阴极保护防腐专业名词解释
阴极保护防腐
阴极保护防腐什么是阴极保护防腐?阴极保护防腐是一种常用的金属腐蚀防护方法,通过在金属结构表面引入一个电流,将金属结构作为阴极极化,使其成为电化学反应中的阴极,从而有效地减少或阻止金属腐蚀的发生。
阴极保护防腐的原理阴极保护防腐的原理基于电化学反应的基本规律,即金属在一定条件下的电极反应。
当金属结构暴露在外部环境中时,发生的腐蚀反应是金属离子释放到电解质溶液中,并与电解质中的阴离子结合形成盐类。
而阴极保护的目的就是通过施加一个外部电流,将金属结构极化为阴极,使其电位低于腐蚀电位,从而减缓或阻止腐蚀反应的发生。
阴极保护防腐的应用范围阴极保护防腐广泛应用于各种金属结构,包括钢铁、铜、铝和镍合金等。
其主要应用领域包括:1.石油和化工行业:阴极保护常用于石油储罐、石油管道、石油设备等的腐蚀保护。
2.水处理行业:阴极保护可应用于水质处理设备、给水管道等的腐蚀保护。
3.海洋工程:由于海洋环境的高盐度和潮湿程度,金属结构容易受到腐蚀,阴极保护可以有效延长金属结构的使用寿命。
4.铁路和桥梁工程:阴极保护广泛应用于铁路桥梁、隧道、障碍等的腐蚀保护,可以减少维修和更换的频率。
阴极保护防腐的实施方法阴极保护防腐的实施通常涉及以下几个关键步骤:1.设计阴极保护系统:在进行阴极保护防腐之前,需要进行相关的设计计算,包括金属结构的阳极和阴极位置的确定、电极材料的选择等。
2.安装阳极系统:阳极是阴极保护系统中负责释放电流的部分,常见的阳极材料包括铝、锌和镁等,通过将阳极安装在金属结构表面或周围的土壤中,以确保电流正常传输。
3.连接阳极与金属结构:阳极与金属结构之间需要建立电气连接,通常采用导线、连接件等进行连接,并确保连接牢固可靠。
4.监测阴极保护系统:为了确保阴极保护系统能够正常工作,需要进行定期的监测和测试,如测量金属结构的电位、电流和电阻等参数。
5.维护和维修:根据监测结果,及时对阴极保护系统进行维护和维修,包括更换阳极、修复连接等。
腐蚀与阴极保护
第一章腐蚀与阴极保护1 腐蚀1.1 定义:金属暴露在自然界会随着时间的流逝而变质,其本质就是金属由元素状态返回自然状态,腐蚀是一种自然现象;通俗地说,腐蚀就是金属和周围介质发生化学或电化学作用而导致的无谓消耗或破坏。
1.2 电化学腐蚀金属在电解质溶液中由于电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀。
其原因是金属表面产生原电池作用,或外界电源影响使金属表面产生电解作用所引起的破坏。
腐蚀缩短了管道的使用寿命,降低了管道的输送能力,会引起生产费用的增加和意外事故的产生,所以我们要实施管道保护。
电化学腐蚀过程:金属电化学腐蚀基本上由阳极过程、电子转移过程、阴极过程等三个过程组成。
a、阳极过程:是指阳极金属不断溶解的过程,它是失去电子的过程,也叫氧化过程。
b、电子转移过程:是指电子从金属的阳极区转移到金属的阴极区的过程。
c、阴极过程:是指从阳极流过来的电子在溶液中被能吸收电子的物质所接受的过程,也叫还原过程。
这种阳极上放出电子的氧化反应和阴极上吸收电子的还原反应相对独立地进行,并且又是同时完成的腐蚀过程,称之为电化学腐蚀过程。
1.3 腐蚀电池a、原电池:把两种电极电位不同的金属放入电解液中,即成为简单的原电池,若用导线将两种金属连接起来,则两电极间有电位差存在而产生电流。
在电解质溶液中,金属表面上的各部份,其电位是不完全相同的,电位较高的部分形成阴极区,电位较低的部分形成阳极区。
这便构成了局部腐蚀电池。
腐蚀电池可以理解为金属腐蚀表面上短路的多电极原电池。
b、微腐蚀电池:因钢管表面状态的差异所形成的腐蚀电池。
这是由于制管时的缺陷造成金属内可能夹杂有不均匀物质,如熔渣、焊缝等。
这些组成不均匀的金属管道与土壤接触时,就好象两块相互能导电的不同金属放在电解质溶液中一样,在有差异的部位上,由于电极电位差而构成腐蚀电池。
c、宏腐蚀电池:因土壤性质差异引起的腐蚀电池,如土壤的含盐量和湿度等的影响,它们所构成的腐蚀电池两极间的距离比较远,故称宏腐蚀电池。
阴极保护分类及特点
阴极保护分类及特点阴极保护是一种常用的防腐蚀技术,通过对金属结构施加负电压,形成一个保护性的电场,以防止金属的腐蚀损伤。
根据阴极的保护方式和特点,阴极保护可以分为以下几类。
1. 静态阴极保护静态阴极保护是通过固定电源对金属结构施加恒定的直流电压,形成一个稳定均匀的阴极保护电场。
这种防护方式适用于金属结构较小且表面面积较小的情况,例如管道、阀门等。
静态阴极保护的特点是简单易行,但需要保证施加的电压稳定,以免过高或过低导致防护效果不佳。
2. 动态阴极保护动态阴极保护是通过周期性改变电源的输出电压和频率,使阴极电位在最大电位和最小电位之间变动,以增强阴极保护电场的强度。
动态阴极保护适用于大面积金属结构的防护,例如船舶、桥梁等。
由于动态阴极保护能够改变阴极电位的周期性波动,可以有效防止孤立的腐蚀点产生。
3. 电流补偿法电流补偿法是一种针对金属结构上腐蚀局部的修补方法。
当金属结构上的某个区域损坏或失效时,可以通过电流补偿器将额外的电流输送到该区域,以达到修复和保护的效果。
电流补偿法适用于较大的金属结构,例如油罐、储罐等。
其特点是可以针对局部腐蚀问题进行修复,但需要较为复杂的电路设计和安装过程。
4. 加入阴极保护剂加入阴极保护剂是一种通过向金属结构表面施加一定的溶液,以形成和保持一个有效的阴极保护层的方法。
阴极保护剂通常是具有阴极保护性能的物质,例如锌粉、铅等。
加入阴极保护剂的方法适用于需要长期保护且无法施加电压的金属结构,例如埋地管道、船舶舰艇等。
加入阴极保护剂的特点是易于实施,但需要定期维护和更换阴极保护剂。
总之,阴极保护是一种有效的金属结构防腐蚀技术。
不同的阴极保护分类具有不同的特点和适用范围,可以根据具体情况选择合适的防护方式。
在实施阴极保护时,还需要考虑电源选型、电极材料、电路设计等因素,以保证防护效果的稳定和可靠性。
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。
阴极保护知识
一、腐蚀的定义 3、管道腐蚀的原因。 ➢ (2)异种金属腐蚀
如果不同的金属处于同一电解质并且电气连接,较活泼的金属将发生腐蚀;如穿 越隧道中固定管道的不锈钢管箍受到保护,而低碳螺栓受到腐蚀。
油气管道行业中最常见的异种金属腐蚀发生在站场管道与惰性材料接地极之间,经常 会造成站内管道严重腐蚀。
电化学腐蚀电池
阴极保护的电化学基础
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一、腐蚀的定义 2、阴极保护的电化学基础——电化学腐蚀电池。
当金属浸入电解液后,受金属结构、环境的影响,金属表面 不同部位电位值不一样,形成电位差。该电位差造成金属中的电 子从电位负的部位移向电位正的部位,而电位负的部位由于失去 电子变成离子,溶入电解液,与电解液中阴离子结合成腐蚀产物 。使金属受到腐蚀。
失去电子发生氧化反应、电位较负的部位为阳极,得到电子发生还原反应、电位
较正的部位为阴极;因此,腐蚀发生在阳极,阴极不会腐蚀。
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一、腐蚀的定义
2、阴极保护的电化学基础——电化学腐蚀电池。
表1 金属活动顺序表
金属
(焦炭、石墨) 高硅铸铁 铜 铸铁
低碳钢(生锈) 低碳钢(光亮)
纯铝 锌 镁合金 纯镁
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二、阴极保护的工作原理及应用 3、强制电流阴极保护
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二、阴极保护的工作原理及应用
3、强制电流阴极保护 ➢ 强制电流阴极保护的参比电极
(1恒电位仪自动控制的讯
号源。 (3)埋设在汇流点附近。
➢ 主要用于长输埋地管道、大型罐群等。
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二、阴极保护的工作原理及应用 3、强制电流阴极保护
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
金属的阴极保护金属有许多优良的性质,例如导电性、导热性、强度、韧性、可塑性、耐磨性、可铸造性等。
金属材料至今依然是最重要的结构材料,广泛应用于生产、生活和科技工作的各个方面。
金属制品在生产和使用的过程中,受到各种损坏,例如,机械磨损、生物性破坏、腐蚀等。
1.1、金属腐蚀的定义金属的腐蚀是金属在环境的作用下所引起的破坏或变质。
金属的腐蚀还有其他的表述。
所谓环境是指和金属接触的物质。
例如自然存在的大气、海水、淡水、土壤等,以及生产生活用的原材料和产品。
由于这些物质和金属发生化学作用或电化学作用引起金属的腐蚀,在许多功能情况下还同时存在机械力、射线、电流、生物等的作用。
金属发生腐蚀的部分,由单质变成化合物,至使生锈、开裂、穿孔、变脆等。
因此,在绝大多数的情况下,金属腐蚀的过程是冶金的逆过程。
1.2、金属腐蚀的分类有多种分类方法。
(1)按腐蚀过程的分,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是金属和环境介质直接发生化学作用而产生的损坏,在腐蚀过程中没有电流产生。
例如金属在高温的空气中或氯气中的腐蚀,非电解质对金属的腐蚀等。
引起金属化学腐蚀的介质不能导电。
电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用而引起的损坏,在腐蚀过程中有电流产生。
引起电化学腐蚀的介质都能导电。
例如,金属在酸、碱、盐、土壤、海水等介质中的腐蚀。
电化学腐蚀与化学腐蚀的主要区别在于它可以分解为两个相互独立而又同时进行的阴极过程和阳极过程,而化学腐蚀没有这个特点。
电化学腐蚀比化学腐蚀更为常见和普遍。
(2)按金属腐蚀破坏的形态和腐蚀区的分布,分为全面腐蚀和局部腐蚀。
全面腐蚀,是指腐蚀分布于整个金属的表面。
全面腐蚀有各处的腐蚀程度相同的均匀腐蚀;也有不同腐蚀区腐蚀程度不同的非均匀腐蚀。
在用酸洗液清洗钢铁、铝设备时发生的腐蚀一般属于均匀腐蚀。
而腐蚀主要集中在金属表面的某些区域称为局部腐蚀。
尽管此种腐蚀的腐蚀量不大,但是由于其局部腐蚀速度很大,可造成设备的严重破坏,甚至爆炸,因此,其危害更大。
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。
阴极保护防腐专业名词解释
阴极保护防腐专业名词解释电解质是具有导电性的离子溶液。
电离:除了在氧化和还原反应中可以产生离子,离子也可以由离子化分子的电解而存在于电介质中。
阳离子是带正电荷的离子,阴离子是带负电荷的离子。
管道阴极保护,这些离子都是载流电荷,所以,电解作用更明显的电解质,它的导电性同样会更好。
腐蚀电池:腐蚀现象是一个由电子和离子移动而产生的电化学过程。
金属的腐蚀损失发生在阳极。
阴极不会发生金属腐蚀损失而最终阴极得到保护。
阴极保护工程,电化学腐蚀是指有电子通过金属和电解质界面的一种传输移动过程。
腐蚀是发生在腐蚀电池内的。
一个完整的腐蚀电池由四部分组成:阳极、阴极、电解质、金属通路电解质中的电荷传输:带电的运动是指电解质导电的基本原理,它和固体金属作为导体中的电子运动是不同的,带正电荷的阳离子会从阳极开始朝向阴极的方向移动。
需要注意的是,离子在阴极不会被沉积出来。
另一方面,带负电荷的阴离子也会从阴极开始向阳极的方向移动。
这种电荷的移动传输现象被称为电解电流。
离子相较而言会比较重一些从而是的移动速度缓慢。
同样因此原因电解质拥有比金属导体更高的电阻率。
这也是引起极化现象的原因所在。
在腐蚀和阴极保护工作中,采用传统电流的方向。
传统电流的方向和正离子传输的方向一致。
在阴极上沉积的或者从阳极方向移动过来的所有材料的重量和通过回路中的电荷量(阴极保护准则)成正比。
法拉第定律的贡献在于把腐蚀电池中金属随着时间增长而产生的损耗和电流联系在一起。
定律的表达式是:金属损失重量等于电化学当量乘以安培再乘以年数,单位是千克。
如果损失发生在整个金属结构中,上述损失计量可能是不会很明显的。
但是,如果结构表面有涂层。
损耗只是发生在涂层有缺陷的地方,那么在短时间里,可能会产生很多穿孔。
对于埋在地下的管道防腐层完整性有了很多的改善,涂层的漏点也越来越少。
如果没有及时采取有效的阴极保护措施,流出的电流击中在已经很少有的涂层缺陷的地方,埋在地下的管道受到腐蚀穿孔的速度可能要比防腐层相较而言差一些的管道腐蚀的更快。
管道阴极保护原理
管道阴极保护原理管道阴极保护是一种常用的防腐蚀技术,它通过在管道表面施加电流,使得金属表面成为阴极,从而抑制金属腐蚀的过程。
阴极保护原理是建立在电化学的基础上,通过改变金属表面的电位来控制金属的腐蚀行为。
在管道表面施加阴极保护时,通常会采用一种称之为“阳极”的外部金属或合金,并且将其与管道表面连接。
通过在管道表面与阳极之间施加一个电压,就可以在管道表面形成一个保护性的电流场,从而实现对管道的防腐蚀保护。
阴极保护的原理可以分为两种类型,即被动式和主动式。
被动式阴极保护是利用外部电流场将金属电位降低到保护性的水平,使得金属表面成为阴极而得到保护,而主动式阴极保护则是通过在金属表面产生一个持续的电流,从而使金属表面一直处于一种保护性的状态。
被动式阴极保护通常适用于已有一定腐蚀的金属结构,而主动式阴极保护则适用于对金属结构进行长期保护。
阴极保护的原理还涉及到电化学腐蚀的基本过程。
在金属表面,通常会发生氧化还原反应,即金属表面的阳极和阴极反应。
阳极反应是金属表面的局部溶解,而阴极反应则是通过还原来补充阳极反应所带来的电荷。
当金属表面成为阴极时,就会抑制金属的溶解,从而减缓金属的腐蚀速度。
阴极保护的原理还与管道表面的涂层有关。
在许多情况下,金属表面会涂上一层抗腐蚀的涂料,从而形成一个保护性的层。
而当涂层破损时,阴极保护就可以发挥重要作用,通过在涂层破损处形成一个电流场,从而实现对金属表面的保护。
阴极保护的原理也与管道周围的土壤环境有关。
在土壤中含有一定的电导率,通常是通过土壤中的水分和盐分来实现电导,从而可以形成一个电流场,将外部电流导入到管道表面,实现对金属的保护。
总的来说,管道阴极保护的原理可以归纳为通过在管道表面施加一个电流,使金属表面成为阴极,从而抑制金属腐蚀的过程。
这种原理不仅可以用于管道的防腐蚀保护,还可以用于其他金属结构的防护,是一种非常有效的防腐蚀技术。
阴极保护技术介绍2020
特定场合。
多用于海水、 某些化学介质 可用于近海平 和低电阻率的 台等海洋钢结 土壤或滩涂地。构物。 不适用于高电由于钝化,不 阻率的土壤或 能用于淡水中。 淡水中。
不宜用在小于10Ω˙m的介质中。
3.7强制电流法
利用外部电源对被保护金属(结构物)施加一定的负电流,使被保护金属的电极 电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围,从而得到保护。强制电流阴极保护法在 设计的时候需要考虑电源和辅助阳极的选择:
在进行排流保护的时候也会出现下面的一些问题:如果是杂散电流不存在,这 时候电缆就不会得到保护;另一种是在进行排流保护的时候也会对周围的金属构筑 物造成一定的影响;如果实在干扰源电性很强的时候容易造成阴极腐蚀,也就是所 说的过保护。
这种特殊的情况,这里简单介绍后,接下来就不作特殊详解了。
主要内容
1.材料腐蚀简介 2.阴极保护技术介绍
阴极保护技术介绍
汇报人:冯电稳
要内容
1.材料腐蚀简介
2.阴极保护技术介绍 3.阴极保护设计 4.工程服务范围及产品展示
1.1腐蚀定义
1、腐蚀定义
可从以下三个方面下定义 ⑴由于材料与环境作用而引起的破坏和变质; ⑵除了单纯机械破坏以外的一切材料破坏; ⑶冶金的逆过程。
ISO定义: 金属与环境间的物理-化学相互作用,其结果使金属的性能发生变化,并常可
电源
能长期连续供电,可靠性高 输出电压、电流可调 输出阻抗应与阴极保护系统回路电阻相匹配 具有过载、防雷、故障保护装置 对工作环境适应性强,操作维护简便 投资成本合理
强制电流法
具有良好的导电性能,阳极在电解质环境中的接界电阻低
阳极极化率小,能通过较大的电流量
辅助阳极 化学稳定性好,耐腐蚀,消耗率低,自溶解量少,寿命长 具有一定的机械强度,耐磨损,耐冲击和震动,可靠性高
阴极保护理论讲解(炼化设备处)
有两种办法可以实现这一目的: 1、牺牲阳极阴极保护 2、外加电流阴极保护
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。
• 1. 每月规定时间测取所辖站库区域及集输管线阴极保 护工作系统的全部测试桩的对地电位,填写记录报表 ,于规定时间将填写对的各种记录报表上报的上级主 管部门。 • 2. 每季度测试一次本单位阴极保护工作系统的阳极电 阻,每年测试一次本单位所辖区域的阴极保护自然电 位,认真填写记录。 • 3. 认真配合并完成好笨单位阴极保护产能及集输改造 项目现场施工的组织、协调、实施、验收等专项工作 。 • 4.定期检查阴极保护工作间电缆沟内输出电流保证做到 有标识、摆放整齐。
3、铝牺牲阳极 :大多用于海水环境金属结构或原油储罐内底板的阴极 保护。其电极电位为-1.05VCSE。
4、带状阳极: 为了减小阳极接地电阻,有时会采用带状镁阳极或锌阳极。 阳极带沿被保护结构铺设,使电流分布更加均匀。当阳极带沿管道铺设时,每 隔一段距离就应该与管道连接一次。间距不应太大,因为随着阳极的消耗,截 面积不断减小,阳极带电阻会逐步增大。为了减少沿阳极带的电压降,连接间 隔一般不大于305米。带状阳极的一般规格为19x9.5mmx305m每卷。
(3)机械性能好,不易损坏,便于加工制造,运输和安装;
(4)综合保护费用低。
高硅铸铁阳极:除用于焦碳地床中以外,高硅铸铁阳极有时也可直接埋在 低电阻率土壤中。 高硅铸铁硬度很高,耐磨蚀和冲刷作用,但不易机械加 工,只能铸造成型,另外消耗量偏大,因生成大量腐蚀产物造成接地电阻 增大。 钛铂合金阳极:钛—铂合金阳极:消耗量低为2mg/A.a。钢铁阳极为9.1~ 10Kg/ A.a,高硅铸铁阳极为0.5~1.0Kg/ A.a;由于消耗量低,几乎无腐蚀产 物堆积在阳极周围,所以接地电阻无大的变化;导电性能好,电阻率为107Ω.m;寿命长。在100A/m2工作条件下可达20年。
阴极保护知识(最新)
一 腐蚀
腐蚀电池:
由于双电层原理,金属在溶液中建立电极电位。 在电解质溶液中,金属表面上的各部份,其电位 是不完全相同的,电位较高的部分形成阴极区, 电位较低的部分形成阳极区。这便构成了局部腐 蚀电池。
一 腐蚀
腐蚀电池形成的充分必要条件: 1)必须有阴极和阳极。 2)阴极和阳极之间必须有电位差 3)阴极和阳极之间必须有金属的电流通道。 4)阴极和阳极必须浸在同一电解质中,该电 解质中有流动的自由离子。
阴极保护知识
阴极保护知识
一 腐蚀 二 埋地管道腐蚀机理 三 防腐层 四 阴极保护方式 五 阴极保护基本参数 六 常见的牺牲阳极材料 七 牺牲阳极的埋设方式 八 外加电流阴极保护系统的主要设施 九 PS-1LC恒电位仪 十 HDV-4D-5恒电位仪
一 腐蚀
腐蚀定义:金属暴露在自然界随着时间的 流逝而变质,其本质就是金属由元素状态 返回自然状态,腐蚀是一种自然现象;通 俗的说,腐蚀就是金属和周围介质发生化 学或电化学作用而导致的无谓消耗或破坏。
二 埋地管道腐蚀机理
含水量大的位置,金属为阳极,发生腐蚀。 当管道经过沼泽进入沙漠地带时,该现象尤为突出。 储罐或管道处于土壤不均匀的环境时,引起腐蚀。 管道经过不同不同性质土壤时,将形成腐蚀电池,阳极段发生腐蚀。 六、杂散电流腐蚀 杂散电流:沿规定路径之外的途径流动的电流。 杂散电流腐蚀:由于杂散电流流动而引起的腐蚀。 直流电车系统以及阴极保护系统经常成为杂散电流源。当管道防腐层较 差时,杂散电流从管道的一个部位流入,沿管道流动一段距离后,在涂 层缺陷处离开管道。 在电流进入的部位,管道得到保护;在电流离开的部位,管道发生腐蚀
五 阴极保护基本参数
过Hale Waihona Puke 护对管道的影响:保护电位不是愈低愈好,是有限度的,过低 的保护电位会造成管道防腐层漏点处大量析出氢气,造成涂层与管 道脱离,即,阴极剥离,不仅使防腐层失效,而且电能大量消耗, 还可导致金属材料产生氢脆进而发生氢脆断裂。
阴极保护基础知识讲解
第一节 腐蚀
1.4管道的腐蚀控制
管道腐蚀的控制方法应根据腐蚀机理的不同和所处 环境条件的不同,采用相应的腐蚀控制方法, 在油气 管道保护过程中应用最为广泛的控制金属腐蚀的方法为 以下五类: 1、选择耐腐蚀材料 2、控制腐蚀环境 3、选择有效的防腐层 4、阴极保护(电化学腐蚀) 5、添加缓蚀剂
第二节 阴极保护法
2.1阴极保护的原理:
是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处 于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位。 有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护 和外加电流阴极保护。
注意:从理论上讲,如果涂层是完整、无缺陷的,那么,涂 层自己就可以完成防腐任务。然而,要做到涂层无缺陷,实际上 是很困难和不经济的。因此,涂层和阴极保护的结合,99%的防 腐任务有防腐层承担、阴极保护对防腐层缺陷处进行保护,是最 经济、有效的防腐措施。
第二节 阴极保护法
2、强制电流法 将被保护金属与外加电源负极相连,辅助阳
极接到电源正极,由外部电源提供保护电流,以 降低腐蚀速率的方法。
第二节 阴极保护法
➢ 直流电源的正极连接辅助阳极,负极连接需要保护的构件(管道)。 ➢ 电流从辅助阳极流出,经电解质到达管道表面(破损处),再流回电
源的负极。
第二节 阴极保护法
50~100m深井地床,直径在250mm以上,阳极排 列在深井中,当地表土壤电阻率较大,或空间狭 小时,或管网密集时,宜采用深井阳极。
深井阳极电流分布较浅埋阳极均匀,对其他结 构干扰小,受季节性变化影响小,但造价较高, 且一旦出现故障,则很难修复。
安装深井阳极时,应安装多孔排气管,排除阳 极反应产生的氯气、氧气,以防止气阻。
第二节 阴极保护法
1、牺牲阳极法 将被保护金属和一种电位更负的金属或合金
腐蚀与防护名词解释整理资料
腐蚀与防护名词解释整理资料1. 金属腐蚀:金属腐蚀就是指金属与环境介质之间发生化学、电化学或物理作用而引起的变质和破坏。
2.电化学腐蚀:电化学腐蚀是指金属与电解质溶液(大多数为水溶液)发生了电化学反应(即形成了微观电池),在反应过程中有电流产生。
3. 阳极极化:通过电流时阳极电位向正方向移动的现象4.阴极极化:通过电流时阴极电位向负方向移动的现象5. 过电位:一个电极的工作电极电位E(有电流通过电极)与其平衡电极电位的绝对差值称为电极的过电位,η。
6. 极化剂:能消除或减轻原电池极化过程的叫作去极化,能够起到这种作用的物质叫做去极化剂。
(即起加速腐蚀的作用)7. 阳极去极化:对腐蚀电池阳极极化起去极化作用的称为阳极去极化;8.阴极去极化:对腐蚀电池阴极极化起去极化作用的称为阴极去极化。
9. 析氢腐蚀:由氢去极化引起的金属腐蚀称为析氢腐蚀。
10. 吸氧腐蚀:由氧去极化引起的金属腐蚀称为耗氧腐蚀。
O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4OH -11. 钝化:像铁那样的金属或合金在某种条件下,由活化态转为钝态的过程称为钝化;钝性:金属(合金)钝化后所具有的耐蚀性称为钝性。
自钝化金属:Cr、Al、Ti在空气中或含氧溶液中被氧钝化。
12.均匀腐蚀:均匀腐蚀是腐蚀作用均匀地发生在整个金属表面上,金属表面上各部分的腐蚀速度基本相同。
不均匀腐蚀虽然同样发生在整个金属表面上,但各部分的腐蚀速度有一定差异。
13. 电偶腐蚀:在电解质溶液中,当两种金属或合金相接触(电导通)时,电位较负的金属腐蚀被加速,而电位较正的金属受到保护的腐蚀现象。
14. 点蚀:点蚀又称小孔腐蚀,是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内,并深入到金属内部甚至穿孔的孔蚀形态。
15. 缝隙腐蚀:金属表面因异物存在或结构上的原因而形成缝隙,从而导致狭缝内金属腐蚀加速的现象。
16. 晶间腐蚀:晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿材料的晶间发生的一种局部腐蚀。
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阴极保护防腐专业名词解释电解质是具有导电性的离子溶液。
电离:除了在氧化和还原反应中可以产生离子,离子也可以由离子化分子的电解而存在于电介质中。
阳离子是带正电荷的离子,阴离子是带负电荷的离子。
管道阴极保护,这些离子都是载流电荷,所以,电解作用更明显的电解质,它的导电性同样会更好。
腐蚀电池:腐蚀现象是一个由电子和离子移动而产生的电化学过程。
金属的腐蚀损失发生在阳极。
阴极不会发生金属腐蚀损失而最终阴极得到保护。
阴极保护工程,电化学腐蚀是指有电子通过金属和电解质界面的一种传输移动过程。
腐蚀是发生在腐蚀电池内的。
一个完整的腐蚀电池由四部分组成:阳极、阴极、电解质、金属通路电解质中的电荷传输:带电的运动是指电解质导电的基本原理,它和固体金属作为导体中的电子运动是不同的,带正电荷的阳离子会从阳极开始朝向阴极的方向移动。
需要注意的是,离子在阴极不会被沉积出来。
另一方面,带负电荷的阴离子也会从阴极开始向阳极的方向移动。
这种电荷的移动传输现象被称为电解电流。
离子相较而言会比较重一些从而是的移动速度缓慢。
同样因此原因电解质拥有比金属导体更高的电阻率。
这也是引起极化现象的原因所在。
在腐蚀和阴极保护工作中,采用传统电流的方向。
传统电流的方向和正离子传输的方向一致。
在阴极上沉积的或者从阳极方向移动过来的所有材料的重量和通过回路中的电荷量(阴极保护准则)成正比。
法拉第定律的贡献在
于把腐蚀电池中金属随着时间增长而产生的损耗和电流联系在一起。
定律的表达式是:金属损失重量等于电化学当量乘以安培再乘以年数,单位是千克。
如果损失发生在整个金属结构中,上述损失计量可能是不会很明显的。
但是,如果结构表面有涂层。
损耗只是发生在涂层有缺陷的地方,那么在短时间里,可能会产生很多穿孔。
对于埋在地下的管道防腐层完整性有了很多的改善,涂层的漏点也越来越少。
如果没有及时采取有效的阴极保护措施,流出的电流击中在已经很少有的涂层缺陷的地方,埋在地下的管道受到腐蚀穿孔的速度可能要比防腐层相较而言差一些的管道腐蚀的更快。