电化学腐蚀的概念以及防止电化学腐蚀的方法-汇龙.pdfVIP

河南汇龙合金材料有限公司刘珍

电化学腐蚀的概念以及防止电化学腐蚀的方法

金属被从矿石等化合物中提取出来之后，被赋予了较

高的能量，在能量流失的过程中，金属因发生了电子的转移

而发生腐蚀，这就是电化学腐蚀的基本原理。金属腐蚀是非

常普遍的现象，怎样杜绝或减缓金属的腐蚀，在日常生活及

工农业生产及国防建设中都己成为普遍而严重的技术问题。

腐蚀给各国的国民经济所造成了巨大的损失，根据调查，腐

蚀所造成的直接经济损失竟然占国民生产总值的1%-4%。

河南汇龙合金材料有限公司刘珍

埋地钢质管线是埋在地下的最大的钢铁构件，可长达几

千公里，穿越各种不同类型的土壤和河流湖泊，广泛应用于

能源和资源运输，它的运行可靠性和稳定性对于国民经济和

人民生活有密切的关系。金属管道在土壤环境中会发生腐

蚀，土壤冬、夏季的冻结与融化，地下水位变化，以及杂散

电流等复杂的埋设条件是造成外腐蚀的环境。管道内输送介

质的腐蚀性差异也很大。管道埋设于地下，很难直观地对其

进行腐蚀状态的检查，构成管道防腐蚀的难度。在严重的情

况下，管道腐蚀穿孔，油气泄露而引起火灾，造成很大的损

失。因此，埋地管线的保护是长期安全生产的必要措施。

为控制埋地钢质管道在土壤中的电化学腐蚀，公认的做

法是采用外防护层和阴极保护联合防护措施。其中外防护层

河南汇龙合金材料有限公司刘珍

是主要防腐手段，即在钢管和腐蚀介质之间建立一个绝缘隔

离层，避免腐蚀介质和钢管接触，从根本上防止钢管的电化

学腐蚀;阴极保护作为防护层防腐的补充手段，为防护层缺陷

处的钢管外表面提供电化学保护。电化学保护方法主要有两

种，一种是牺牲阳极阴极保护，一种是外加电流阴极保护。

选择一种其电极电位比被保护金属更负的活泼金属(合

金)，把它与共同置于电解质环境中的被保护金属从外部实现

电连接，这种负电位的活泼金属在所构成的电化学电池中作

为阳极而优先腐蚀溶解，故被称为牺牲阳极，释放出的电流

使被保护金属阴极极化到所需要的电位范围，从而抑制腐

蚀，实现保护，这就是牺牲阳极阴极保护。

钢质管道通过与埋设于同一土壤中的牺牲阳极(镁阳极)

保持电连接而得到阴极保护，钢管-金属导线-镁阳极-回填料

-土壤-钢管构成了一个完整的电流回路。牺牲阳极的输出电

流取决于土壤电阻率，因为驱动电压低，牺牲阳极只能用在

电阻率较低的土壤中，适用于所需保护电流小的管道。应用

牺牲阳极阴极保护时，阳极数量应满足总电流的需要，并能

保证阳极设计的寿命。镁阳极用于土壤电阻率小于150Ω·m

的土壤中，锌阳极用于土壤电阻率小于15Ω·m的土壤中。

因为干燥处没有水分在，无法形成闭合回路，阴极保护起不

到作用，所以阳极应埋在湿润处，且阳极与被保护距离一般

河南汇龙合金材料有限公司刘珍

为2-3m，埋深不小于1m，所有埋地的牺牲阳极均应埋在

冰冻线以下。

牺牲阳极阴极保护方式有以下优点：

1.保护电流的利用率较高，不会发生过保护;

2.适用于无电源地区或短距离的管道;

3.对邻近的地下金属设施无干扰影响;

4.施工技术简单，安装及维护费用低;

5.管道的接地、保护兼顾;

6.日常管理工作量小。

缺点有：

1.驱动电位低，保护电流调节困难;

2.使用范围受土壤电阻率的限制;

3.对大口径、裸露或防腐绝缘差的管道实施困难;

4.在杂散电流干扰强烈地区，将丧失保护作用;

5.保护时间受牺牲阳极寿命的限制。

牺牲阳极材料的选择主要是看合金的性能及其化学成

分，特别是合金元素的含量和杂质的含量。合金的金相组织

河南汇龙合金材料有限公司刘珍

对阳极性能也有着重要的影响。目前，牺牲