容器内壁阴极保护

容器内壁阴极保护随着工业化进程的加快，工业生产对容器内壁保护的操作安全性提出了更高的要求，容器设备要求更强的耐腐蚀性，而且装置部件越来越大，随之对内部保护的需求也在急剧增加！一般来讲电化学保护的费用比同等效果的防腐层或耐腐蚀材料的成本低，假如在设计阶段就予以高度重视，那么容器内部采取阴极保护是最经济的防腐措施。同时也能在水罐使用后期作为修复措施加装内部阴极保护，中止容器内壁腐蚀的发展。容器内壁中使用电化学保护是大约20年前开始的。而在埋地管道上的应用则是40年前开始的。容器的推广应用之所以比较慢是因为内部保护要与各个装置相适应，这与埋地构筑物的外保护是截然不同的。近年来，许多保护装置已经投入运行，因为新装置必须维护，旧的或已经损坏的设备需要挽救，运行成本也必须降低。全世界电解铝行业与那些使用苛性碱的工业设备、储罐和蒸发器中，总容量约6万立方米，总表面积约4.7万平方米正在实施阴极保护，已经安装的电化学保护设备的总功率为125KW和12KA。容器材料及阴极保护先决条件：金属容器与装置用的材料包括普通碳钢、热浸镀锌钢、不锈钢、铜和它的合金。这些材料在水里的耐腐蚀特性差别非常大，而且与保护电位一样，静电位的差别非常大。没有覆盖层的普通碳钢是不耐腐蚀的，但是，如果保护膜局部损坏也会被侵蚀，在所有这些情况下，阴极保护都是适用的。在容器内表面材料必然存在保护电位范围。在没有覆盖层的水罐里，水的电导率应当大于100MS.cm-1。如果电导率较低，必须用具有足够高的覆盖层电阻的涂料维护适宜的电流分布，由此提高极化参数k（在此认为极化电阻率与覆盖层电阻率是相等的）。容器用不同的衬里和覆盖层进行防腐，这样使阴极保护有可能更加经济有效，有机涂料包括酚醛树脂、环氧树脂、聚丙烯和聚丙烯酸树脂、聚酰胺等等。此外，还需要有适当的防水蒸汽扩散的能力。当有树脂覆盖层时，将保护电位范围限制到Uhs’=-0.8V是很方便的，为此有必要使用电位控制的保护电流设备。通常，必须采用合理的结构设计，适当的阳极数量与布置来确保适宜的电流分布。当水的PH值小于5时，应当检查牺牲阳极的自腐蚀速率是否过高。同时如果采用强制电流保护可能导致过高的析氢量。容器内壁阴极保护方式介绍：容器内壁的阴极保护根据不同的使用类别、性质可以分为两种形式:牺牲阳极阴极保护，外加电流阴极保护。1、牺牲阳极阴极保护出于经济原因，牺牲阳极常用于保护较小的设备（如热水器、给水罐、冷却器、管式热交换器等），大型设备（如电站冷凝器、入口结构、导管、长斜水槽、水力涡轮机和大型泵等）主要用强制电流保护。但是按照电解产物的防爆安全法规，也可以安装牺牲阳极，应用领域包括舰船的压在舱、装货舱、储油舱、储水舱、交换舱，还有原油储罐。大型原油储罐内部阴极保护采用铝阳极，这些储罐容易受到富含盐分的腐蚀性沉积物的损坏。现今对这类设备，铝阳极通常用绝缘电缆连接到罐外，从外部电源施用阳极电流脉冲，可能使阳极净化与活化。由于阳极表面再运行过程中很容易被钝化，这样的电流脉冲是必要的。水罐阴极保护实际可用的只有镁阳极，因为它有足够高的驱动电压，锌阳极与铝阳极不适用于淡水，因为他们的驱动电压太低，且极易钝化，虽然含汞的铝阳极有足够负的静电位和低极化性，但因含汞而不能用于饮用水；镁阳极的应用范围:包括锅炉、给水罐、过滤器、冷却器、管式热交换器和冷凝器的内保护。它们要与覆盖层结合起来使用，并且主要用在强制电流设备太贵或者强制电流设备无法安装的地方。如果目的物没有覆盖层，阳极消耗率很高，注意不要让Mg（OH）2泥渣干扰系统的正常运行，必须定期清除泥渣。在不锈钢水罐使用后期，常常用镁阳极作为额外的保护措施，在此情况下，串入5~10欧电阻把阳极连接到水罐上，避免不必要的过高电流，来减轻阳极过快消耗。镁阳极经常与搪瓷内衬结合起来使用，在中小型锅炉上，这种防腐措施特别经济、方便。阳极仅仅确保搪瓷内衬上小缺陷的保护，在搪瓷批量生产中，这样的小缺陷是难免的，设计时，按每平方米搪瓷内衬表面采用0.2kg镁阳极计算，每阳极设计使用寿命至少2年，平均超过5年。2、外加电流阴极保护强制电流保护法适用于大型水罐，如高架水罐、海水储罐、锅炉供水罐、电站的和水罐等特别是用在那些必须达到很高的初始电流密度的地方（如在采用活性碳的过滤罐里和没有内覆盖层的水罐里），这些保护设备基本上可分成采用电位控制和采用电流控制两大类。采用强制电流措施实施阴极保护是非常合适的，也是很经济的，因为阳极非常耐用，而且阳极材料的数量很多，形状各异。过去的储罐内部多采用牺牲阳极保护，有的至今还沿用着。不过，采用惰性阳极强制电流法比牺牲阳极有更大的灵活性在高腐蚀性电解液中牺牲阳极易受到局部电池的腐蚀，阳极消耗速度快而需频繁更换，便得牺牲阳极法不经济。内部强制电流电化学保护通常用有金属氧化物镀层的阳极，在小储罐里，也用过锌阳极，要实施电位控制以免出现不可接受的负电位。要用纯锌电极作为监视和控制外露区域的参比电极，在整个运行过程中，这样的外露区域必须阳极性清洁的。因为电解质有良好的导电率，预期会有良好的电流分布。但是，假如防腐层大面积损坏，由于极化电阻较低，局部欠保护是难以避免的，因此，用多支参比控制是明智的。采用强制电流对设备的内部施加阴极保护，电流仅限于设备内流动，不会对外部设备造成干扰，但对于内部与保护体不相连（电绝缘）的构件