金属腐蚀第6章 电化学保护[精选].ppt

图6—7 阳极发出电流经时变化 图6—8 阳极工作电位经时变化 第六章 电化学保护 （4）等效电路分析 在导管架极化进程中，导管架电位负移而极化电流下降的主要原因是石灰质垢层的形成、发展和完善所致覆膜电阻的逐渐增大。因此，将阴极保护下导管架整体作为一个原电池进行分析，其稳态下的等效电路可以简化为图6—10所示情况。 导管架下水初期，阳极极化电流密度远小于极限扩散电流密度，故以电化学极化为主，即导管架平均极化“超电势”（ ）与相应的平均极化电流密度（ ）之间大体符合电化学极化的Tafel公式： 取实测数据作 ，求得 ＝389.6mV， ＝287.8。 第六章 电化学保护 图6-9 导管架上近阳极点与屏蔽严重点电位经时变化比较 图6-10 阴极保护下导管架稳态极化等效电路 第六章 电化学保护 第六章 电化学保护 第六章 电化学保护 第六章 电化学保护 第六章 电化学保护 此外，阴极保护的应用范围还在向如下几个方向不断扩展： （1）地下区域性阴极保护； （2）城市地下金属构筑物； （3）混凝土钢筋阴极保护； （4）滨海电厂海水循环系统； （5）大气环境中阴极保护； （6）地面储罐内、外壁阴极保护； （？）汽车的阴极保护； （8）化工生产中反应釜及容器的阴极保护等。 第六章 电化学保护 §6.6 直流杂散电流的腐蚀与防护 一、管道杂散电流的腐蚀与防护 杂散电流是设计的或规定的回路以外流动的电流。杂散电流一旦流入埋地金属体，再从埋地金属体流出，进入大地或水中，因电流流出部位成为阳极，则在电流流出部位发生激烈的腐蚀，通常把此种腐蚀称为杂散电流腐蚀，为了与自然腐蚀相区别，亦称电蚀。概括地说，电蚀有如下特点：①腐蚀激烈；②腐蚀集中于局部位置；③有防腐层时，往往集中于防腐层的缺陷部位。 上述特点，使被干扰体在短时间内发生点状坑蚀，造成泄露事故。特别是像长距离带有防腐层的埋地金属管道这样长大的埋地金属体，流入管道的杂散电流很大，而集中于局部，从防腐层缺陷处流出，由此造成的局部腐蚀将非常激烈。东北抚顺地区受杂散电流干扰影响的长输管道约有50km，占东北输油管网的2%，而因电蚀造成的穿孔次数占全局管网腐蚀穿孔总次数的60%以上。该地区的杂散电流高达500A，管道埋地半年就能电蚀穿孔，腐蚀速度大于10～15mm·a-1。 第六章 电化学保护 电蚀服从法拉第定律，即： （1）由于电流通过而发生的腐蚀量，与通过的电量成正比； （2）相同电量引起不同物质的腐蚀量，与该物质的电化学当量成正比。即电流为I时，在t秒时间所发生的腐蚀量可用下式表示： W＝KIt 其中K为物质的电化学当量，即当体系通过1F电量时，所电解的物质的量。 实践中解决杂散电流的防护问题与手段，必须进行现场调查和一系列的测定作业，并依据调查和测定结果，采取相应的防护措施。 第六章 电化学保护 杂散电流的测量对测量仪表与设备、测量方法和数据处理都有相应的要求。 1）测量仪表与设备 （1）对测量仪表的一般要求 a．当所测电位小于2.5V时，仪表的内阻应大于10000Ω·V-1； b．零点在表盘的中心（双向或零点可调）； c．多量程，响应时间短； d ．尽可能不用电源，必须使用电源时宜采用干电池或干电池组； e．具有防磁干扰性能。 推荐使用的仪表及性能见表7—13。 （2）测量时采用的参比电极宜使用Cu/CuSO4电极。采用不同参比电极时数据应换算为相对于同一参比电极的数据。 （3）测量用导线一般采用塑封软铜线。 第六章 电化学保护 PM979593 内附式外接 万用示波器 AY-5081 蓄电池 任意中断测量 防腐层绝缘电阻测试仪 ZC-8 ±5 0～1/10/100/1000Ω 四档 接地电阻测试仪 UJ35 干电池 0.1级 1mV～100mV 直流电位差计 交直转换，电流电压多参数 多功能 测试箱 C31-mA 27mV～45mV 直流毫安表 C31-A 27V～45V 0A～30A多档 直流电流表 DT830等 干电池 1 MΩ 数字万用表 C31-mV 2 k Ω/V 1.0级 零点在中间，±500mV多量程分档 直流毫伏表 C31-V 10 k Ω/V 2.5级 零点在中间，±1V～750V多量程分档 直流电压表 32116 干电池 1 MΩ 2% ±1V～400V直流 自动转档 笔型表 XWX-2042等 交直流可用 附干电池 1 MΩ 0.5% ±5mV～±