网状阳极阴极保护系统简介

1、2022-5-21网状阳极阴极保护系统简介上海迪普材料保护工程有限公司苏俊华 主讲2022-5-21一、阴极保护技术n金属的腐蚀与防护n腐蚀电位n阴极保护原理n阴极保护方法2022-5-21 除少数贵金属(如Au、Pt)外，各种金属都有失去电子转变成离子的趋势。 当金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属腐蚀。 金属的腐蚀与防护2022-5-21金属腐蚀的分类n化学腐蚀n电化学腐蚀 典型的金属表面电化学腐蚀形态（大阴极小阳极） 2022-5-21金属腐蚀防护n金属材料本身的改进：耐蚀合金；n将金属与腐蚀环境隔离：有机涂料，无机涂层，金属涂料，复合涂料，喷塑，衬PVDF

2、，衬胶，水泥砂浆等，电镀；n改变金属的腐蚀环境：缓蚀剂等；n阴极保护。2022-5-21 每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位，称之为该金属的腐蚀电位（自然电位）。腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易，腐蚀电位愈负愈容易失去电子。腐蚀电位2022-5-21 阴极保护的原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位（保护电位），金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。 阴极保护原理2022-5-21阴极保护简史n1824年，英国Humphry Davy在蒙铜皮的船上系牺牲铁块。n1833年，法拉第（Faraday)，降低腐蚀与电流关系，电解质，电

3、极，阳极，阴极，阳离子，阴离子等专业名称第一次被明确定义。n1890年，美国的爱迪生第一次在船上试验外加电流阴极保护。n1958年，中国交通部船舶科学研究所开始对船体阴极保护进行试验。2022-5-21阴极保护的作用n原则上说，阴极保护可以解决所有的电化学腐蚀问题。（管道，储罐，桥梁，码头，混凝土等）n阴极保护不能解决化学腐蚀问题。（强酸，强碱储罐等）但在实际操作中，要根据现场状态进行具体分析。一般与涂料联合使用。最常见的应用，镀锌钢板、镀锌铁丝。2022-5-21储罐的腐蚀2022-5-21储罐腐蚀穿孔的危害和损失n油品泄漏直接损失；n储罐停用期间的直接和间接损失；n油品泄漏造成环境污染-环

4、保处罚；n油品泄漏严重危害生产安全；n清罐大修费用昂贵。2022-5-21中石化推荐做法 石化股份炼200189号加工高含硫原油加工高含硫原油贮罐防腐蚀技术管理规定贮罐防腐蚀技术管理规定（试行） 3.1.1.2 原油罐内防腐方案的设计原则 a. 罐内底板采用涂层+铝牺牲阳极联合保护，要求涂层不导静电，涂层厚度不低于120m；3.1.2.2 原油罐外防腐方案设计原则原油罐外底的防腐措施，可在以下三种方案中任选一种：1) 环氧煤沥青防腐涂料 + 外加电流阴极保护（对新建有防渗漏的原油罐可考虑采用网状阳极阴极保护系统系统）2) 无机富锌漆 + 基础防渗处理3) 沥青漆 + 基础防渗处理2022-5-

5、21n牺牲阳极阴极保护 牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，通过牺牲阳极的溶解，提供电电子给被保护金属，使其处于一个较负的相同的电位下。 阴极保护方法2022-5-21外加电流阴极保护 通过外加直流电源以及辅助阳极，使被保护金属结构电位处于保护电位范围内。 阴极保护方法2022-5-21典型外加电流阴极保护系统组成n辅助阳极n连接电缆（阴极、阳极、参比信号）n电源设备（恒电位仪）n参比电极n其他辅助设施（测试桩、电缆标志桩、接线盒等）2022-5-21外加电流阴极保护系统简图1、恒电位仪2、参比电极3、阳极地床4、测试桩2022-5-21网状阳极系统n混合金

6、属氧化物阳极带（MMO）n钛导电带n阳极电缆接头 金属氧化物阳极带与钛导电带交叉敷设，交叉点用点焊机焊接，组成一个网状的阳极系统，通过专用的阳极电缆接头与阳极电缆连接。2022-5-21混合金属氧化物阳极 混合金属氧化物阳极是在钛基体上被覆一层混合金属氧化物而构成，最早应用于氯碱工业，后推广应用于其它工业，包括阴极保护领域。由于采用钛为基体，因而易于加工成各种所需的形状，并且重量轻，这为搬运和安装带来了方便。由于电极表面为高催化活性的氧化物层所覆盖，在表面的一些缺陷处露出的钛基体的电位通常不会超过2伏，因此钛基体不会产生表面钝化膜击穿破坏。混合金属氧化物阳极还具有极优异的物理、化学和电化学性能。通过调整氧化物层的成份，可以使其适于不同的环境，如海水、淡水、土壤中。 2022-5-21混合金属氧化物阳极 混合金属氧化物阳极在地床中于100 A/m2工作电流密度下使用寿命可达20年，其消耗速率约2 mg/A.a,由于混合金属氧化物阳极具有其它阳极所不具备的优点，它已成为目前最为理想和最有前途的辅助阳极材料。 2022-5-21n阳极带敷设n钛导电带敷设n阳极网焊接n阳极电缆接头焊接n参比电极埋设n恒电位仪安装定位n电缆敷设n