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阴极保护金属防腐技术在电力行业中的应用 - 中国电机工程学会
中国科协 2005 年学术年会 11 分会场暨中国电机工程学会 2005 年学术年会论文集
阴极保护金属防腐技术在电力行业中的应用
胡治平, 池华建
国电机械设计研究所(310012)杭州华电华源环境工程有限公司
关键词: 物理化学 阴极保护 金属防腐 应用 氧。在某些受污染的或含有 H2S 水介质中,还会
发生 H+还原的过程。在水介质中,除了发生一
一、概述
般的电化学腐蚀外,某些条件下(如厌氧环境)
随着改革开放的深化与国民经济的飞速发 也会发生微生物腐蚀。
展,电力需求量越来越大。在目前电力设备超负 作为腐蚀环境,土壤和水、大气两个环境
荷运行的情况下,发电厂和电网的安全生产与运 不同,土壤是由固相、气相和液相三相构成的、
行显得非常重要。 不均一多相体系,其影响因素很多,相互关系复
在发电厂和变电所,有许多埋地、浸入水 杂,至今还没有一种评价土壤腐蚀性的完善方
中或充满水的金属构筑物,这些金属构筑物存在 法。
着严重的腐蚀隐患。其中危害安全生产尤为突出 土壤环境中金属的腐蚀,属电化学范畴。
且不太引起注意的,是电力设备的金属电化学与 由于金属的晶粒不均匀性、晶间缺陷等造成其化
化学腐蚀。如果防护措施不力,将会直接影响到 学不均匀性;同时,土壤本身物理化学性质也是
电力系统的安全运行。 不均匀的。因此,在金属与土壤相界面上会产生
电力设备的金属腐蚀,是各种金属材料在 多个腐蚀原电池,局部阳极为铁的溶解反应。
环境作用下,发生的破坏和变质。一般认为:金 在天然土壤中,金属腐蚀是不可避免的。
属腐蚀是金属受物理、化学(氧化、酸碱盐等)、 但采取适当的保护措施,可以对其进行有效的控
电化学(腐蚀电池)多种形式联合作用的结果。 制,使埋地金属延缓腐蚀,延长其使用寿命。
电力设备金属腐蚀所造成的经济损失由三 目前钢管外防腐,主要采用覆盖层防护和
方面构成:直接损失、间接损失和防蚀费用。 阴极保护的做法。覆盖层防护,就是用非金属材
据发达国家的调查统计,每年因金属(仅 料如环氧粉末、聚乙烯塑料、沥青、水泥沙浆等
化学、电化学)腐蚀造成的经济损失,约占每个 涂在钢管外壁上,以隔离钢管与土壤的直接接
国家的国民生产总值的 2%~4%。根据惯用的估 触,避免发生腐蚀。而在工程实际中,覆盖层不
算方法,我国 2002 年因金属腐蚀造成的钢材消 可避免的在施工制作、吊装、搬运、回填过程遭
耗,约占当年的钢生产量的三分之一,达到 3000 受各类破坏,整条钢制管道在覆盖层破损处为阳
万吨左右;造成的经济损失至少也有 2000 亿元 极活化状态,在覆盖层完好处为阴极状态。这样,
人民币。 管道在大阴极、小阳极的作用下,腐蚀集中在阳
因此,做好金属的防腐工作,推广应用新 极处,使腐蚀穿孔的几率大大增加,这相比于均
技术,不再是单纯的技术问题,而是关系到我国 匀腐蚀更具有危险性;同时随着时间的增加,覆
国计民生(资源、能源、环保)、可持续发展的 盖层将发生老化,物理化学性能下降,其隔离作
重大问题。
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