阴极保护与阳极保护.docVIP

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： 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。 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。 ③氢蚀：由于原子氢进入金属内部后与金属中的组分或元素反应，如氢渗入碳钢并与钢中的碳反应生成甲烷，使钢的韧性下降，而钢中碳的脱除，又导致强度的下降。 以腐蚀反应机理划分： 化学腐蚀：金属与非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属损耗，如金属高温氧化。 电化学腐蚀：金属与电解质发生电化学作用而引起的金属损耗。存在阴极反应与阳极反应，并有电流产生。如钢铁在水溶液的腐蚀。 按腐蚀环境分类： 大气腐蚀： 海水腐蚀： 土壤腐蚀： 化学介质腐蚀： 在天然水体和土壤腐蚀中的生物腐蚀要引起重视，微生物代谢作用引起： ⑴产生腐蚀环境 ⑵在金属表面上造成电解液浓差电池 ⑶改变表面膜的耐蚀性 ⑷影响阴极或阳极的反应速度 ⑸改变环境条件 与腐蚀有关的微生物分为：嗜氧性和厌氧性两类。 有关硫酸盐还原菌 厌氧菌 对腐蚀的促进作用：在弱酸性或弱碱性土壤中，硫酸盐会被这些细菌还原为硫化氢或硫化钙。当这些化合物与埋地管道相接触时，铁被腐蚀而转变为硫化铁。 三、控制腐蚀的方法： 1、设计、施工、管理三个重要环节 1.1设计包括正确选用防腐蚀技术、合理选用耐腐蚀材料以及合理设计设备结构。设备的结构除了满足生产工艺要求，还必须根据防腐的需求考虑其结构的合理性。设计方案时，考虑所选材料在工作环境中的稳定性、来源、施工性能、寿命及价格。要求有通晓防腐蚀工程的技术人员参与设计阶段工作，与工艺、设备、土建、总图人员密切配合，相互协调，采取综合措施。 1.2施工是关系到各种防腐蚀措施能否达到预期防腐效果的重要关节。防腐施工好，才能发挥防腐技术的保护作用，否则，再好的防腐技术也不能奏效。 1.3管理，包括施工管理和运行管理。施工管理包括施工计划、工艺规划和施工方案的制定，施工中的质量检查和施工记录。运行管理包括对已采取防腐蚀措施的设备、管道等的维护管理，定期进行维护检修，建立设备防腐蚀技术档案等。 2、腐蚀控制技术 2.1合理的设计 包括整体设计和细节设计。进行整体设计时，应当尽量考虑消除或减少腐蚀条件的出现。设计设备时应考虑能通畅地将物料完全排放、便于清洗和检查以及减少缝隙等。泵阀等的配置应做到不发生滴漏，应能方便地进行检查和维修，许多设计细节也必须重视。金属板间的连接应尽量不采用叠接，应避免铆接。必须采用螺纹联接时，最好用电镀的螺栓、螺母。采用焊接时，要有确的焊接程序或焊后进行热处理，不可出现不连续焊缝，焊条应采用电位更正的金属。应载应力或残余应力可能引起应力腐蚀时，应降低负载应力或消除残余应力。不同金属材料连接时，应尽量采用电位相近的金属。 2.2正确选用金属材料 在多数情况下还必须选用金属材料。最可靠的依据是在相同工艺设备中经过实际验证的腐蚀数