4.2_防腐方法

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1、§4.2防腐方法覆盖层金属覆盖层非金属覆盖层衬里镀层复合层涂料搪瓷搪玻璃复合层衬里防蚀结构设计电化学保护介质处理阳极保护阴极保护工程常用防腐方法§4.2.1电化学保护一、阴极保护1.阴极保护实例电化学保护是根据金属电化学腐蚀原理对金属设备进行保护的方法,虽有其局限性,但在一定条件下使用适当,能获得良好的保护效果,且比较经济。护屏保护结构示意图eeeeM+M+护屏被保护金属(1)牺牲阳极保护一、阴极保护护屏保护结构示意图－＋冷却盐水入口整流器辅助阳极工艺气入口蛇管冷却器阴极保护示意图(2)外加电流阴极保护(

2、电保护)(a)护屏保护(b)外加电流保护(电保护)AK保屏eAKe－＋辅助阳极阴极保护原理示意图2.阴极保护原理最小保护电流密度和最小保护电位都通过实验确定,它们与被保护金属的种类、表面状态以及腐蚀介质的性质、浓度、温度、运动状况等因素有关。3.阴极保护基本参数最小保护电位最小保护电流密度使金属腐蚀停止(完全保护)所需的保护电流密度。在阴极保护下,当金属刚好完全停止腐蚀时的临界电位。钢铁在海水和土壤中的最小保护电流密度和保护电位最小保护电位(V)最小保护电流密度(A/m2)试验条件海水－0.48～－0.5

3、8(S.H.E)0.022～0.032中性、疏松0.0045～0.016中性0.0001～0.0002有良好的保护层土壤－0.541～－0.618(S.H.E)0.011～0.032水桶镀锌0.065～0.085桩柱,有潮汐0.17——4.阴极保护技术的设计要点(1)确定合理的保护度一般阴极保护的效果随外加阴极电流的增大而增高，但并非按比例提高。要避免生产过保护。(2)阳极材料的选择●护屏保护牺牲阳极的选择对保护效果起决定性的作用。常用牺牲阳极：锌与锌合金、镁合金、铝合金、锌铝镉合金。●电保护辅助阳极材料

4、只要是导电材料均可。常用辅助阳极：废钢铁、石墨、高硅铸铁、铅银合金。(3)护屏或辅助阳极的合理配置阳极配置是否恰当对保护效果影响很大，特别是结构形状较复杂的设备以及介质导电率不太高的场合尤为突出。若阳极配置不合理，会发生电流的“遮蔽作用”。被保护管子辅助阳极(4)要预留保护参数(电位)的监测点无保护时只能用一年，保护后腐蚀基本停止阳极：不透性石墨保护电位：－850mV参比电极：Cu/CuSO4电极保护电流密度：500mA/m2管外为水，管内为280～320(atm)的N2、H2、NH3、混合气合成氨冷却器

5、保护前40～50天后焊缝处生产SCC；保护后2年多未发现破裂阳极:无缝钢管,下端装有φ200的环形圈，集中保护下部焊缝保护电流密度:3A/m3保护电位:－5V110～115℃23%～40%NaOH溶液碳钢制碱液蒸发器保护效果保护措施介质条件设备阴极保护实例二、阳极保护阳极保护是利用金属在电解质溶液中依靠阳极极化建立钝态的持性而实施的保护方法。阳极保护与外加电流阴极保护一样,亦用外加直流电源供电,所不同的是被保护设备接电源的正极，辅助电极接负极。阳极保护是从五十年代才开始发展起来的防腐技术，目前应用还不普遍

6、(?),但从有限的几个应用实例表明，这是一种保护效果好而又经济的防腐方法。1.阳极保护的主要参数可钝化金属的阳极极化曲线金属建立和保持钝态的关键参数◆致钝电流密度：iCP◆维钝电流密度：iP◆钝化区范围：EP～ETP2.阳极保护设计要点(1)正确选择辅助阴极材料阴极材料要求：耐蚀、一定强度、制作易、价廉。浓硫酸(纯度高)：铂或镀铂电极、钽、钼等；浓硫酸(纯度低)：高硅铸铁或一般铸铁；稀硫酸：银、铝青铜、石墨等；盐类或碱性溶液：高镍铬合金或普通碳钢。(2)辅助阴极的合理配置阳极保护也存在电流遮蔽作用，结构复

7、杂的设备，易出现电流分布不均匀。距辅助阴极近的部位可能已钝化甚至过钝化，而距阴极较远或电流不易达到的地方，可能仍处于活化状态。设备材料介质条件保护措施保护效果碳化塔冷却水管碳钢40℃NH4OHNH4HCO3阴极:碳钢参比电极:不锈钢表面喷铝后,再涂环氧树脂时间一年多,效果显著(国内某化肥厂)阳极保护实例(3)参比电极的选用和安装参比电极要求：稳定可靠，简单价廉，安装和使用方便。①甘汞电极、硫酸铜电极：电位稳定、可逆性好、易破；②固体金属电极：制作简便、使用方便。安装：选在距阴极最远或电位最低的部位。加压碳

8、化塔阳极保护的阴极布置示意图§4.2.2衬里衬里是一种综合利用不同材料的特性、具有较长使用寿命的防腐方法。根据不同的介质条件，大多是在钢铁或混凝土设备上选材各种非金属材料。对于温度、压力较高的场合，可衬耐蚀金属。●衬非金属材料：陶瓷、石墨砖板、橡胶、玻璃钢以及搪瓷等●衬耐蚀金属：不锈钢、钛、铅、铜、铝等一、碳钢设备及衬里材料的表面处理1.对被粘物表面的要求①有良好的润湿性；②表面具有一定粗糙度；③表面清洁(无油无锈)。2.钢铁