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牺牲阳极阴极保护的基本要求

2019-11-07

物理法除垢

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首先要说的是牺牲阳极的管理要求。首先要定期检测被保护构筑物的电位,还要半年或一年检测一次阳极工作的电位和电流,必要时检验阳极表面的腐蚀状态,最后还要对牺牲阳极装置系统的完整性进行维护。


关于牺牲阳极故障分析有两种,一是阳极输出的电流减小,达不到保护电位,造成这种情况的原因是阳极已经被全部消耗掉,可能需要更换,或阳极/阴极的连接断开,或阳极/阴极的导线接头断开,阳极的周围环境土壤干燥,环境污染对阳极性能也有很大的影响。再一个就是阳极输出电流增大,但保护构筑物电位极化不上去,造成这种现象的情况是被保护构筑物所需要的电流过大,阳极输出的电流远远小于所需电流,被保护体与相邻金属构筑物有电连接,环境改变引起迅速去极化或者水的含氧量增大绝缘装置的失效和覆盖层老化或破坏。


最后是牺牲阳极阴极保护的其他一些故障。阳极体腐蚀不严重,但是阳极已经不能工作。可能的原因是阳极成分不合理,在工作环境中造成钝化所致,影响的因素有温度、含盐量类型等。阳极体局部腐蚀严重,造成阳极体断裂。可能的原因是阳极合金不均匀,造成局部腐蚀等等。


一直以来,防腐牺牲阳极产品发挥的作用都是非常突出的,尤其是在当前的钢铁生产以及船舶运输领域中,这种防腐材料产品更发挥着不可替代的作用。牺牲阳极就是用一种更为活泼的金属如锌等,例如钢闸门的保护有的就应用这种方法,并连接在钢闸门上。这样当发生电化学腐蚀时被腐蚀的就是那种比铁更活泼的金属,从而铁被保护了。


然而因为混凝土被氯化物侵入,从而导致钢筋表面局部去钝化,同时放出自由电子,从而使钝化的钢筋仍旧残留在其表面,则成为阴极区与上述阳极区构成腐蚀电偶。实际应用中牺牲阳极的阴极保护法主要工作原理是采用电化学上比钢更活泼,即电位更负的铝合金或锌合金、镁合金作为阳极,与被保护的钢电连接,以本身的腐蚀牺牲提供自由电子,对保护的钢实施阴极保护。


锌阳极产品在现代轮船运输领域中的应用具体来讲就是在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分装上一定数量的锌块,从而来防止船壳等的腐蚀就是应用的这种方法。目前电化学保护法的应用除海水或河道中钢铁设备的保护外,还应用于防止电缆石油管道地下设备和化工设备等的腐蚀。其实质是一种原电池反应。


如果我们要实施阴极保护,使大面积钢筋网能够均匀地接受自由电子,靠配置在结构表面上间距较大的少数牺牲阳极或外加电流阴极保护的阳极是不可能的,只有采用均布于整个被保护表面上的阳极系统,才能成功地实施阴极保护。因此这种锌阳极系统的设计就成为暴露于大气中的盐污染钢筋混凝土结构阴极保护技术的关键。


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