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防雷工程中防腐的處理辦法有很多種,其中重要的就是電化學(xué)保護(hù)方法,即用直流電改變被保護(hù)的金屬點(diǎn)位,從而使侵蝕減緩或停止的保護(hù)方法。
今天【鈞和電子?浪涌保護(hù)器】此種辦法做詳細(xì)介紹。
一、電化學(xué)保護(hù)法的三種形式
電化學(xué)保護(hù)方法主要有電源陰極保護(hù)法、保護(hù)器保護(hù)法和陽極保護(hù)法三種。
外部電源陰極保護(hù)法是把被保護(hù)的金屬設(shè)備接到直流電源的負(fù)極,進(jìn)行陰極極化,從而達(dá)到保護(hù)金屬的目的。例如,地下石油管道和船舶的外殼,均可采用此種保護(hù)法。
保護(hù)器保護(hù)法又叫犧牲陽極陰極保護(hù)法,就是把低于被保護(hù)金屬電極電位的金屬材料作為陽極或犧牲陽極,從而被保護(hù)金屬進(jìn)行陰極極化。例如,采用電極電位較負(fù)的鋁合金或鋁鎂合金連接于鋼鐵制品上,前者作為陽極而不斷遭受腐蝕,后者得以保護(hù)。
陽極保護(hù)法則是利用直流電對(duì)保護(hù)金屬進(jìn)行陽極極化,使金屬處于陽極鈍化狀態(tài),從而達(dá)到保護(hù)目的的方法。
二、陰極保護(hù)的原理和方法
(一)陰極保護(hù)的原理
每種金屬浸在一定的介質(zhì)種都有一定的電位,稱為該金屬的腐蝕電位或自然電位。腐蝕電位可表示金屬失去電子的相對(duì)難易程度。腐蝕電位越負(fù)越容易失去電子,失去電子的部位為陽極區(qū),得到電子的部位為陰極區(qū)。陽極區(qū)由于失去電子受到腐蝕,而陰極區(qū)由于得到電子受到保護(hù)。
(二)陰極保護(hù)的方法
陰極保護(hù)的目的是給金屬補(bǔ)充大量的電子,使被保護(hù)金屬整體處于電子過剩的狀態(tài),使金屬表面各點(diǎn)達(dá)到同一負(fù)電位。有兩種辦法可以實(shí)現(xiàn)這一目的,即犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。
1.犧牲陽極法
將被保護(hù)金屬和一種電位更負(fù)的金屬或合金相連,即犧牲陽極相連,使被保護(hù)體陰極化以降低腐蝕速率。
在被保護(hù)金屬與犧牲陽極所形成的大地電池中,被保護(hù)金屬體為陰極,犧牲陽極的電位負(fù)于被保護(hù)金屬體的電位,在保護(hù)電池中是陽極,被腐蝕消耗,故稱為犧牲陽極,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)陰極被保護(hù)金屬體的防護(hù)。
犧牲陽極材料包括:高純鎂,其電位為-17.5V;高純鋅,其電位為-1.1V;工業(yè)純鋁,其電位為-0.8V。這里犧牲陽極電位是指相對(duì)飽和硫酸銅參比電極測(cè)量值。
犧牲陽極陰極保護(hù)不需要外部電源,維護(hù)管理經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單,對(duì)鄰近地下金屬構(gòu)筑物干擾影響小,適用于短距離、小口徑、分散的管道。常見的犧牲陽極材料主要有鎂合金陽極、鋅合金陽極和回填料。
2.外加電流法
將被保護(hù)金屬與外加電源負(fù)極相連,輔助陽極接到電源正極,由外部電源提供保護(hù)電源,以降低腐蝕速率。
外部電源通過埋地的輔助陽極將保護(hù)電流引入地下,通過土壤提供給被保護(hù)金屬,被保護(hù)金屬在大地中仍為陰極,其表面只發(fā)生還原反應(yīng),不會(huì)再發(fā)生金屬離子化的氧化反應(yīng),使腐蝕受到抑制;而輔助陽極表面則發(fā)生丟失電子的氧化反應(yīng),因此,輔助陽極本身存在消耗。
強(qiáng)制電流陰極保護(hù)驅(qū)動(dòng)電壓高,輸出電流大,有效保護(hù)范圍廣,適用于被保護(hù)面積大的長(zhǎng)距離、大口徑管道。