一般情況下,利用金屬構(gòu)筑物腐蝕電化學(xué)特性來進行金屬保護的方法稱為電化學(xué)保護,它分為陰極保護和陽極保護這兩類。通過降低金屬電位而達到保護目的的,稱為陰極保護,通過陰極保護電流的來源,陰極保護分為犧牲陽極和外加電流保護。犧牲陽極法是依靠電位負于保護對象的金屬自身消耗來提供保護電流,保護對象直接與犧牲陽極連接,在電解質(zhì)環(huán)境中構(gòu)成保護電流回路。外加電流保護是由外部直流電源提供保護電流,電源的負極連接保護對象,通過電解質(zhì)環(huán)境構(gòu)成電流回路。而陽極保護則是在可以陽極鈍化的體系中, 把金屬維持在陽極鈍化的電位區(qū)間內(nèi), 使金屬表面形成保護膜, 從而降低了金屬的腐蝕。
根據(jù)保護系統(tǒng)的運行方式,可能只在部分時間才需要使用測試點的參比電極。在運行參數(shù)不斷變化的恒電流系統(tǒng)中,總是優(yōu)先選用恒電位控制。可以用半電池和靜電位幾乎恒定不變的建議金屬電極做參比電極,必須對它們進行測試,確定它們是否有足夠恒定的電位,以及在運行條件下它們是否有足夠的穩(wěn)定性。
在規(guī)劃內(nèi)部電化學(xué)保護系統(tǒng)時,需要以下材料。
①結(jié)構(gòu)計劃,包括要采用的材料和額外的焊接材料;
②電解質(zhì)的化學(xué)成分以及可能發(fā)生的變化;
③運行條件,如灌裝高度、溫度、壓力、流速以及這些參數(shù)的變化范圍。
由此可見,電化學(xué)保護方法與保護準則總是要針對具體情況進行選擇的。因為它們提供了極化參數(shù),通常采用防腐層可以減少保護電流需要量,同時可以改善內(nèi)部陰極保護系統(tǒng)的保護電流分布。假如極化參數(shù)與被保護的構(gòu)筑物處于同一范圍內(nèi),那么電流分布會相當(dāng)好。
電化學(xué)腐蝕可以理解成受到電影響的所有腐蝕過程。在不同類型的腐蝕中,電位相關(guān)性是不盡相同的。 因此,不同類型腐蝕的臨界電位范圍可能互相重疊或者相反,特別重要的是要查明何時對未知系統(tǒng)采取電化學(xué)保護措施。電解腐蝕是電化學(xué)腐蝕的一個分支,往往涉及陽極相界反應(yīng)造成金屬的剝離。陽極電流常常增強這類的腐蝕。也有使系統(tǒng)受到相反作用的。一般來講,陽極電流有利于氫致腐蝕。
電化學(xué)腐蝕防護的目的就是減緩或者消除腐蝕。首先通過電隔離抑制電池的直流電腐蝕破壞,再就是排流措施抑制直流電流腐蝕破壞, 后就是采取措施用控制的直流電行為使目的物處于不能發(fā)生腐蝕損壞的電位范圍而受到保護,可以用整流器裝置或用與犧牲金屬接觸來形成電池而強加保護電流。
金屬材料是由一個或者多個金屬相與非常少量的非金屬夾雜物構(gòu)成的。在金屬狀態(tài)下,院子把他們部分外部電子形成電子氣,電子氣滲透通過整個金屬體積而使金屬具有良好的電導(dǎo)性。不同的局部剝離速率一般是由于成分上的差異或者由于不均勻的表面膜造成的,在這些地方熱力學(xué)和動力學(xué)效應(yīng)都有影響。