一、陰極(ji)保(bao)護(hu)技(ji)術(shu)
利(li)用外部陰極電(dian)(dian)流使金屬電(dian)(dian)位向負(fu)的(de)方(fang)向移(yi)動(dong),使腐蝕(shi)原電(dian)(dian)池的(de)作(zuo)用減弱,或(huo)完(wan)全停(ting)止,從而達(da)到減緩或(huo)停(ting)止金屬腐蝕(shi)的(de)目(mu)的(de),這(zhe)種(zhong)技術(shu)稱為(wei)電(dian)(dian)化學(xue)陰極保(bao)護技術(shu)。
外(wai)部陰極電(dian)流可由兩種方(fang)法獲得:犧牲陽極法和外(wai)電(dian)源(yuan)法。
犧牲陽極法是將電(dian)(dian)位較負的一種金(jin)屬(如鋁(lv)、鎂、鋅及其(qi)合(he)金(jin)等(deng))連接在被保護的金(jin)屬管(guan)道上(shang),使兩者(zhe)在電(dian)(dian)解質中構成一個大電(dian)(dian)池,犧牲陽極電(dian)(dian)位較負,被腐(fu)蝕(shi),金(jin)屬管(guan)道得到(dao)陰(yin)極電(dian)(dian)流而減弱了或停止了腐(fu)蝕(shi)(圖7-8)。
外(wai)電(dian)源(yuan)(yuan)法是把電(dian)解質(zhi)中(zhong)的金屬管(guan)道(dao)和(he)(he)一直流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)的負極相連,直流(liu)電(dian)源(yuan)(yuan)的正極和(he)(he)一外(wai)加(jia)的輔助陽極(耐(nai)陽極腐(fu)蝕的材料如石(shi)墨等(deng))相連,電(dian)路接通(tong)后,金屬管(guan)道(dao)獲得陰極電(dian)流(liu)而被保護(圖7-9)。
陰極(ji)保(bao)護技術適用(yong)于(yu)地下及水下金屬管道,已有NACE標準(zhun)(美(mei)國國家(jia)腐(fu)蝕工程(cheng)師協會標準(zhun))。陰極(ji)保(bao)護通常與涂料聯(lian)合使(shi)用(yong)。單獨的(de)防腐(fu)涂層,會有針孔及使(shi)用(yong)中(zhong)產生(sheng)的(de)局部脫落,如同時(shi)再用(yong)陰極(ji)保(bao)護,則(ze)陰極(ji)電(dian)流只保(bao)護針孔和(he)局部脫落處,耗電(dian)極(ji)小,經濟(ji)效益更好。
陰極保護(與涂料(liao)聯合使用),已成功用于地下輸油管道(dao)(dao)、過江(jiang)乙烯輸氣管道(dao)(dao)及大口徑過江(jiang)、過海輸淡水管道(dao)(dao)的防腐(圖(tu)7-10)。
二、緩(huan)蝕(shi)劑保護(hu)技(ji)術
在腐蝕性介質(zhi)(zhi)(zhi)中,加入少量的(de)一種或幾種物質(zhi)(zhi)(zhi),能使金屬(shu)的(de)腐蝕速度大大降低,這(zhe)種物質(zhi)(zhi)(zhi)或復合物質(zhi)(zhi)(zhi)就稱為緩(huan)蝕劑。這(zhe)種保護(hu)金屬(shu)的(de)方法通稱為緩(huan)蝕劑保護(hu)技術(shu)。
對于(yu)金(jin)屬管道來說,緩(huan)(huan)蝕劑保護(hu)技術屬工(gong)藝(yi)(yi)性防腐(fu)方(fang)法,緩(huan)(huan)蝕利的(de)(de)(de)添加是通過工(gong)藝(yi)(yi)操作來實現的(de)(de)(de)。緩(huan)(huan)蝕劑的(de)(de)(de)防腐(fu)機理一般認為是在金(jin)屬表(biao)面上(shang)生成了連續的(de)(de)(de)起隔(ge)離作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)吸附層(ceng)保護(hu)膜,從而降低(di)金(jin)屬的(de)(de)(de)腐(fu)蝕速度。工(gong)業上(shang)采(cai)(cai)用(yong)(yong)緩(huan)(huan)蝕劑保護(hu)金(jin)屬管道的(de)(de)(de)事例有:石(shi)油和天然氣(qi)(特(te)別(bie)是高含硫的(de)(de)(de))的(de)(de)(de)采(cai)(cai)輸系(xi)統;煉(lian)油裝置的(de)(de)(de)常、減壓系(xi)統;乙烯裂解(jie)裝置的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)水(shui)系(xi)統;合成氨苯(ben)菲爾(er)法脫碳系(xi)統;工(gong)業冷(leng)卻(que)水(shui)系(xi)統等。