
海洋環(huán)境是一種比較復(fù)雜的腐蝕環(huán)境,海水是一種含有多種鹽類的電解質(zhì)溶液。海水對(duì)金屬的腐蝕是多種綜合因素作用的效果,包括化學(xué)因素、物理因素、生物因素?;瘜W(xué)腐蝕在海水腐蝕中占主導(dǎo)地位。海洋腐蝕是金屬構(gòu)件在海洋環(huán)境中發(fā)生的腐蝕。海洋環(huán)境的腐蝕包括海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)。對(duì)于處于海水環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)來說,海洋大氣區(qū)受海洋性大氣腐蝕影響。飛濺區(qū)指平均高潮線以上海洋飛濺所能濕潤(rùn)的位置。在這個(gè)部位,金屬材料表面連續(xù)不斷地被海水濕潤(rùn),海水又與空氣充分接觸,含氧量充分,含鹽量很高,加上海水的沖擊作用,腐蝕在這個(gè)部位 為嚴(yán)重。當(dāng)很高的風(fēng)速和海流速造成強(qiáng)烈的海水運(yùn)動(dòng)時(shí),海水的沖擊會(huì)在飛濺區(qū)成磨耗-腐蝕聯(lián)合作用的破壞。同時(shí)強(qiáng)烈的海水沖擊不斷地破壞腐蝕產(chǎn)物和保護(hù)涂層,增加了飛濺區(qū)的腐蝕。不同海區(qū)飛濺區(qū)的腐蝕主要于風(fēng)浪和溫度。飛濺區(qū)金屬表面溫度更接近于氣溫。風(fēng)浪大的熱帶海域鋼鐵在飛濺區(qū)的腐蝕 為嚴(yán)重。潮差區(qū)指平均高潮位與平均低潮位之間的區(qū)段,金屬表面與含氧充分的海水周期性地接觸,引起腐蝕。與飛濺區(qū)相比,潮汐區(qū)的氧擴(kuò)散沒有飛濺區(qū)那樣快,也無強(qiáng)烈的海水沖擊。潮汐區(qū)金屬表面溫度受氣溫影響也受海水溫度的影響,通常接近于表層海水溫度。潮差區(qū)的腐蝕通常是平均高潮位和平均低潮位 為嚴(yán)重,這是氧濃差電池的作用。潮差段因供氧充分,成為陰極,受到一定程度的保護(hù),腐蝕減輕。低潮位以下全浸區(qū)因供氧相對(duì)較少成為陽極,使腐蝕加速。在工程設(shè)計(jì)上,有時(shí)把潮差區(qū)并入飛濺區(qū)一起考慮,并不是因?yàn)閮啥伍g的腐蝕是一樣的,而是從施工、維護(hù)和陰極保護(hù)方面加綜合考慮,使之協(xié)調(diào)一致。海洋腐蝕主要是局部腐蝕,即從構(gòu)件表面開始,在很小區(qū)域內(nèi)發(fā)生的腐蝕,如電偶腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕等。鋼鐵的腐蝕是一個(gè)電化學(xué)過程,表面失去電子發(fā)生陽極氧化反應(yīng),陰極保護(hù)法就是利用了它的電化學(xué)腐蝕原理,通過人為施加負(fù)向電流,從而使金屬的表面的反應(yīng)有原來的失去電子的氧化反應(yīng),成為得電子還原反應(yīng),從而使金屬的腐蝕得到抑制。
外加電流陰極防護(hù)系統(tǒng)就是通過外加電流,把電源正極連接在難溶性輔助陽極上強(qiáng)制形成陽極區(qū);把電源的負(fù)極連接在受保護(hù)的鋼筋上,強(qiáng)制形成陰極區(qū)。陽極與被保護(hù)的鋼筋均處于連續(xù)的電解質(zhì)中,使被保護(hù)的鋼筋接觸電解質(zhì)的全部表面都充分而且均勻地接受自由電子,從而受到陰極保護(hù)。外加電流陰極保護(hù)技術(shù)不是被動(dòng)防護(hù),而是主動(dòng)預(yù)防。并且保護(hù)年限根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),可延長(zhǎng)鋼鐵的使用年限。因此從實(shí)際保護(hù)效果來看,外加電流陰極保護(hù)技術(shù)在防護(hù)期限和主動(dòng)控制等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。外加電流陰極防護(hù)是以犧牲陽極為前提保護(hù)陰極,對(duì)陽極有以下要求:陽極電位要足夠負(fù);陽極溶解性能好;理論發(fā)電量大;同時(shí)對(duì)實(shí)際發(fā)生電量和電流效率有要求。因此選擇合適的陽極可以有效的保護(hù)鋼鐵不被腐蝕,減少腐蝕造成的損失,尤其在海洋環(huán)境中有很好的作用效果。