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行业新闻
阴极保护的工作原理介绍

阴极保护的工作原理介绍

2023-03-28

  金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电位负移,金属阳极氧化反应过电位ηa 减小,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 。  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。  两种阴极保护 法:外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。  1、牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接,并处于同一电解质中,使该金属上的电子转移到被保护金属上去,使整个被保护金属处于一个较负的相同的电位下。该方式简便易行,不需要外加电源,很少产生腐蚀干扰,广泛应用于保护小型(电流一般小于1安培)或处于低土壤电阻率环境下(土壤电阻率小于100欧姆.米)的金属结构。如,城市管网、小型储罐等。根据国内有关资料的报道,对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训,认为牺牲阳极的使用寿命一般不会超过3年,多则5年。牺牲阳极阴极保护失败的主要原因是阳极表面生成一层不导电的硬壳,限 制了阳极的电流输出。产生该问题的主要原因是阳极成份达不到规范要求,其次是阳极所处位置土壤电阻率太高。因此,设计牺牲阳极阴极保护系统时,除了严格控制阳极成份外,一定要选择土壤电阻率低的阳极床位置。  2、外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极,是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位,使被保护金属结构电位低于周围环境。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构,如:长输埋地管道,大型罐群等。

阴极保护的技术介绍

阴极保护的技术介绍

2023-03-28

  阴极保护技术有两种:牺牲阳极阴极保护和强制电流(外加电流)阴极保护。  1)牺牲阳极阴极保护技术  牺牲阳极阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起,依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。 优点: A: 一次投资费用偏低,且在运行过程中基本上不需要支付维护费用 B: 保护电流的利用率较高,不会产生过保护C: 对邻近的地下金属设施无干扰影响,适用于厂区和无电源的长输管道,以及小 规模的分散管道保护 D: 具有接地和保护兼顾的作用 E: 施工技术简单,平时不需要特殊维护管理。缺点: A: 驱动电位低,保护电流调节范围窄,保护范围小 B: 使用范围受土壤电阻率的限 制,即土壤电阻率大于50Ω.m时,一般不宜选 用牺牲阳极保护 法 C: 在存在强烈杂散电流干扰区,尤其受交流干扰时,阳极性能有可能发生逆转 D: 有效阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限 制,需要定期更换  2)强制电流阴极保护技术  强制电流阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源,借助辅助阳极,将直流电通向被保护的金属,进而使被保护金属变成阴极,实施保护。 优点: A: 驱动电压高,能够灵活地在较宽的范围内控制阴极保护电流 输出量,适用于保护范围较大的场合 B: 在恶劣的腐蚀条件下或高电阻率的环境中也适用 C: 选用不溶性或微溶性辅助阳极时,可进行长期的阴极保护 D: 每个辅助阳极床的保护范围大,当管道防腐层质量良好时, 一个阴极保护站的保护范围可达数十公里 E: 对裸露或防腐层质量较差的管道也能达到完全的阴极保护 缺点: A: 一次性投资费用偏高,而且运行过程中需要支付电费 B:阴极保护系统运行过程中,需要严格的维护管理 C: 离不开外部电源,需常年外供电 D:对邻近的地下金属构筑物可能会产生干扰作用

常见问题
2023 03-28
什么是镁合金?

  镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3左右),强度高,弹性模量大,散热好,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。使用广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

2023 03-28
镁合金的特性介绍

  密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好、耐蚀性能差、易于氧化燃烧、耐热性差。  其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。  应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。  加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。  应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。  镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。  镁合金相对比强度(强度与质量之比)高。比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。  在弹性范围内,镁合金受到冲击载荷时,吸收的能量比铝合金件大一半,所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。  镁合金熔点比铝合金熔点低,压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当,一般可达250MPa,高可达600多MPa。屈服强度,延伸率与铝合金也相差不大。  镁合金还个有良好的耐腐蚀性能,电磁屏蔽性能,防辐射性能,可做到100%回收再利用。  镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高,可进行高精度机械加工。  镁合金具有良好的压铸成型性能,压铸件壁厚小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。  但镁合金线膨胀系数很大,达到25~26 μm/m℃,而铝合金则为23 μm/m℃,黄铜约20 μm/m℃,结构钢12 μm/m℃,铸铁约10μm/m℃,岩石(花岗岩、大理石等)仅为5~9 μm/m℃,玻璃5~11 μm/m℃。  镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小,比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。使用广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。  镁合金比重在所有结构用合金中属于轻者,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。镁合金的比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当。在弹性范围内,镁合金受到冲击载荷时,吸收的能量比铝合金件大,所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。在相同载荷下,减振性是铝的100倍,钛合金的300~500倍。电磁屏蔽性佳,3C产品的外壳(手机及电脑)要能够提供优越的抗电磁保护作用,而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。质感佳,镁合金的外观及触摸质感佳,使产品更具豪华感,而且,在空气中更不容易腐蚀。  镁合金的散热相对与合金来说有优势,对于相同体积与形状的镁合金与铝合金材料的散热器,某热源生产的热量(温度)镁合金比铝合金更容易由散热片根部传递到顶部的速度,顶部更容易达到高温。即铝合金材料的散热器根部与顶部的温度差,比镁合金材料的散热器小。这意味着由镁合金材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比铝合金材料制作的散热片大,因此加速散热器内部空气的扩散对流,使散热效率提高。因此,相同温度,镁合金的散热时间还不用铝合金的一半。  所以,镁合金是应用于LED及其他灯饰,汽车应用零部件,及其他要求高质量,高强度,高韧性配件的理想材料。

2023 03-28
什么是牺牲阳极?

  定义1:阳极随着流出的电流而逐渐消耗,所以,称为牺牲阳极,这种阳极消耗快,安设位置及方法必须便于更换。低电位金属材料有镁、镁合金、纯锌、锌合金、铝合金等。  定义2:这种方法称牺牲阳极法阴极保护这类活泼金属或合金则称为牺牲阳极。牺牲阳极法阴极保护是应用早的一种电化学保护技术。  定义3:得到阳极的保护,阳极逐步被消耗,故称为牺牲阳极。  定义4:由于该金属的腐蚀对原有腐蚀电池提供保护,加快了自身的腐蚀,因此称为牺牲阳极。牺牲阳极材料应能满足下列要求:(l)要有足够的负电位,而且很稳定;2)强制电流法就是给被保护金属结构施加一个阴极电流,而给辅助阳极施加阳极电流,构成一个腐蚀电流,以使金属结构得到保护。  定义5:牺牲阳极(sacrificial anode)由电位较负的金属材料制成,当它与被保护的管道连接时,自身发生优先离解,从而抑制了管道的腐蚀,故称为牺牲阳极。牺牲阳极应有足够负的稳定电位,以保持足够大的驱动电压:同时有较大的理论发生电量,还要有高而稳定的电流效率。  定义6:中电位够负的金属或合金称为牺牲阳极。考虑到原油气本身易爆的危险性避免杂散电流原油储罐内部采用外加电流防腐蚀法没有可靠性。  定义7:在阴极(被保护结构)得到保护的同时,阳极不断地被消耗,故称为牺牲阳极。3种理想的阳极物质是镁、铝和锌,它们在自然环境中的腐蚀电位达到-10V(相对Cu|CuSO4,下同)


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