电偶腐蚀

电偶腐蚀的影响因素

4. 1 金属材料的起始电位差

两金属在海水中的电位差是电偶腐蚀的必要条件和推动力,一般在工程设计中,异种金属接触电位差大于0. 25V 就不宜匹配使用,但这并不是绝对的,也有低电位差(45～60mV) 的异金属发生电偶腐蚀现象的实例,如海水中舰船钢(902 钢、921 钢)发生的电位电偶腐蚀。图5 列出了滨海电厂海水循环水系统中常用材料的电偶序[2～4 ] 。

4. 2 海水流速对电偶腐蚀的影响

通常,海水流速增加,金属材料的腐蚀电位向正方向移动,而在电偶腐蚀情况下,海水流速增加,会使偶对中阳极材料的腐蚀加剧,从静止海水增加到流速2m/ s 左右,电偶电流值会有数量级的增大,而滨海电厂海水循环水的流速一般都在2～4m/ s 之间,因此海水的流速会急剧增加循环水系统中存在电偶腐蚀区域的腐蚀速度。表2 为低合金钢与几种金属材料在不同流速海水中电偶对的电偶电流值。

4. 3 其它方面的影响

阴阳极面积比的影响:面积比增大可加快阳极腐蚀的速率,而减缓阴极腐蚀的速率。当阴阳极面积比由1 ∶1 增大到 1 ∶5 时腐蚀速率会明显增大,可见面积效应对电偶腐蚀的影响很大,但面积比与腐蚀速率之间并没有简单的线形关系[5 ] 。

此外,极化作用、电偶对所处的介质条件对电偶腐蚀均有一定的影响

要有效地防止电偶腐蚀的发生,首先要明确产生电偶腐蚀的必要因素:即发生电偶腐蚀必须存在腐蚀电解质,必须与电位较高的金属或非金属间有电接触。因此,只要设法使其中一个条件不存在,就不会发生电偶腐蚀。根据以上原则防止措施如下[2 ] :

(1) 设计方面应注意的问题。由不同金属组成构件时应尽可能选用电位相当的金属,应避免选用大阴极小阳极的结构件,实践表明,大阳极小阴极时,电位差控制在小于100mV ;小阳极大阴极时电位差应控制在10mV 以下且越小越好。阳极部件要设计成易更换、易维修的结构和价廉的材料。

(2) 组装构件安装方面。焊接时焊接材料的电位要比基体金属的电位高,一般为+ 5mV 以上。

(3) 阻止两种金属的电连接,在相互接触的金属间用电绝缘材料使之隔离。

(4) 采用电化学保护,即用外加电流阴极保护法使两种金属都变为阴极,或安装电极电位比两种

金属更低的牺牲阳极进行保护。