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阴极保护和阳极回填

通过腐蚀型员工|最后更新:2020年12月20日
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阳极回填是阴极保护(CP)的重要组成部分,需要根据具体情况进行评估。

资料来源:berkut34 / dreamstime.com

阴极保护(CP),在开发了电化学科学之前,采用了一种防止腐蚀的技术。历史告诉我们,这种方法在1824年由Humphrey Davy使用,以保护英国海军舰艇.首先,它主要用于保护土壤和海水中的普通钢结构,但现在这种技术用于保护埋地管,桥梁,船舶,海上平台,混凝土结构中的钢和许多其他应用。通常施用阴极保护防护涂料保护结构假期和损坏的涂层区域。

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阴极保护的关键原则

腐蚀过程发生电化学反应.它有四个必要条件:

如果我们能消除其中任何一种物质,就能防止腐蚀。阴极保护的原理是向材料提供外部电流,迫使电极电位进入免疫区域。

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通过向要保护的结构提供电子来实现阴极保护,这反过来抑制金属的溶解,因此降低了腐蚀速率.(要了解有关CP如何工作的更多信息,请阅读阴极保护的基础知识.)

FE,阴极保护的E-pH图。

图1所示。铁的普拜图(E- pH图)。

阴极保护类型

在向结构提供电子的基础上,有两种类型的阴极保护:

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1.牺牲阳极阴极保护(SACP)

牺牲阳极阴极保护图(SACP)

图2.牺牲阳极阴极保护(SACP)的图。

2.外加电流阴极保护(ICCP)

  • 使用外部电流源和整流器。的参考电极可以用来控制整流器电位上
  • 阳极可能是消耗品的,例如铸铁,钢铁。非消耗性阳极包括铂化钽、铌和铂化钛。
  • 可以使用若干个阳极,它们以电方式相互连接,形成一个阳极阳极的床.这个阳极床是特定的回填减少土壤的阻力。

外加电流阴极保护(ICCP)图

图3.压印电流阴极保护(ICCP)的图。

在ICCP中,安装以保护结构的阳极被隔离并被绝缘罩包围,而在SACP中,牺牲阳极具有与待保护的结构的电连接。

ICCP中的屏蔽保护邻近的金属目前的密度在阳极附近。阳极床距被保护结构较远。例如,在海上平台中,阳极床通常距离地面100米(328英尺)。

SACP和ICCP彼此相距不同。选择使用方法取决于特定项目的应用,效率,操作要求和成本分析。

阳极回填

用于阴极保护的阳极不直接接触其所在的土壤。原因是土壤中含有许多矿物质和其他化学物质,这些物质可能会影响阳极,从而降低阳极的有效性。矿物质可能造成的有害影响之一是在阳极表面形成高电阻的薄膜,从而阻碍了它的导电性。

此外,我们希望阳极均匀地消耗,并使其效率最大化。这就是为什么特别回填根据特定环境,应用程序和阳极的材料使用。使用回填的主要目的是减少电阻率.这在周围土壤具有高电阻率的情况下提供较低的阳极 - 接地电阻和更大的电流输出。

一些常见的回填材料包括:

基于这些材料,阳极回填可以分为两种类型:

1.化学回填

这种类型的回填通常用于SACP的情况。典型的高电阻率土壤混合物由75%的粉状和水化组成石膏(硫酸钙),20%膨润土粘土和5%硫酸钠。膨润土吸收水,膨胀并在土壤和阳极之间进行良好接触,减少地床反抗。

在土壤具有低水分含量的情况下,使用75%膨润土和25%石膏。50%模塑石膏和50%膨润土粘土的混合物与锌阳极均匀。

2.碳质回填

在ICCP中,阳极被包围碳质回填。材料包括焦炭微风,自然石墨并煅烧石油焦炭。碳质回填的目的是减少地床的阻力和表面的氧化反应.这延长了阳极的寿命。

夯实阳极周围的回填确保阳极和地之间的良好电接触。

阴极保护及其类型在腐蚀领域非常显着。虽然它的原则很容易理解,为系统设计CP需要详细和仔细的计算和其实现的良好实践.例如,使用CP保护的结构可能是所在的原因杂散电流腐蚀另一个组件在其附近。(见文章的深入讨论杂散电流腐蚀和预防措施.)

过度保护有其他缺点氢脆.阳极的材料选择,所需的阳极数量,浪费率,投掷权力效率使用特定的回填物需要知识和经验来正确地实施。

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