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1、硫磷设计与粉体工程2002年第3期SP&BMHRELATEDENGINEERING41埋地管道电化学阴极保护田玉林(大港石油集团公司勘察设计院,天津300280)摘要:埋地钢质管道电化学阴极保护是一项成熟技术,但在硫酸工业中应用尚不多。介绍该技术中强制电流法阴极保护和牺牲阳极法阴极保护的机理,并对阴极保护的计算进行阐述。关键词:管道;腐蚀;阴极保护中图分类号:TQ0551810196文献标识码:B文章编号:1009-1904(2002)03-0041-04去电子而变成二价铁离子,产生阳极反应:1电化学腐蚀
2、及防护机理2+FeFe+2e1.1电化学腐蚀机理当介质中含有溶解氧时,其阴极为氧离子化反应:金属由于外部介质的电化学作用而引起的破坏1-O2+2e+H2O2OH称为电化学腐蚀。该过程是个自发过程,无法杜绝2也难以防止。若采取行之有效的保护措施,可以减当介质为酸性时,其阴极为氢离子放电:-缓腐蚀速度,减轻腐蚀损失。H+eH,H+HH2↑埋地管道的腐蚀均以电化学腐蚀形式出现,其该反应称为析氢腐蚀(见图1)。原因是钢质管道本身的组织、成分、应力、表面不均匀等因素与周围土壤介质的含氧量、含水量、离子浓度、温度变化
3、的不同,形成了微观或宏观的腐蚀电流。腐蚀则发生在原电池的阳极部位。土壤中含有水分和被水溶解的各类矿物质,如2--SO4、Cl等。在这样的电介质中,铁原子容易失图1析氢腐蚀示意决定喷雾干燥器的系统参数和结构参数。器的0.14mm(100目)的钛白粉颗粒,由加料器定量连续加入粉碎室内,粉碎叶轮具有30°的扭转角,4粉体的粉碎及收集过程有助于形成旋转风压,后段的若干叶轮不具有扭转高速气流粉碎技术是今后发展超细粉碎的方角,形成气流阻力。前段的叶轮形成的风压在粉碎向。气流粉碎的介质有:压缩空气、过热蒸汽和惰性室引起
4、气流循环,颗粒之间相互冲击、碰撞、摩擦、剪气体。在化纤消光用钛白粉生产工艺中,由于用压切;同时受离心力作用,颗粒冲击内壁受到撞击、摩缩空气进行气流粉碎会使钛白粉粉体二次带上静电擦、剪切,被反复地粉碎成细粉,这样,粗颗粒在前段荷,可能会使粉体粒子带上不同电荷,从而使成品发随加入的新物料连续被粉碎,细粉趋于气流中心,由生团聚,影响产品的细度,设备投资也相应增加;而风机吸走,经布袋收集器收集。粉碎产品的粒度可用过热蒸汽则可以消除上述不利因素,然而进入气以通过调节粉碎机风量(由粉碎机后端的风门控制)流粉碎机的过热
5、蒸汽温度最佳要在300℃以上,蒸来控制。实践证明,粉碎产品的粒度随风量增加而汽压力1.0MPa左右,才能保证收集器出口气体温增大,产量也随之增高。度在露点以上,可是这样的温度对界面活性剂又很总之,超细粉碎技术对现代科学技术及新材料不利,工艺流程相对复杂,设备投资也大大增加。所发展具有重要意义,已成为原材料加工技术重要的以我们选用了机械式超细粉碎机。机械式超细碎粉开发项目之一。机由机座、机壳、两端由轴承支承的水平主轴,以及作者简介:肖峰(1969-),男,江苏泰兴人,工程师,长期从事装在轴上的若干叶轮刀片所
6、构成,通过电动机直联化工粉体工程设计工作。主轴进行高速旋转。其粉碎原理是:来自喷雾干燥(收稿日期:2002-04-28)硫磷设计与粉体工程42SP&BMHRELATEDENGINEERING2002年第3期二价铁和氢氧根反应:就是最小保护电流,ED为最低保护电位。2+-Fe+2OHFe(OH)22两种阴极保护方法再与溶解氧作用:1目前,阴极保护可分为强制电流法和牺牲阳极2Fe(OH)2+O2+H2O2Fe(OH)32法两种。Fe(OH)3即铁锈。由于溶解氧起着去极化作用,加2.1强制电流法阴极保护剧了阳极
7、面的腐蚀深度。这就是埋入地下的钢质管强制电流法阴极保护又称外加电流法阴极保道遭受土壤腐蚀的电化学机理。护。它是将直流电源的负极接入管道,进行阴极极1.2电化学阴极保护机理化。达到保护管道不受腐蚀的目的。强制电流法阴埋地管道的电化学腐蚀需要进行电化学阴极保极保护的主要优点是驱动电位高、保护距离长、电位护。钢质管道在土壤中形成腐蚀电池后,由于阳极可以调节,缺点是对临近未被保护的管道会产生干与阴极存在电位差而产生腐蚀电流,管道的腐蚀接扰腐蚀。因此在工程设计时,要进行现场调查,避开踵而至。根据腐蚀方程:干扰腐蚀,
8、以求得最佳保护效果。Ea-Eb(1)强制电流法阴极保护在工程设计中的主要参数Ia=Ra+Rb+Rk有:保护长度、保护电流密度、最高和最低保护电位,为防止腐蚀产生,应控制腐蚀电流。使Ia趋于以及管道保护度等,现分述如下。零,有以下两条途径。1、保护长度1、令Ra+Rb+Rk=∞按两个保护站计算,埋地管道两端应设有绝缘为满足上述要求,管道必须采用优良的绝缘防法兰(见图3)。最高保护电位取-1.2V,最低保护腐涂层,其绝缘电阻为无穷
