腐蚀与阴极保护.pptVIP

一、什么是腐蚀？ 腐蚀的概念： 腐蚀是金属在介质的作用下，失去电子变成离子进入介质而遭到破坏。换言之，由金属《高能态》自发转变为化合物《低能态》过程。 腐蚀原因：腐蚀原电池，腐蚀电解池 二、腐蚀原电池三个必要条件 1.电位差：不同金属由于电极电位不同形成电位差。 什么是电极电位：金属与参比电极（电位稳定的电极）之间的电位差定为该金属的电极电位。其值是金属腐蚀倾向性大小的判断。电位低的金属失电子为阳极，发生腐蚀；电位高的金属得电子为阴极，受到保护。 如镁一铁连接，镁电位负“阳极”Mg一2e→Mg+2 加速腐蚀， 铁电位正“阴极”02+H20+2e→20H- 受到保护。这就是牺牲阳极保护的原理。 2.电解质：海水、土壤、酸、碱、盐等能导电的介质，海水含盐多，导电性大于淡水；土壤湿度为20~25%腐蚀性最强。 3.导体：电子在金属中流动，离子在介质中流动，形成回路。 三、腐蚀形态与腐蚀速度 核电站腐蚀形态有均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀危害小，可用增加设计余量来解决； 局部腐蚀小区域减薄，甚至穿孔，其余大部分完好，危害性较大。 海水系统对核电站金属设施出现的腐蚀有电偶腐蚀、缝隙腐蚀和冲刷腐蚀等局部腐蚀形态。 电偶腐蚀 电偶腐蚀： 如设计不妥，将电位不同的金属通过焊接或法兰连接形成。如碳钢一不锈钢相连， 碳钢电位负“阳极”Fe一2e→Fe+2 加速腐蚀， 不锈钢电位正“阴极”受到保护。 腐蚀速度“是人们最关心的问题”大小与碳钢一不锈钢电位差大小成正比与介质导电性R成反比， 腐蚀电流强度 I腐= （E阴-E阳）/R, 腐蚀电流密度i腐=I腐/S S面积 提醒注意：电偶腐蚀中大阴极小阳极是腐蚀的不利面积比。当S阴S阳 ，I腐一定时，腐蚀电流密度i，出现i阳i阴 。如家用搪瓷器皿破损露铁处穿孔速度很快就是实例。 若用涂料保护，涂漆原则“涂料必须刷在耐蚀金属上！”形成大阳极小阴极的有利面积比，以减缓电位负的金属腐蚀。牺牲阳极保护要求管道阴极涂层完好，才能降低电位负的镁阳极的消耗，若保护劣质涂层或裸管，阳极消耗快，寿命短。 缝隙腐蚀和冲刷腐蚀 缝隙腐蚀：产生的原因是水泥衬里的龟裂，贯穿性裂缝，形成狭小缝隙，缝内贫氧为阳极，缝外富氧为阴极，形成氧浓差电池，加之缝内介质的酸化，从而加速碳钢管的腐蚀。 冲刷腐蚀：是因杭州湾海水含泥砂量很大，造成管道受海水腐蚀和冲刷的双重作用而加速腐蚀。 四、腐蚀电解池产生的条件 直流电源产生的干扰腐蚀：如直流电气化火车，有轨电车、变电站接地、电焊机、电镀、电解等直流电的漏电至地下产生杂散电流；交流电源产生的干扰腐蚀：如交流电气化铁路、高压铁塔接地、埋地电缆等。腐蚀形态呈局部穿孔，表面无腐蚀产物而是高电流下的烧蚀穿孔。腐蚀速度惊人，每一年通过一安培电流能溶解10Kg的铁。 五、防护的三个主要措施： 1、阴极保护：消除腐蚀电池的电位差使E阴一E阳→0从根本上杜绝腐蚀的发生。 2、覆盖层：隔离腐蚀介质使R趋近无穷大，使腐蚀降低最小。注意：单凭涂层防腐存在不安全因素会形成小阳极和大阴极的不利面积比，加剧小阳极局部穿孔腐蚀。最经济有效的防腐措施是采用涂层与阴极保护的联合。 3、绝缘：加绝缘接头、绝缘法兰或绝缘短管切断电流通路，防止腐蚀电池的形成。 六、阴极保护 1、原理： 用强制性方法向被保护金属提供电子，使其电位负移，消除腐蚀电池原阴阳极间电位差而使腐蚀停止。 2、方法： 牺牲阳极法：用电位负的金属或合金如镁或锌阳极的加速腐蚀来保护阴极碳钢，使其免遭腐蚀的方法。它的应用受土壤电阻率高低和防腐层质量好坏的限制，镁的驱动电压0.7v，锌的驱动电压0.2v，只能产生小电流，故要求有良好电绝缘。 外加电流法：通过直流电源向被保护体提供可调大小的电流，应用范围广，不受客观条件诸多因素的约束，可产生干扰须提醒注意。 六、阴极保护 3、阴极保护的三个主要参数： （1） 最小保护电位：使腐蚀停止的电位，理论和实践得出，当电位负移至-0.85v[相对饱和硫酸铜电极]即可达到90%左右的保护效果。 （2） 最小保护电流密度：达到最小保护电位所需要外加阴极电流密度，它与涂层质量、介质条件等密切相关，可差几个数量级。 （3） 最大保护电位：大量析氢使涂层剥离受损的电位。当达到最小保护电位或略负，阴极主要是进行氧分子还原成氢氧根离子，但当电位负移至析氢电位时，会使氢离子还原成氢气析出。造成涂层与管壁脱开，脱开形成的空间会使阴极保护受到屏蔽而失效。一般控制正于-1.5V，对老管道旧涂层控制正于-1.25v为宜。 七、核电站阴极保护需要做那些检查？ 1.保护电位的检测： 从己有测试桩上读取保护电位是否达