05)保護壽命
設計時,應該知道被保護結(jié)構(gòu)預期的使用期限。在實際應用陰極保護的地方,應該使陰極保護系統(tǒng)的設計壽命與被保護結(jié)構(gòu)的壽命相同,壽命過低,保護效果不好,過高會增加成本,造成浪費。
06)雜散電流的影響
在設計陰極保護系統(tǒng)之前,必須了解該地區(qū)是否有雜散電流。它主要來自電氣化鐵路、采礦機械、電焊等直流電源。雜散電流使被保護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很快的腐蝕,通常比其他環(huán)境因素引起的腐蝕更加嚴重。因此,在設計陰極保護時,應該很好地選擇陽極系統(tǒng)的位置,盡量避開雜散電流。
07)溫度
溫度會改變介質(zhì)的電阻,由于土壤和水的電阻通常是隨著溫度的升高而降低的。
熱帶海水電阻比寒冷地區(qū)的同樣海水的電阻低很多就是這個原理。
08)犧牲陽極材料
適合做犧牲陽極的材料有鋁、鎂、鋅。陽極材料可以澆鑄成多種不同形狀的犧牲陽極,以滿足陰極保護設計的需要。
09)外加電流陽極
用于外加電流陰極保護系統(tǒng)的陽極,最好在輸出電流時有一個符合實際的最低的腐蝕率。廢鋼管、棒及類似的廢鋼材料都可以用作外加電流保護系統(tǒng)的陽極,雖然消耗較多,但來源十分廣泛??傊?,陰極保護比較適宜于腐蝕性不太強的介質(zhì),如海水、土壤、中性鹽溶液等,在強腐蝕性介質(zhì)中,由于電能與護屏材料消耗太大,一般不采用。
5、陽極保護
以設備作為陽極,從外部通入電流,一般將加速腐蝕,且腐蝕電流隨陽極極化而增大。但對可以鈍化的金屬則會出現(xiàn)另一種情況,當電位隨電流上升,達到致鈍電位后,腐蝕電流急速下降,甚至可下降幾萬倍,以后隨電位上升,電流不變,直到鈍區(qū)為止。利用這個原理,以需要保護的設備為陽極,導入電流,使電位保持在鈍化區(qū)的中段,腐蝕率可保持很低值,通入的電流就表示設備的腐蝕速度。
6、合金化
在基體金屬中加入能促進鈍化的合金成分,當加入量達到一定比例后,便得到耐蝕性優(yōu)良的材料。如鐵中加入12%以上的鉻,就稱為不銹鋼;鉻鋼中加入鎳,可擴大鈍化范圍,還可提高機械性能;又如鐵中加入14%硅,就得到耐酸性優(yōu)良的高硅鐵,等等。另外在某些活性金屬中加入微量超電壓低的陰極貴金屬,可以促進鈍化。如不銹鋼和鈦在某些濃度和溫度的硫酸中是活性的,如在基體金屬中加0.1~0.15%的鈀或鉑,將在合金表面分布成為眾多的微陰極,促進局部腐蝕電池的運轉(zhuǎn),陰極電流很快增大,迅速達到鈍化區(qū),使金屬耐蝕性增強。
7、表面處理
金屬在接觸使用環(huán)境前先用鈍化劑或成膜劑處理,表面生成穩(wěn)定密實的鈍化膜,抗蝕性大大增加。它與緩蝕劑方法不同之處,在于它在以后的使用環(huán)境中不需要再加入緩蝕劑,鋁經(jīng)過陽極處理,表面可以生成比在大氣中生成的更為密實的膜,這類膜在溫和的腐蝕環(huán)境中有優(yōu)良的抗蝕能力,鋼鐵部件表面發(fā)藍也是這個原理。
8、金屬鍍層和包覆層
在鋼鐵底層上可用一薄層更耐腐蝕的金屬保護。常用的方法是電鍍,一般鍍2~3層,只有幾十微米厚,因而不可避免地存在微孔,溶液可滲入微孔,將構(gòu)成鍍層-底層腐蝕電池。鍍層若為貴金屬,其電位比鐵高,將成為陰極,會加速底層鐵腐蝕。因此,這類鍍層不適于強腐蝕環(huán)境,但可用于大氣、水等環(huán)境,緩慢產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物可將微孔堵塞,電阻增大,獲得一定的使用壽命。若用廉價的金屬,構(gòu)成腐蝕電池的極性則與上述相反,使鋼得到陰極保護,可以保持較長的壽命。除了電鍍外,還常用熱浸鍍(熔融浸鍍)、火焰噴鍍、蒸汽鍍和整體金屬薄板包鍍。后者因無微孔,耐蝕性強,壽命更長,但價格稍高。
9、涂層
用有機涂料保護大氣中的金屬結(jié)構(gòu),是最廣泛的防腐手段。涂料覆蓋在金屬表面,干后形成多孔薄膜,雖然不能使金屬與介質(zhì)完全隔絕,但增大價值通過微孔的擴散阻力和溶液電阻,使腐蝕電流下降。在緩和的環(huán)境中,如大氣、海水等,微孔底金屬腐蝕緩慢,腐蝕產(chǎn)物可堵塞微孔,有很長的使用壽命,但不適于強腐蝕溶液,因為金屬腐蝕速度較快,并伴隨有氫氣的產(chǎn)生,會使漆膜破裂。
10、襯里
襯里一般為整片材料,適用于和強腐蝕介質(zhì)接觸的設備內(nèi)部。如鹽酸、稀硫酸的貯槽會用橡膠或塑料襯里,貯存硝酸的鋼槽用不銹鋼薄板作襯里等。搪瓷實際上是一種玻璃襯里,工業(yè)上稱為搪瓷玻璃,它的耐酸性強,廣用于食品、醫(yī)藥等工業(yè),可保證產(chǎn)品質(zhì)量,但是不能燒制太大的設備。
以上10點是廢水處理工程中設備主要的防腐蝕措施!
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