Question

电化学腐蚀与防护的主要方法

Answer 1

为控制埋地钢质管道在土壤中的电化学腐蚀，公认的做法是采用外防护层和阴极保护联合防护措施。其中外防护层是主要防腐手段，即在钢管和腐蚀介质之间建立一个绝缘隔离层，避免腐蚀介质和钢管接触，从根本上防止钢管的电化学腐蚀;阴极保护作为防护层防腐的补充手段，为防护层缺陷处的钢管外表面提供电化学保护。电化学保护方法主要有两种，一种是牺牲阳极阴极保护，一种是外加电流阴极保护。

　　选择一种其电极电位比被保护金属更负的活泼金属(合金)，把它与共同置于电解质环境中的被保护金属从外部实现电连接，这种负电位的活泼金属在所构成的电化学电池中作为阳极而优先腐蚀溶解，故被称为牺牲阳极，释放出的电流使被保护金属阴极极化到所需要的电位范围，从而抑制腐蚀，实现保护，这就是牺牲阳极阴极保护。

（一）电化学腐蚀原理

金属管道有一层的防止腐蚀的表层，该表层遭到腐蚀危险后，在金属管道裸露的外表层被雨水或潮湿的土壤打湿过后，氧气组与土地里面的氢离子形成发电池，作为阳极铁出现了氧化反应，因此铁会在非常短的时间里内腐蚀掉然后变为铁锈。

主要的三个电化学腐蚀成份如下：

1、金属溶解在阴极变为金属离子流入溶液；

Me → Men+ ne

2、电子是从阳极流到阴极

3、流到阴极过后溶液里面能够吸收电子物质的 X 会接收电子

X+ne → X·ne

（二）件分析相关保护方案

研究电化学的原理与分析金属腐蚀的缘由，对于三个电化学腐蚀的主要原因来定制相关的防护手段，能够按照下列三个方针；

1、减慢或防止金融被溶解

第一种方法，挑选适当的金属又或者说研究定制一款基本不溶解的金属。

第二种方法，把会导致腐蚀的物质跟金属分开。

第三种方法，把金属的 PH 值或别的性能改变。

2、防止电子流向阴极

第一种方法，把金属电势改变。

第二种方法，把电子流向改变。

3、把阴极里面可以吸收的电子物质清除掉；

因为氧气会不停从空气里面流进土壤，所以现在没有能够清理阴极上可以吸取电子物质的相关措施。

二、详细的防止电化学腐蚀的方案

研究了三个电化学腐蚀的原因，并且综合了五个方案，能够使用下列几项方针，最后能够实现防腐。

（一）挑选适当的金属又或者说研究定制一款基本不溶解的金属

制作成能够真正防止腐蚀的金属，制作金属的时候会加进别的物质，提高金属的防腐蚀水平。把炼制钢的时候要填加Mn、Cr 等成份提炼成不锈钢。

（二）把会导致腐蚀的物质跟金属分开

把会导致腐蚀的物质跟金属分开，能够使用的方案有几种：第一种是采取涂抹的措施，把油漆涂在金属的表面上，或者涂沥青、塑料、搪瓷都可以，又或者采取镀层的措施给想要防锈的金属面层上化学镀或电镀的手段镀上 Sn、Zn、Cr、Ni、Ag、Au 等，避免内层给腐蚀了。

（三）把金属的性能改变了

尝试在能够构成电池的体系里面加缓蚀剂，把介质性质改变，把腐蚀的速度降低。

（四）把金属电势改变了

采取阴极防护措施，同时加上电源构成电解池，把所要防护的金属设为阴权，用废弃的金属当做要牺牲的阳极，需要保护的金属当做阴极来进行保护。

（五）把电子流向改变

采取阳极的防护措施，外部增加电源把要防护的金属阳极化，变成阳级，当达到相关程度的正向极数值后，因此表面有新成相层或吸附层而钝化金属。

三、新方法的探究

作为油田地面建设单位，工程建设公司常年接收各种采油工厂的维修工作与改造老区的工程，在实际施工的时候，有很多老化腐蚀的管线皆穿洞内部，这是因为输送管线的介质具备高腐蚀性，碱性与酸性，从另一个角度来说，输送的介质里有比较高的氧气与氢离子含量，比土壤里面的含量都还要高，有更加严重的电化学腐蚀。