金属腐蚀与防护课件 第七章 防腐蚀技术(简)

《金属腐蚀与防护课件 第七章 防腐蚀技术(简)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第七章防腐蚀技术腐蚀控制方法的基本原理腐蚀控制方法的主要类型/特点腐蚀控制方法的应用/发展1电化学保护电化学保护—施加一定的外电势使金属的电位移向免蚀区或钝化区,大幅度降低腐蚀速度。电化学保护特点—效果显著：可使金属设备几十年不腐蚀；施工方便:工艺成熟、规范、标准；效益显著：如海船表面涂装占造船费5%,牺牲阳极只占<1%费用。采油平台成本1亿,只能使用五年；投资100万元阴极保护,采油平台可延长20年寿命。2电化学保护阳极保护—表面形成稳定钝化膜，使金属免遭腐蚀。阴极保护—提供阴极极化,改变金属表面电子能级结构。牺牲阳极外加电流31.阴极保护（1）阴极保护原理金

2、属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护。电源+-I4pH-电位图提高环境介质pH金属电位正移使之进入钝化区。金属电位负移使之进入免蚀区。——阴极保护原理。5极化曲线—当电位Ecorr1时,阳极电流为Ia1,Ia1

3、护示意图电流关系:/Ic/＝/I-/+Ia外加电流阴极保护－　　＋I直流电源辅助阳极阴极阳极辅助阳极I－　－　＋IcIaIaI-8阴极保护的原理：由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。阴极保护的效果用保护度η表示9(2)保护参数保护电位Epr：阴极保护中所取的极化电位。显然，要使金属的腐蚀速度降低到零，达到“完全保护”(即保护度η=100%)，必须取阳极反应平衡电位作为保护电位，即取Epr=Eea(最小保护电位Epr)。(最小)保护电流密度ipr：与

4、所取保护电位对应的外加极化电流密度叫做保护电流密度。在两个保护参数中，保护电位是基本的控制指标。10保护电位选定原则达到一定的保护效果保护度=(保护前腐蚀速度－保护后腐蚀速度)/保护后腐蚀速度x100%耗电不能太大；避免析H2，防止涂层脱落；防止过保护,破坏钝化膜。不能太复杂,避免引起屏蔽,保护不完全。11（3）应用范围阴极保护应用范围非常广泛，如地下管线、电缆、舰船、平台、水闸、码头、桥梁、城市地下区域、石油化工中冷却设备、贮油罐、结晶槽、反应器、蒸发器等。12132.牺牲阳极保护法(1)牺牲阳极原理本质—阴极保护,通过牺牲阳极的溶解,使金属设备获得阴极电流,发

5、生阴极极化受到保护。特点—不需电源,干扰少,免维护，设备简单,分散能力好,但成本较高，化工介质腐蚀性强,牺牲阳极消耗量大,少用。14外加电流保护法.箭头表示电流方向.牺牲阳极保护法.+-直流电源辅助阳极腐蚀介质被保护设备埋地管道牺牲阳极地面接线盒15(2)阳极材料牺牲阳极材料要求—电位足够负、电位稳定、极化小、不钝化、溶解均匀、单位重量排出电量大、电流效率高、成本低、无污染、加工方便等。锌与锌合金－电位/-1.12V,电量/0.74A.h/g,电流效率/75%，电位不够负(海水和少量土壤)铝合金－电位/-1.2V,电量/2.47A.h/g,电流效率/65%，重量轻

6、、电量大、电位负、资源丰富、价格便宜(海水)。镁合金－电位/-1.6V,电量/1.19A.h/g,电流效率/45%，电位太负、电流效率低、损耗大(土壤和淡水)。1617两种阴极保护法的比较：牺牲阳极保护法安装简单，不需要直流电源，对周围设备的干扰小。但牺牲阳极消耗大，难以调节在最佳保护电位，且提供的电流较小。外加电流阴极保护法不消耗有色金属，可以提供较大的保护电流，对保护效果易于进行监测和控制，但需要直流电源，对保护系统要经常进行检查和管理，由于电流流过的范围宽，可能对周围其他金属设备产生杂散电流腐蚀。18阳极保护原理对具有活态—钝态转变而不能自钝化的腐蚀体系，通

7、过阳极极化电流，使金属的电位正移到稳定钝化区内，金属的腐蚀速度就会大大降低，这种防护方法称为阳极保护。19pH-电位图—当电位正移，金属表面形成Fe2O3(钝化膜),溶解速率下降,金属获得保护。20阳极保护的实现必须具备两个条件：一、腐蚀体系的阳极极化曲线上存在钝化区，即在阳极极化时金属能够钝化。二、阳极极化时金属的电位要正移到钝化区内，否则金属的腐蚀速度不仅不会减小反而会增大(称为电解腐蚀)。21极化曲线—电位达到一定区域,阳极电流下降,保持稳定钝态,金属受到保护。22(2)保护参数致钝电流密度i致：使金属钝化所需的外加阳极极化电流密度。维钝电流密度i维：钝化区

8、所对应的阳