腐技术。聚乙烯涂层的主要特点是: • 防腐性能极佳,可耐受在自然环境下存在的各种腐蚀 ; • 具有较高的质价比; • 绝缘性能极好,而且在干燥条件下与长期浸水条件下 电性能基本不变,可有效的防止杂散电流引起的电化 学腐蚀;
-埋地干线防腐采用三层PE防腐涂层(3-layer PE),其结构为: 底层:熔结环氧底层(primer),厚度≥100μm; 中间层:共聚物热熔胶(adhesive),厚度170~250μm; 外 层 ( 背 层 ) : 聚 乙 烯 防 腐 层 ( polyethylene ) , 厚 度 ≥ 3.0 或 ≥3.7mm.
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1. 驱动电位低,保护电流调节范围窄;
2. 使用范围受土壤电阻率的限制,即土壤电阻率大于50欧. 米时,一般不宜选用牺牲阳极保护法;
3. 在存在强烈杂散电流干扰区,尤其受交流干扰时,阳极 性能有可能发生逆转;
4. 有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制,需要定期更 换。
阴极保护方案设计时,应根据强制电 流保护和牺牲阳极保护各自的特点与优缺点、 实际需要、外界条件和经费指标等因素进行 选择使用。
2.4 评定阴极保护效果的方法
1. 最小保护电位 2. 为使金属腐蚀停止进行,金属经阴极极化后所必须达到
的绝对值最小的负电位值,称之为最小保护电位。
-Байду номын сангаас-----监控阴极保护效果的重要参数
美国NACE标准: 1) 施加阴极保护时被保护结构物的负电位至少达到- 0.85V或更负(相对饱和硫酸铜参比电极) 2) 相对于饱和硫酸铜参比电极的负极化电位至少为 850mV. 3) 在构筑物表面与接触电解质的稳定参比电极之间的阴 极极化值最小为100mV。
3) 陆上金属设施 • 化工、发电、炼油、石化、制碱等工业系统中的海水冷却 器、冷凝器、热交换器、海水泵、贮水罐、循环管路
★ 土壤电解质中的金属设施 煤气管线、天然气管线、液化气管线、上下水管线、输油管 线、通讯管线、储罐的内外罐底。
▲ 厂区地下管网 市区、厂区和生活区地下各类金属管网、接地网、电讯网等 复杂的地下金属构件
• (1).气体腐蚀
• (2).在非电解质溶液中的腐蚀
• 电化学腐蚀:
• 定义:指金属表面与电解质因发生电化学反应而引起的破坏。
• 特点:腐蚀过程中有电流的产生。
腐蚀发生的示意图
腐蚀原理
O2+H2O+4e-→4OHFe→Fe+++2e-
阳极
电解质 电流
-离子
+离子
金属
阴极
电流
e-
图1 微分腐蚀电池的结构示意图
2.2 阴极保护的原理
I mA
铜板
e 铁板
牺牲阳极保护的原理
I
辅
助
铜板
铁板
阳
极
强制电流保护示意图
2.3.2 特点
一、强制电流
特点:必须有常年供电的直流电源和长寿命辅助阳极地床
1、优点 A: 驱动电压高,能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流 输出量; B: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用; C: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长期的阴极保护; D: 每支辅助阳极床的保护范围大,当管道防腐层质量良好时, 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里; E: 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护
■建筑桩基: 陆地上建筑物的钢质桩基、钢筋混凝土基础等金属构件的防 腐蚀
第三章 腐蚀发生的不同类型
第四章 阴保系统构成
2、强制电流阴极保护系统示意图
优点:
1) 一次投资费用偏低,且在运行过程中基本上不需要支付维 护费用;
2) 保护电流的利用率较高,不会产生过保护; 3) 对邻近的地下金属设施无干扰影响,适用于厂区和无电源
的长输管道,以及小规模的分散管道保护; 4) 具有接地和保护兼顾的作用; 5) 施工技术简单,平时不需要特殊专业维护管理。
缺点:
涂料种类
耐阴极保护电压 (V)
油性 涂料
-0.88
沥青系涂 料
-1.20
环氧沥青 涂料
-1.50
环氧系涂料 (3层pe)
-1.30— -1.5
2.5 应用范围
1) 船舶 2) 船壳、推进器、海水压载舱、船用冷凝器、舵板、
海底门、声纳、机舱积水等
2) 港工设施和海洋设施 护岸、栈桥、钢板桩码头、海上石油钻井平台、导管架、 海底管线、水鼓、浮标、闸门、滑道、过海隧道等。
阴极保护原理培训优秀课件
阴极保护的原理
腐蚀原理
第一章 腐蚀原理
1.1 腐蚀是什么?
•
腐蚀的定义:腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学反应导致
金属破坏的过程。
按照腐蚀原理可分为:
• 化学腐蚀
• 定义:指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
• 特点:腐蚀过程中无电流的产生。
• 根据介质的不同它又可分为:
(通常是水或土壤)。
阴极保护原理
第二章 阴极保护的原理
2.1 阴极保护的历史
1. 1936年在伊拉克首都发现一个受阴极保护 的壶
2. 铜保层的保护(1824年) ㊣锌、铁可以对铜进行阴极 保护
3. 铁的早期保护。
1834年---法拉第→阴极保护原理奠定基础 1890年---爱迪生→提出强制电流保护船舶 1902年---柯恩→ 实现了爱迪生的设想 1906年---德国建立第一个阴极保护厂 1913年---命名为电化学保护 1905年---美国---用于锅炉保护 1924年---铁路上的蒸汽锅炉
2.3 阴极保护的分类和特点
2.3.1 分类 阴极保护分为:外加电流和牺牲阳极阴极保护
外加电流是在回路中串入一个直流电源,借助辅助阳 极,将直流电通向被保护的金属,进而使被保护金属 变成阴极,实施保护,如图所示。
牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的 金属或合金与被保护的金属电性连接在一起,依靠电 位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护 其它金属的方法。
2 最大保护电位
阴极保护电位越负,保护效果就越好,单点保护范围也 就越广。但是过负的电位将使被保护金属构件防腐层与管道 金属间的结合力遭到破坏,产生阴极剥离,甚至氢脆。
在阴极保护中,提出阴极保护电位值并不是越负越有利 于金属的防护,而应有一个绝对值最大的负电位值,称之为 最大保护电位。
一些涂料耐负电压的性能
Fe→Fe+++2e
腐蚀原理
O2+2H2O+4e-→4OH-
2H2O+2e-→H2+2OH※ 通常工程材料自在常温条件下含水
环境中的腐蚀是一种自然的电化学 腐蚀
★ 含水的环境通常成为电解质
⊙腐蚀发生的四个必要条件:
腐蚀原理
1) 必须有阳极或阳极区; 2) 必须有阴极或阴极区; 3) 阳极和阴极之间应电性连接 4) 阳极和阴极必须置于导电性介质中
2、缺点 A: 一次性投资费用偏高,而且运行过程中需要支付电费; B: 阴极保护系统运行过程中,需要严格的专业维护管理; C: 离不开外部电源,需常年外供电; D:对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用。
二、牺牲阳极阴极保护
特点: 不需要外加直流电源,但牺牲阳极材料具备电位足够
负且长期保持该负电位的电化学性能。
2. 使用范围受土壤电阻率的限制,即土壤电阻率大于50欧. 米时,一般不宜选用牺牲阳极保护法;
3. 在存在强烈杂散电流干扰区,尤其受交流干扰时,阳极 性能有可能发生逆转;
4. 有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制,需要定期更 换。
阴极保护方案设计时,应根据强制电 流保护和牺牲阳极保护各自的特点与优缺点、 实际需要、外界条件和经费指标等因素进行 选择使用。
2.4 评定阴极保护效果的方法
1. 最小保护电位 2. 为使金属腐蚀停止进行,金属经阴极极化后所必须达到
的绝对值最小的负电位值,称之为最小保护电位。
-Байду номын сангаас-----监控阴极保护效果的重要参数
美国NACE标准: 1) 施加阴极保护时被保护结构物的负电位至少达到- 0.85V或更负(相对饱和硫酸铜参比电极) 2) 相对于饱和硫酸铜参比电极的负极化电位至少为 850mV. 3) 在构筑物表面与接触电解质的稳定参比电极之间的阴 极极化值最小为100mV。
3) 陆上金属设施 • 化工、发电、炼油、石化、制碱等工业系统中的海水冷却 器、冷凝器、热交换器、海水泵、贮水罐、循环管路
★ 土壤电解质中的金属设施 煤气管线、天然气管线、液化气管线、上下水管线、输油管 线、通讯管线、储罐的内外罐底。
▲ 厂区地下管网 市区、厂区和生活区地下各类金属管网、接地网、电讯网等 复杂的地下金属构件
• (1).气体腐蚀
• (2).在非电解质溶液中的腐蚀
• 电化学腐蚀:
• 定义:指金属表面与电解质因发生电化学反应而引起的破坏。
• 特点:腐蚀过程中有电流的产生。
腐蚀发生的示意图
腐蚀原理
O2+H2O+4e-→4OHFe→Fe+++2e-
阳极
电解质 电流
-离子
+离子
金属
阴极
电流
e-
图1 微分腐蚀电池的结构示意图
2.2 阴极保护的原理
I mA
铜板
e 铁板
牺牲阳极保护的原理
I
辅
助
铜板
铁板
阳
极
强制电流保护示意图
2.3.2 特点
一、强制电流
特点:必须有常年供电的直流电源和长寿命辅助阳极地床
1、优点 A: 驱动电压高,能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流 输出量; B: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用; C: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长期的阴极保护; D: 每支辅助阳极床的保护范围大,当管道防腐层质量良好时, 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里; E: 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护
■建筑桩基: 陆地上建筑物的钢质桩基、钢筋混凝土基础等金属构件的防 腐蚀
第三章 腐蚀发生的不同类型
第四章 阴保系统构成
2、强制电流阴极保护系统示意图
优点:
1) 一次投资费用偏低,且在运行过程中基本上不需要支付维 护费用;
2) 保护电流的利用率较高,不会产生过保护; 3) 对邻近的地下金属设施无干扰影响,适用于厂区和无电源
的长输管道,以及小规模的分散管道保护; 4) 具有接地和保护兼顾的作用; 5) 施工技术简单,平时不需要特殊专业维护管理。
缺点:
涂料种类
耐阴极保护电压 (V)
油性 涂料
-0.88
沥青系涂 料
-1.20
环氧沥青 涂料
-1.50
环氧系涂料 (3层pe)
-1.30— -1.5
2.5 应用范围
1) 船舶 2) 船壳、推进器、海水压载舱、船用冷凝器、舵板、
海底门、声纳、机舱积水等
2) 港工设施和海洋设施 护岸、栈桥、钢板桩码头、海上石油钻井平台、导管架、 海底管线、水鼓、浮标、闸门、滑道、过海隧道等。
阴极保护原理培训优秀课件
阴极保护的原理
腐蚀原理
第一章 腐蚀原理
1.1 腐蚀是什么?
•
腐蚀的定义:腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学反应导致
金属破坏的过程。
按照腐蚀原理可分为:
• 化学腐蚀
• 定义:指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
• 特点:腐蚀过程中无电流的产生。
• 根据介质的不同它又可分为:
(通常是水或土壤)。
阴极保护原理
第二章 阴极保护的原理
2.1 阴极保护的历史
1. 1936年在伊拉克首都发现一个受阴极保护 的壶
2. 铜保层的保护(1824年) ㊣锌、铁可以对铜进行阴极 保护
3. 铁的早期保护。
1834年---法拉第→阴极保护原理奠定基础 1890年---爱迪生→提出强制电流保护船舶 1902年---柯恩→ 实现了爱迪生的设想 1906年---德国建立第一个阴极保护厂 1913年---命名为电化学保护 1905年---美国---用于锅炉保护 1924年---铁路上的蒸汽锅炉
2.3 阴极保护的分类和特点
2.3.1 分类 阴极保护分为:外加电流和牺牲阳极阴极保护
外加电流是在回路中串入一个直流电源,借助辅助阳 极,将直流电通向被保护的金属,进而使被保护金属 变成阴极,实施保护,如图所示。
牺牲阳极法是用一种电位比所要保护的金属还要负的 金属或合金与被保护的金属电性连接在一起,依靠电 位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护 其它金属的方法。
2 最大保护电位
阴极保护电位越负,保护效果就越好,单点保护范围也 就越广。但是过负的电位将使被保护金属构件防腐层与管道 金属间的结合力遭到破坏,产生阴极剥离,甚至氢脆。
在阴极保护中,提出阴极保护电位值并不是越负越有利 于金属的防护,而应有一个绝对值最大的负电位值,称之为 最大保护电位。
一些涂料耐负电压的性能
Fe→Fe+++2e
腐蚀原理
O2+2H2O+4e-→4OH-
2H2O+2e-→H2+2OH※ 通常工程材料自在常温条件下含水
环境中的腐蚀是一种自然的电化学 腐蚀
★ 含水的环境通常成为电解质
⊙腐蚀发生的四个必要条件:
腐蚀原理
1) 必须有阳极或阳极区; 2) 必须有阴极或阴极区; 3) 阳极和阴极之间应电性连接 4) 阳极和阴极必须置于导电性介质中
2、缺点 A: 一次性投资费用偏高,而且运行过程中需要支付电费; B: 阴极保护系统运行过程中,需要严格的专业维护管理; C: 离不开外部电源,需常年外供电; D:对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用。
二、牺牲阳极阴极保护
特点: 不需要外加直流电源,但牺牲阳极材料具备电位足够
负且长期保持该负电位的电化学性能。