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如何将防腐技术运用到发电厂

发布时间:2012-12-25

  目前接地装置防护主要采用钢材镀锌、钢质结合阴极保护、镀铜(或铜质)保护的做法,但在实际工程中,镀锌、镀铜层不可避免的在施工制作、搬运、焊接、回填过程遭受各类破坏,镀锌、镀铜层会很快被腐蚀掉,失去保护效果,同时加速接地装置腐蚀。埋地储罐与钢管外防腐通常采用覆盖层防护的做法,即用非金属材料如环氧粉末、聚乙烯塑料、沥青、水泥沙浆等涂在钢管外壁上,以隔离钢管与土壤的直接接触,避免发生腐蚀。但实际工程中,覆盖层难免遭受各类破坏,整个钢制管道在覆盖层破损处为阳极活化状态,在覆盖层完好处为阴极状态。


  因此,管道在大阴极、小阳极的作用下,腐蚀集中在阳极处,使腐蚀穿孔的几率增加,比均匀腐蚀更具有危险性;同时随时间的增加,覆盖层将发生老化,物理化学性能下降,从而降低了其隔离作用。因此,单纯使用覆盖层效果不佳。当阴极保护与覆盖层配合使用时,正好在覆盖层破损处接通阴极电流,使表面阴极极化,防止了腐蚀,但大部分范围内由于覆盖层良好的绝缘性能,减少了阴极保护所需的电流。相对埋地储罐与管道,如没有良好的覆盖层质量,就没有良好的阴极保护,两者互相影响。金属阴极保护防腐蚀原理金属阴极保护是利用腐蚀电池的原理,将需要被保护的金属结构作为阴极,通过阳极向阴极不间断地提供电子,首先使结构极化,进而在结构表面富集电子,使其不易产生离子,因而减缓了结构的腐蚀速度。认识到金属被腐蚀是因为其原子在一定条件下丢失了电子,变成了正离子。如将需被保护的金属结构作为阴极,通过电气连接与一电子电位更负的金属或合金(作为阳极)连接,使满足腐蚀电池形成的条件,让电子电位低的阳极材料向电子电位高的阴极材料不间断地提供电子,牺牲阳极因较活泼而优先溶解,向被保护金属通入一定量的负极直流电,使其相对于阳极接地装置变成一个大阴极免造腐蚀,而阳极则遭到强烈腐蚀;而阴极材料的结构首先极化,在结构表面富集电子,不再产生离子,进而减缓并停止结构腐蚀进程,达到保护阴极材料的目的。


  过去由于阳极材料缺乏、电子技术落后,且应用成本很高,所以采用金属阴极保护防腐不多。随着材料及冶炼技术、电子技术与计算机技术的提高,应用成本降低,金属阴极保护防腐技术已逐渐实用化,其优越性为:(1)控制了土壤与海水中钢构筑物的孔蚀(电化学腐蚀),确保了薄壁容器、管道、锅炉、码头、桥梁等的安全运行;(2)根据技术规范,采用阴极保护,取消设计中的“腐蚀裕量”,可节约10%的金属材料;(3)避免了使用耐腐蚀或耐应力腐蚀破裂的合金,可节约大量的材料费用。应用阴极保护技术,一般所需增加的费用占该被保护项目投资不够,但所产生的效益很高。种金属防腐阴极保护方法的比较强制电流法优点:输出保护电流连续可调,可满足较大的保护电流密度要求;保护范围大;不受大地电阻率大小的限制;工程越大越经济;对管道防腐覆盖层质量要求相对较低;保护装置寿命长,甚至可达25至30年。缺点:需要可靠、稳定的外部电源;对临近地下金属构筑物干扰、腐蚀大,特别是辅助阳极附近;维护管理工作量大;在需要较小电流时,无法减少最低限度的装置费用;需专业人员维护管理及安置仪器设备的场地,不大适合市区内的金属构筑物的保护;有可能出现过保护。牺牲阳极法优点:不需要外部电源;对临近地下金属构筑物干扰、腐蚀小;投产调试后管理维护工作量小;工程费用与保护长度成正比;保护电流分布均匀,利用率高;安装施工简便,一次投资,零运行费用;不占用地面场地;一般不会出现过保护。缺点:大地高电阻率环境不宜使用;保护电流不可调;对覆盖层质量要求高;投产调试工作复杂;消耗有色金属,需定期更换;需增加工程投资;杂散电流干扰大时不能使用。技术经济性分析目前,国内外变电所与发电厂的锈蚀防护与控制,以接地装置为例,一般采用钢质镀锌防护、铜接地网及钢质结合阴极保护(牺牲阴极法、强制电流法)。金属阴极保护防腐技术的应用目前在西方发达国家,金属阴极保护防腐得到了广泛应用,并取得明显的效果。如英、美、日等国在相关的工业法规中规定:未加阴极保护而只有防腐覆盖层的新建金属管道禁止使用。我国埋地管网阴极保护做得较好,一般都要求埋地的新建金属管道必须采用阴极保护,储罐和钢质管道在改造时应逐步采用阴极保护。


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