電化學(xué)對(duì)金屬的保護(hù)措施
來源:山東奧科防腐工程有限公司 時(shí)間:2016-12-28 14:29:36 閱讀量:0
1.外加電流陰極保護(hù)法
這是電化學(xué)保護(hù)法的其中一種,又叫做陰極電保護(hù)法。把要保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,另外用不溶性電極作為輔助陽極,兩者都放在電解質(zhì)溶液里,接上外加直流電源.通電后,大量電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備,使鋼鐵表面產(chǎn)生負(fù)電荷(電子)的積累,只要外加足夠強(qiáng)的電壓,金屬腐蝕而產(chǎn)生的原電池電流就不能被輸送,因而防止了鋼鐵的腐蝕。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金屬設(shè)備的腐蝕?;S中盛裝酸性溶液的容器或管道,也常用此法。
1.1外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)
外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)由以下幾部分組成:①直流電源,②輔助陽極,③參比電極。此外,為使陽極輸出的保護(hù)電流更均勻,避免陽極附近結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生過保護(hù),有時(shí)在陽極周圍還須涂刷陽極屏蔽層
1.2直流電源
在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中,需要有一個(gè)穩(wěn)定的直流電源,以提供保護(hù)電流。目前,廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。一般,當(dāng)被保護(hù)的結(jié)構(gòu)物所處的工況條件(如浸水面積、水質(zhì)等)基本不變或變化很小時(shí),可以采用手動(dòng)控制的整流器;但當(dāng)結(jié)構(gòu)物所處的工況條件經(jīng)常變化時(shí),則應(yīng)采用自動(dòng)控制的恒電位儀,以使結(jié)構(gòu)物電位總處在 佳保護(hù)范圍內(nèi)。
在工程中廣泛使用的恒電位儀主要有三類:可控硅恒電位儀、磁飽和恒電位儀和晶體管恒電位儀。可控硅恒電位儀功率較大、體積較小,但過載能力不強(qiáng)。磁飽和恒電位儀緊固耐用,過載能力強(qiáng),但體積比較大,加工工藝也比較復(fù)雜。晶體管恒電位儀輸出平穩(wěn)、無噪聲、控制精度較高,但線路較復(fù)雜。
1.3輔助陽極
輔助陽極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)上??勺鬏o助陽極的材料有很多,如廢鋼鐵、石墨、鉛銀合金、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以及混合金屬氧化物電極等。這些材料各有其特點(diǎn),適用于不同的場(chǎng)合。
1.4參比電極
參比電極的作用有兩個(gè):一方面用于測(cè)量被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位,監(jiān)測(cè)保護(hù)效果;另一方面,為自動(dòng)控制的恒電位儀提供控制信號(hào),以調(diào)節(jié)輸出電流,使結(jié)構(gòu)物總處于良好的保護(hù)狀態(tài)。在工程中,常用的參比電極有銅/飽和硫酸銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等,這些參比電極各具特點(diǎn),適用于不同的場(chǎng)合。
2.犧牲陽極陰極保護(hù)法
犧牲陽極的陰極保護(hù)法,又稱犧牲陽極保護(hù)法。是一種防止金屬腐蝕的方法。具體方法為:將還原性較強(qiáng)的金屬作為保護(hù)極,與被保護(hù)金屬相連構(gòu)成原電池,還原性較強(qiáng)的金屬將作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗,被保護(hù)的金屬作為正極就可以避免腐蝕。因這種方法犧牲了陽極(原電池的負(fù)極)保護(hù)了陰極,因而叫做犧牲陽極(的陰極)保護(hù)法。例如:鋼閘門的保護(hù),有的就應(yīng)用這種方法。它是用一種更為活潑的金屬,如鋅等,連接在鋼閘門上。這樣,當(dāng)發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),被腐蝕的就是那種比鐵更活潑的金屬,而鐵被保護(hù)了。通常在輪船的尾部和在船殼的水線以下部分,裝上一定數(shù)量的鋅塊,來防止船殼等的腐蝕,就是應(yīng)用的這種方法。 目前,電化學(xué)保護(hù)法的應(yīng)用除海水或河道中鋼鐵設(shè)備的保護(hù)外,還應(yīng)用于防止電纜、石油管道、地下設(shè)備和化工設(shè)備等的腐蝕。
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