阴极保护与阳极保护的区别
阳极保护阳极保护
b．管线的弯曲半径应尽可能大，尽量避免直角弯曲。通常管 子的弯曲半径应为管径的3倍。材料不同这个数值亦不同。流速越 高则弯曲半径也应越大。
c．在高流速接头部位，不要采用T形分叉结构。应采用曲线逐 渐过渡的结构。
为避免高速流体直接冲击设备器壁，可在需要的地方安装可拆卸 的挡板或折流板以减轻冲击腐蚀。
d．由氢脆敏感性材料制作的金p属pt设课件备不宜采用阴极保护。因为作为阴15 极的金属设备上或多或少地都会发生析氢反应，可能导致材料的氢脆。
2、阳极保护
阳极保护——将 被保护的金属设 备进行阳极极化， 使其由活化态转 入钝化态，从而 减轻或防止金属 设备腐蚀的方法。
适应于电位正移 时，金属设备在 所处的介质中有 钝化行为的金属 －介质体系。
设备、容器出口管及底部的结构设计，应力求将其内部的液体排 净，避免滞留的液体、沉积物造成浓差腐蚀或沉积物腐蚀。
构件布置要合理，避免水分积存，且要易于防腐和维修。在可能 的情况下，贮液容器内部应尽量设计成流线型。
ppt课件
4
3)防止电偶腐蚀
在同一结构中应尽量采用相同的材料；
在必须采用不同金属组成同一设备时，选用在电偶序中相近的材料。
作为缓蚀剂必须具备的条件是用量极少、有较好的防蚀效果和不 改变介质的其他化学性质。
1)分类 a．按化学组成可分为无机缓蚀剂(硝酸盐、铬酸盐、碳酸盐、钼 酸盐等)和有机缓蚀剂(醛类、胺类、杂环化合物等)。
b．按对电极过程的影响可分为阳极缓蚀剂(铬酸盐、硅酸钠、苯 甲酸钠等)、阴极缓蚀剂(锌盐、聚磷酸盐及多数有机缓蚀剂)、混合 型缓蚀剂(琼脂、生物碱、亚硝酸二环己胺等)。
原因：缝隙将产生氧浓差电池，同时缝隙内常因酸化导致腐蚀速度 加快。
钢结构防腐工程阴极保护牺牲阳极
钢结构防腐工程阴极保护牺牲阳极阴极保护材料、牺牲阳极保护、外加电流保护、阴保辅助材料、管道材料河南汇龙合金材料有限公司技术部：刘珍编制：2018年8月内部资料请勿外传随着城镇燃气地下管网的迅速发展，地下燃气管网错综复杂，且与消防管道、供水管道、供热管道、供电线路等地下金属构筑物纵横交错，甚至还有可能发生电连接，位于城市道路地下的燃气管网还要受到车辆行驶时造成的盈利冲击腐蚀，钢质管道的腐蚀与防护问题也日益突出。
为了延长埋地钢质管道的使用寿命，确保城镇燃气供应安全、可靠，通常采用阴极保护方法保护埋地钢质管道。
1 阴极保护设计1.1阴极保护类型的确定阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。
埋地钢质管道阴极保护分为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种。
强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。
其优点是输出电流大而且可调，不受土壤电阻率限制，保护半径较大;系统运行寿命长，保护效果好;保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。
其缺点是需设专人维护管理，要求有外部电源长期供电，易产生屏蔽和干扰，特别是地下金属构筑物较复杂的地方。
牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。
其优点是不需外加电源，施工方便，不需进行经常性专门管理，不会生屏蔽，对其他构筑物也不会产生干扰，保护电流分布均匀、利用率高。
其缺点是输出电流小，保护范围有限;需定期更换，不能实时监测输出电流分的变化，也不能反映管道涂层的状况。
根据以往的经验和我们的实践得知，城镇燃埋地钢质管道宜采用牺牲阳极阴极保护来减缓土壤对管道的电化学腐蚀。
1.2阴极保护电流的确定要使埋设的燃气管道得到充分的保护，就要证有足够的电流使管道不受到腐蚀。
钢质管道廖的小保护电流是阴极保护设计重要的参数之一，其计算公式如下：I=AIP(1)式中I——管道所需小保护电流，mAA——管道总表面积，m2IP——小保护电流密度，mA/m2小保护电流密度Ip是根据管道的防腐层种类、好坏来确定的，新建沥青玻璃布防腐管道所需的Ip约0.1mA/m2，新建三层PE管道所需的Ip约0.001mA/m2，旧管道的Ip取0.3mA/m2。
直流电阴阳极的不同作用
直流电阴阳极的不同作用直流电阴阳极是指在直流电路中，电源的正极称为阳极，负极称为阴极。
它们在电路中起着不同的作用。
本文将从不同的角度讨论直流电阴阳极的作用。
一、阴极的作用阴极是直流电路中的负极，它在电路中起着以下几个重要的作用。
1. 提供电子流：阴极会释放电子，从而产生电子流，使电流能够在电路中流动。
在电源的负极，电子会从阴极释放出来，并通过电路中的导线传递到阳极。
2. 吸收正离子：在电解液中，阳离子会向阴极移动。
当阳离子到达阴极时，它们会失去电荷并与阴极发生反应。
这种反应在许多工业和化学过程中非常重要，例如电解制氢和电镀。
3. 防止腐蚀：在某些情况下，阴极可以用作防腐蚀的手段。
例如，通过使用阴极保护技术，可以将金属结构物的阴极保护起来，使其不受腐蚀的影响。
这种方法在船舶和海洋设施的防腐蚀中得到广泛应用。
二、阳极的作用阳极是直流电路中的正极，它在电路中起着以下几个重要的作用。
1. 接受电子流：在电源的正极，电子会流向阳极。
当电子通过电路中的导线流向阳极时，它们会带动正离子在电解液中的移动，从而形成电流。
这种电流在许多电子设备和电化学反应中发挥着重要作用。
2. 提供氧气：在一些化学反应中，阳极会提供氧气。
例如，在电池中，阳极会与阴极反应，产生氧气。
这种氧气可以用于燃烧或其他化学反应。
3. 产生氧化反应：阳极上的化学反应通常是氧化反应。
在这种反应中，阳极上的物质会失去电子，形成正离子，并与电解液中的其他物质发生反应。
这种氧化反应在电镀和电解制氧等过程中得到广泛应用。
三、阴阳极的相互作用阴极和阳极在直流电路中相互作用，从而使电流能够在电路中流动。
它们之间的作用可以通过以下几个方面来描述。
1. 形成电势差：阴极和阳极之间的电势差是电流流动的驱动力。
在电源中，电势差由电源提供，使电子从阴极流向阳极。
这种电势差可以通过电池、发电机或其他电源来提供。
2. 完成电路：阴阳极连接在一起，形成一个闭合的电路，使电流能够在其中流动。
阴极保护和阳极保护技术
阴极保护和阳极保护技术
腐蚀问题不仅造成巨大的经济损失和严重的社会危害，而且还可能阻碍高新技术发展和国民经济的长远发展。
因此，任何国家都必须重视腐蚀问题，采取各种措施防止和减轻腐蚀及其可能产生的后果，这是防腐蚀工程技术的主要目的。
经过数十年的研究、开发和工程实践，科学技术和工业的发展已经奠定了坚实的防腐蚀理论基础，发展出多种经济可靠和行之有效的防腐蚀工程技术和方法。
随着现代工业和科学技术的发展，腐蚀科学和防腐蚀工程技术在国民经济中所占地位越来越重要。
阴极保护和阳极保护技术都属于电化学保护技术已经成为防腐蚀工程技术中的重要分支技术，它在世界范围内获得了迅速发展和广泛的工业应用，在控制腐蚀方面的有效性、可靠性和经济性方面已取得了十分令人瞩目的成绩。
普遍地、正确地选用适当的防腐蚀工程技术和方法可以防止或者显著减缓腐蚀破坏，最大程度地减轻可能由腐蚀造成的经济损失和社会危害。
据估计，只要充分利用现有的防腐蚀工程技术，就金额以使腐蚀降低到百分之十五到百分之三十。
阴极保护和阳极保护是两种有效的防腐蚀工程技术，它们的主要任务和内容可归纳如下：第一，阐明阴极保护和阳极保护技术的防腐蚀作用原理和基础；第二，规定它们在工程应用中的各项技术措施和使用参数；第三，确定它们的应用范围、限制条件、检测方法和有效性判据，及形成技术标准。
第四，规范阴极保护和阳极保护技术的设计、工程实施、运行管理、进行故障诊断与排除，以及经济分析；第五，改进和发展新的阴极保护和阳
极保护工程技术。
阴极保护和阳极保护技术均属于电化学保护技术，是防腐工程技术中广泛应用、经济有效的防腐蚀措施。
阴极保护与阳极保护
➢ 阳极保护仅对具有活化-钝化特征的体系有效。
E
Ea
A
活性溶解区
B
Eb
Ec
钝化过渡区
C
钝化稳定区
Ed
D
E
维钝
过钝化区
致钝
阳极保护原理图
I
第九章 阴极保护与阳极保护
9.2.2 阳极保护参数
（1）致钝电流密度
➢ 致钝电流密度也叫临界电流密度，即金属在给定介质中进入钝化态的临界电流密度，
牺牲阳极法阴极保护
第九章 阴极保护与阳极保护
9.1.1 阴极保护原理
任何一个腐蚀反应至少包含一个阳极反应和一个阴极反应，可以将在电解质中腐蚀着的金属
表面看作双电极腐蚀原电池
Ic
双电极腐蚀
原电池模型
阳极部分
阴极部分
阳极
+
直流电源
外加电流阴
电解质溶液
极保护模型
辅助阳极
阳极
Ic
阴极
阴极
第九章 阴极保护与阳极保护
可靠电源的地区，还可以采用蓄电池、太阳能电池、风力发电机、热发生器等。
（3）参比电极
参比电极选用要求包括：电位稳定、不易极化、重现性好、具有一定的机械强度、使
用寿命长、价格低廉、制作安装和使用方便等，常用的参比电极有两种形式：一是电
极材料和待定电解液组成的半电池，为可逆电极，如银/氯化银电极、铜/硫酸铜电极、
能力；
c）在电解质溶液中添加无机添加剂或有机缓蚀剂，增加电解质的导电性、促进阴极
极化，相对地提高设备表面的电阻值，改善电流分散能力
第九章 阴极保护与阳极保护
（3）联合保护
1）阴极保护与涂层的联合保护
阴极保护分类及特点范本（2篇）
阴极保护分类及特点范本阴极保护是一种常用的金属防腐技术，可以延长金属结构的使用寿命。
根据不同的分类标准，阴极保护可以被分为以下几类：外电源阴极保护、阳极阴极保护和阴极保护涂层。
以下将对每一类进行详细介绍，并介绍它们的特点。
一、外电源阴极保护外电源阴极保护是指通过外部直流电源为金属提供电流，从而将金属的腐蚀电位推至更负的方向，实现对金属的保护。
这种阴极保护方法适用于埋地管道、水箱、储罐等设施的金属结构。
特点：1. 保护范围宽广：外电源阴极保护可以实现对大面积金属结构的保护，适用于各种规模的防腐工程。
2. 自动调整：外电源阴极保护系统能够根据金属结构的变化自动调整电流输出，确保金属始终处于被保护状态。
3. 维护简便：该方法只需定期检查外电源和金属结构之间的连接情况，确保电流正常供应即可，维护较为简便。
二、阳极阴极保护阳极阴极保护是指通过在金属结构附近放置阳极，形成阴极保护电位，从而保护金属免受腐蚀。
阳极可以是铝、锌或镁等活性金属。
特点：1. 精准控制：阳极阴极保护系统能够通过调整阳极材料和阳极数量，精确控制金属结构表面的保护电位。
2. 高效节能：与外电源阴极保护相比，阳极阴极保护不需要外部电源供应，减少能源消耗，更加节能环保。
3. 安全可靠：阳极阴极保护不会产生过高的电流密度，不仅能够对金属结构进行保护，还能保证使用的安全可靠性。
三、阴极保护涂层阴极保护涂层是将具有电化学活性的物质涂在金属表面，形成保护层，以减缓金属的腐蚀速度。
常用的阴极保护涂层有锌基、铝基和镀层等。
特点：1. 保护均匀：阴极保护涂层可以均匀分布在金属表面，形成连续的保护层，有效保护金属免受腐蚀。
2. 耐久性强：阴极保护涂层具有较好的耐候性和耐腐蚀性，能够长时间保持保护效果。
3. 应用广泛：阴极保护涂层适用于各种金属结构的保护，如船舶、桥梁、建筑物等。
总结：阴极保护是一种常用的金属防腐技术，通过外电源阴极保护、阳极阴极保护和阴极保护涂层等方法，实现对金属结构的保护。
什么是阳极保护？
什么是阳极保护？阳极保护是一种用来保护金属结构免受腐蚀的有效方法。
它是利用电流从一个金属（称为阳极）流向另一个金属（称为阴极），通过产生电化学反应，从而减缓或阻止金属腐蚀的过程。
阳极保护被广泛应用于各种工业领域，包括海洋、石油、石化、化工等。
下面将详细介绍阳极保护的原理以及在不同领域的应用。
一、阳极保护的原理1.1 电流流动的基本原理在阳极保护中，电流从阳极流向阴极，产生一系列电化学反应，从而抑制了金属的腐蚀。
这种电流流动的基本原理是差电位电池，也就是利用两个电极之间的电势差来产生电流。
阳极和阴极之间形成一种电势差，使得电流从阳极流向阴极，从而实现腐蚀的防护。
1.2 保护原理阳极保护的保护原理主要有两种：差电位保护原理和偏置保护原理。
差电位保护原理是通过将阳极与金属结构连接以形成一个电池，从而减少金属表面的电位差，使其腐蚀速率减缓。
偏置保护原理则是通过在金属结构上施加外加电位，使其保持在一个不易腐蚀的电位范围内，从而阻止进一步的腐蚀。
二、海洋领域中的阳极保护应用2.1 船舶和海洋构筑物在海洋环境中，船舶和海洋构筑物容易受到海水中的氯离子的侵蚀。
为了延长船舶和海洋构筑物的使用寿命，阳极保护被广泛应用。
通过在船舶和海洋构筑物的金属表面安装阳极，形成保护电流，可以有效减缓金属的腐蚀速率，并减少维修和更换的费用。
2.2 海洋平台和液化天然气设施海洋平台和液化天然气设施通常在恶劣的海洋环境中工作，容易受到高温、高压和盐湿气候的影响。
为了保护这些设施免受腐蚀，阳极保护技术被广泛应用。
通过在设施的金属结构上安装阳极，在海水中形成保护电流，可以显著延长设施的使用寿命，并减少维修成本。
三、石油、石化和化工领域中的阳极保护应用3.1 储罐和管道在石油、石化和化工领域，储罐和管道是主要的设备，它们经常接触到腐蚀性介质，如酸、碱等。
为了保护储罐和管道的金属结构，阳极保护技术被广泛采用。
通过在储罐和管道的金属表面安装阳极，形成保护电流，可以有效地减缓腐蚀速率，延长设备的使用寿命。
电极-阴-阳极保护
阴极保护（cathodic protection）：阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，该金属表面的电化学不均匀性得到消除，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制，达到保护的目的。
在金属表面上的阳极反应和阴极反应都有自己的平衡点，为了达到完全的阴极保护，必须使整个金属的电位降低到最活泼点的平衡电位。
根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。
后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。
不论是牺牲阳极法还是外加电流法，其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。
阴极保护和涂覆层的联合应用，可以使地下或水下金属结构物获得最经济和有效的保护。
良好的涂覆层可以保护构筑物99%以上的外表面不受腐蚀，地下或水下的金属结构物通常在使用前涂覆防护涂层用以将金属与电介质环境电绝缘隔离。
如果金属构筑物能够做到完全电绝缘隔离，金属在电介质中的腐蚀电池的形成将受到抑制，腐蚀电流将无法产生，从而防止金属的腐蚀。
然而，完全理想的涂覆层是不存在的，由于施工过程中的运输、安装及补口，热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在，金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷，而这些缺陷最终将导致金属的局部腐蚀产生。
阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。
一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀，延长涂层使用寿命，另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量，改善保护电流分布，增大保护半径，使阴极保护变得更为经济有效，对于裸露或防腐涂层很差的地下或水下金属构筑物，阴极保护甚至是腐蚀防护的唯一可选择的手段。
阴极保护与阳极保护的区别
阴极保护与阳极保护的区别
阴极保护跟阳极保护都是属于电化学保护，但是阴极保护跟阳极保护都有不同的特点，如下：
①在发生阴极保护的时候电位的偏离只会造成保护效果的降低，并且不会加快腐蚀速度，阳极保护的恶化死后，电位如果偏离钝化区就会使腐蚀增加；
②在强氧化性介质中，比如硫酸、硝酸等，在采用阴极保护的时候，所必须的电流是非常大的。
但是强氧化性介质比较有利于生成钝化膜，从而可以实现阳极保护。
比如三氧化硫发生器的阳极保护。
③在发生阴极保护的时候，如果电位过于负，设备就会产生氢脆，对加压设备是非常危险的。
④阴极保护的辅助电极是阳极，是需要溶解的，化工介质的腐蚀性是非常强的，但是要找到一种在强腐蚀性介质中在阳极电流作用下耐蚀的材料是不容易的，这样阴极保护在某些化工介质中的应用就会受到限制。
但是阳极保护的辅助电极是阴极，本身也会得到一定程度的保护。
材料腐蚀与防护试题
材料腐蚀与防护试题一、选择题1. 材料腐蚀的基本原理不包括下列哪一项？A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 生物腐蚀D. 物理腐蚀2. 在海水环境中，钢材腐蚀的主要类型是？A. 点蚀B. 缝隙腐蚀C. 应力腐蚀开裂D. 均匀腐蚀3. 下列哪种方法不属于腐蚀防护措施？A. 阳极保护B. 阴极保护C. 涂层保护D. 增加腐蚀介质浓度4. 金属腐蚀的电化学腐蚀过程中，阳极发生的反应是？A. 还原反应B. 氧化反应C. 沉淀反应D. 分解反应5. 金属腐蚀对工业生产和日常生活的影响不包括以下哪一项？A. 经济损失B. 设备寿命缩短C. 环境污染D. 材料强度增加二、填空题1. 金属腐蚀按机理可分为________和________两大类。
2. 在腐蚀电池中，正极发生的反应称为________，负极发生的反应称为________。
3. 为了减缓或阻止腐蚀的发生，可以采用________、________和________等方法进行防护。
4. 金属材料在含有水分的环境中，容易发生________和________，导致材料性能下降。
5. 生物腐蚀主要是由于微生物的________作用和________作用引起的。
三、判断题1. 金属腐蚀只是指金属材料在化学或电化学反应中被氧化的过程。
（）2. 金属材料的腐蚀速度与环境温度、pH值、介质流动速度等因素无关。
（）3. 涂层保护是一种有效的金属腐蚀防护措施，它可以隔绝金属材料与腐蚀介质的接触。
（）4. 金属材料的腐蚀可以通过添加腐蚀抑制剂来减缓。
（）5. 金属腐蚀对环境和人类健康没有任何负面影响。
（）四、简答题1. 请简述金属腐蚀的定义及其对工业和生活的影响。
2. 描述电化学腐蚀的原理，并给出一个实际应用的例子。
3. 说明阴极保护和阳极保护的区别及其各自的应用场景。
4. 阐述涂层保护的原理及其在金属防护中的应用。
5. 讨论如何通过材料选择和设计来预防金属腐蚀。
五、论述题1. 论述材料腐蚀的类型及其对工业生产的影响，并提出有效的防护措施。
阴极保护与阳极保护
阴极保护法一、腐蚀的定义：金属与环境间的物理-化学的相互作用，造成金属性能的改变，导致金属、环境或由其构成的一部分技术体系功能的损坏。
二、腐蚀的分类：以腐蚀外貌看：1、全面腐蚀：（均匀腐蚀）金属表面以近似相同的速率变薄，重量减轻。
2、局部腐蚀：⑴点蚀：发生局部，造成洞、坑甚至穿孔。
典型代表铝和不锈钢在含氯化物的水溶液中发生腐蚀。
⑵缝隙腐蚀：同种或异种金属接触，缝隙中氧的缺乏、酸度的变化、某种离子的累积造成。
如法兰联接面、螺母紧压面、搭接面、焊缝气孔、锈层下以及沉积在金属表面的淤泥、积垢、杂质等都会形成缝隙。
⑶浓差腐蚀电池：靠近电极表面腐蚀剂浓度差异导致，推动力是溶液中某一处与另一处氧含量不同导致电极电位不同构成。
氧浓低的部位为阳极区，腐蚀加速。
⑷电偶腐蚀：一种不太活泼的金属（阴极）和一种比较活泼的金属（阳极）在同一环境相接触时，组成电偶并引起电流的流动。
⑸晶间腐蚀：晶粒或晶体本身未受明显侵蚀，发生在金属或合金晶界处的一种选择性腐蚀。
如锌含量在黄铜的晶界处比较高，或不锈钢在晶界处贫铬时引起晶间腐蚀。
⑹应力腐蚀：拉应力和特定腐蚀共存时引起。
包括外加应力和残余应力。
残余应力可能产生于加工制造时的形变，升温后冷却时降温不均匀，内部结构改变引起的体积变化。
铆合、螺栓紧固、压入配合、冷缩配合引起的应力也属于残余应力。
⑺选择性腐蚀：合金中某一组分由于腐蚀作用而被脱除。
如黄铜脱锌。
⑻磨损腐蚀：金属受到液流或气流（有无固体悬浮物均包括在内）的磨耗与腐蚀共同作用而产生的破坏。
包括高速流体冲刷引起的冲击腐蚀；金属间彼此有滑移引起的磨振腐蚀；流体中瞬时形成的气穴在金属表面爆裂时导致的空泡腐蚀。
⑼氢腐蚀：由于化学或电化学反应所产生的原子态扩散到金属内部的各种破坏。
包括以下几种：①氢鼓泡：由于原子态氢扩散到金属内部，并在金属内部的微孔中形成分子氢，分子氢不能扩散，就在微孔中积累而形成的巨大的内压，使金属鼓泡，甚至破裂。
②氢脆：由于原子氢进入金属内部后，使金属晶格产生高度变形，因而降低了金属的韧性和延性，导致金属脆化。
金属腐蚀与防护课后习题答案 (1)
腐蚀与防护试题1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。
是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。
在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。
归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件：①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。
PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/? m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ? '用? = V MO/ V M = m' ? /（ m ? ' ）当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的?值氧化物?氧化物?氧化物?MoO3 WO3 V2O5Nb2O5 Sb2O5 Bi2O5Cr2O3 TiO2 MnOFeO Cu2O ZnOAg2O NiO PbO2SnO2 Al2O3 CdOMgO CaOMoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。
这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。
MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。
防腐蚀方法以及分类
防腐蚀方法以及分类(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第六章防腐方法1、目前工程中最常用防腐方法方法：金属或非金属材料覆盖层，电化学保护，防腐蚀结构设计，介质处理，添加缓蚀剂电化学保护法只适用于金属在腐蚀性溶液中，应用于船海洋类2、什么是阴极保护和阳极保护阴极保护：主要分为电保护与牺牲阳极保护两种形式。
○1.电保护：将被保护金属设备与直流电源的负极相连，依靠外加阴极电流进行阴极极化而使金属得到保护的方法，叫外加电流阴极保护，简称电保护。
○2.牺牲阳极保护（护屏保护）：在被保护金属设备上连接一个电位更负的强阳极，促使阴极极化，这种方法叫牺牲阳极保护，也称护屏保护。
阳极保护：将被保护的设备与外加直流电源的正极相连，在一定电解质溶液中将金属进行阳极极化至一定电位，在此电位下金属能建立起钝态并维持钝态，则设备腐蚀速度显着降低，设备得以保护。
3、防蚀结构设计（1）连接（2）设备壳体与接管（3）容器附件与管道4、其他防腐方法:缓蚀剂防腐蚀第五章1、常见有机高分子材料：塑料和橡胶2、高分子材料与金属腐蚀的区别3、高材的腐蚀破坏形式○1、渗透与溶胀、溶解○2、化学腐蚀○3、老化○4、应力腐蚀开裂第四章1、简述金属铬镍硅的耐蚀特点○1、铬（Cr）：是不锈钢的基本合金元素；热力学不稳定。
与铁基合金组成固溶体时，合金呈现不同程度的类似铬的耐蚀特性。
在具备钝化的条件下，含量越高，耐蚀性越好，在不能实现钝化的条件下，随着含量的增高，腐蚀速率反而加大○2、镍（Ni)：热力学不够稳定。
与Fe-Ni合金在硫酸、盐酸和硝酸中的腐蚀速率都随着镍的含量的增加而减小；镍在铁的基体中的耐蚀性不是钝化作用，而是使合金的热力学稳定性提高；在氧化性介质和还原性介质中均有效。
优势：与铬配合加入铁中获得不锈钢；形成奥氏体，具有良好的热加工性、冷变形能力、可焊性、良好的低温韧性。
不利之处：随钢中镍含量增加，会增加不锈钢的晶间腐蚀倾向。
《阴极保护工程介绍》课件
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
镁阳极.铝阳极.锌阳极阴极保护原理
阴极保护原理对被保护金属施加负电流，通过阴极极化使其电极电位负移至金属的平稳电位，从而抑阻金属腐蚀的保护方法称为阴极保护。
阴极保护是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法。
在阴极保护系统构成的电池中，氧化反应集中发生在阳极上，从而抑阻了作为阴极的被保护金属上的腐蚀。
阴极保护是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术。
可从电极反应、极化曲线和极化图以及电位-pH图等诸方面理解阴极保护原理。
电极反应方面任意两种金属/合金的组合，都可构成电化学电池；低电位者为电池的阳极，主要发生氧化反应；高电位者为阴极，主要发生还原反应。
由于阳极和阴极之间存在着电位差，外部电连接的阳极和阴极之间将有电流流过电池，从而加速了阳极的腐蚀，同时抑阻阴极的腐蚀，使阴极金属获得阴极保护。
极化曲线和极化图方面根据混合电位理论，金属表面上局部阳极和局部阴极通过各自的极化而汇聚至一个共同的混合电位，即金属的自腐蚀电位Ecorr；此时局部阳极的氧化反应速度与局部阴极的还原反应速度相等，即等于金属的自腐蚀电流icorr，如图1所示。
图中给出了铁在中性水溶液中的局部阳极的真实极化曲线（Ee,aFPSA’）和局部阴极的真实极化曲线（Ee,cSMBD），以及该体系的实验的阳极极化曲线（EcorrA）和阴极极化曲线（EcorrGOBB’）。
阴极极化至任一电位时的外加负电流都等于此时极化后的局部阴极还原反应电流ic与局部阳极氧化反应电流ia之差。
当阴极极化使金属电极电位负移至局部阳极反应的平稳电位Ee,a 时，外加极化电流几乎就等于局部阴极电流，因为此时的局部阳极电流已可予以忽略不计，当然此时铁上腐蚀也就被完全抑阻了，即获得了完全阴极保护。
电位-pH图方面电位-pH图是从热力学说明阴极保护的理论基础。
图2是根据热力学计算获得的Fe-H2O系电位-pH图。
可以看出，在pH=6~7的中性水中，铁呈活化腐蚀状态；通过外加负电流的阴极极化，可使铁的电极电位从腐蚀区进入免蚀区。
金属腐蚀与防护课后习题答案
For personal use only in study and research; not for commercial use腐蚀与防护试题1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。
是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。
在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。
归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件：①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。
PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ρ '用ϕ = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ）当ϕ > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的ϕ值氧化物ϕ氧化物ϕ氧化物ϕMoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2MgO 1.0 CaO 0.7MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于ϕ值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
阴极保护的基本知识
阴极保护的基本知识阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。
阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。
美国腐蚀工程师协会（NACE）对阴极保护的定义是：通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。
牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。
阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化，从而实现保护。
外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化。
该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。
保护电位是指阴极保护时使金属腐蚀停止（或可忽略）时所需的电位。
实践中，钢铁的保护电位常取-0.85V（CSE），也就是说，当金属处于比-0.85V（CSE）更负的电位时，该金属就受到了保护，腐蚀可以忽略。
阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法，它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀，能大大延长储罐和管道的使用寿命。
根据美国一家阴极保护工程公司提供的资料，从经济上考虑，阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。
网状阳极阴极保护方法网状阳极阴极保护方法是目前国际上流行且成熟的针对新建储罐罐底外壁的一种有效的阴极保护新方法，在国际和国内都得到了广泛应用。
网状阳极是混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极保护辅助阳极。
阳极网预铺设在储罐基础中，为储罐底板提供保护电流。
网状阳极保护系统较其它阴极保护方法具有如下优点：1) 电流分布均匀，输出可调，保证储罐充分保护。
2) 基本不产生杂散电流，不会对其它结构造成腐蚀干扰。
3) 不需回填料，安装简单，质量容易保证。
4) 储罐与管道之间不需要绝缘，不需对电气以及防雷接地系统作任何改造。
5) 不易受今后工程施工的损坏，使用寿命长。
6) 埋设深度浅，尤其适宜回填层比较薄的建在岩石上的储罐。
7) 性价比高，造价仅为目前镁带牺牲阳极的1倍；虽然长期由恒电位仪提供电流，但其可靠性，寿命和综合经济效益远高于牺牲阳极；深井阳极阴极保护深井阳极阴极保护是近年来兴起的一种阴极保护方法，采用的阳极与浅埋基本相同，但施工较浅埋阳极复杂得多，且一次性投资比较高，调试比较麻烦。
简答电化学保护的阴极保护法
简答电化学保护的阴极保护法电化学法主要是指阴极保护，即牺牲阳极保护阴极的方法，使被保护的金属成为阴极而得到保护。
比如地下管道或化工设备，可以接一个金属块作为阳极，通电流就可以起到保护作用。
其原理是在被腐蚀的金属结构表面施加外加电流，被保护的结构成为阴极，从而抑制金属腐蚀引起的电子迁移，避免或减弱腐蚀。
阴极保护通过人为地将负电位接到电缆的金属护套上，将正电极接到一定距离以外的电极上，保证电缆的金属护套对地有负电位。
这样电流就不会通过电缆的护套流出，保护了电缆的护套。
两种电化学阴极保护法当前阴极保护技术与牺牲阳极保护。
1、牺牲阳极阴极保护牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接起来，放入同一电解液中，使金属上的电子转移到被保护金属上，整个被保护金属处于相同的负电位。
这种方法简单易行，不需要外接电源，很少产生腐蚀干扰，广泛用于保护小型(电流一般小于1安培)或低土壤电阻率环境(土壤电阻率小于100欧姆)中的金属结构。
m)。
比如城市管网，小型储罐等。
据国内报道，关于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年，最多5年。
牺牲阳极阴极保护失效的主要原因是阳极表面形成不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。
造成这个问题的主要原因一是阳极成分达不到规范要求，二是阳极位置的土壤电阻率过高。
因此，在设计牺牲阳极阴极保护系统时，除了严格控制阳极成分外，还必须选择土壤电阻率低的阳极床位置。
2、强制电流阴极保护技术强制电流阴极保护技术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。
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，适用于保护范围较大的场合 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: 每个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简答电化学保护的阴极保护法 3阴极保护使用的场合较多，它通常由一个电源变压器和一个桥型整流器组成。
8.0 电化学保护
Electrochemical protection
何为电化学保护？
根据电化学腐蚀原理，依靠外部电流 的流入改变金属的电位，从而降低金属 腐蚀速度的一种材料保护技术。
按照金属电位变动的趋向，电化学 保护分为阴极保护和阳极保护两类。
1
阴极保护 阳极保护
2
8.1 阴极保护
一、 阴极保护原理
3． 常用牺牲阳极材质
锌：锌被证明是一种用于阳极保护的非常有效
的阳极材料。锌阳极对锌锭中含微量有害元素有
严格的规定。传统的锌阳极中含有铝，为了克服 粘结现象需要在锌阳极中加入镉。相对于被保护 的钢结构，锌阳极具有220mv的驱动电位。锌阳 极的电容量为780A.h/kg。锌阳极非常适用于低
电流的涂层结构பைடு நூலகம்护。
（3）参比电极
要求：电位长期稳定，准确，灵敏，坚固，低价易安 装，寿命长； 种类：根据介质要求选择；海水用Ag/AgCl，Cu/饱和 CuSO4 ，Zn电极；土壤用Cu/饱和CuSO4 ；碱性介质 用氧化汞电极；酸性介质用硫酸亚汞电极；中性介质 用饱和甘汞电极；腐蚀性介质中低要求时可使用不锈 钢，铸铁，铅锑合金，碳钢，锌，铜等金属电极（不 可逆，稳定性差，需要定期标定校验）；
算得出。 实际工程应用中，一般通过实验或参照国际
标准确定金属在所处介质中的电压来评定其保护 程度。
2. 最小保护电流密度
金属腐蚀降低到最低时所需提供的最 小保护电流密度。取决于金属种类，表面 状态，介质条件等； 腐蚀性强，阴极极化率低所需保护电
流密度大；增加腐蚀速度，降低阴极极化
的因素都会增加阴极保护电流密度.
当阳极发生电流时，它在电解质中溶解成 离子，同时产生电子。阴极通过与阳极电连接 而获得电子。结果就是阴极负极化，起到防腐 保护的作用。
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阴极保护与阳极保护的区别
阴极保护跟阳极保护都是属于电化学保护，但是阴极保护跟阳极保护都有不同的特点，如下：
①在发生阴极保护的时候电位的偏离只会造成保护效果的降低，并且不会加快腐蚀速度，阳极保护的恶化死后，电位如果偏离钝化区就会使腐蚀增加；
②在强氧化性介质中，比如硫酸、硝酸等，在采用阴极保护的时候，所必须的电流是非常大的。
但是强氧化性介质比较有利于生成钝化膜，从而可以实现阳极保护。
比如三氧化硫发生器的阳极保护。
③在发生阴极保护的时候，如果电位过于负，设备就会产生氢脆，对加压设备是非常危险的。
④阴极保护的辅助电极是阳极，是需要溶解的，化工介质的腐蚀性是非常强的，但是要找到一种在强腐蚀性介质中在阳极电流作用下耐蚀的材料是不容易的，这样阴极保护在某些化工介质中的应用就会受到限制。
但是阳极保护的辅助电极是阴极，本身也会得到一定程度的保护。