电化学防护技术在化工管道防腐中的应用探讨
1 电化学防护技术在化工管道防腐中的应用形式
1.1 阴极保护法
在化工管道使用过程中,相应腐蚀效应对于管道的作用主要是在腐蚀电流影响下产生的,而在此过程中阳极位置形成明显的腐蚀破坏,而阴极所受的影响较小。因此,根据这一腐蚀特征可对化工管道进行一定的处理,使其呈现负电位,将腐蚀效应作用在化工管道之外,从而实现对化工管道的阴极保护。当前,应用较为广泛的阴极保护法为牺牲阳极法与强制电流法。
(1)牺牲阳极阴极保护法
牺牲阳极保护法指的是在化工管道外部连接保护金属,这些牺牲阳极的保护金属更为活跃,使管道呈现负电位,使护金属成为阳极,牺牲阳极保护金属产生腐蚀而保护化工管道。
(2)强制电流阴极保护法
强制电流法的技术原理是通过外加电流作用改变化工管道电位而实现阴极保护。在此过程中,外部电源正极与外部金属连接,负极与化工管道连接,在外部电流作用下,管道成为阴极,而外部金属成为阳极,外部金属被腐蚀,管道得到保护。
1.2 阳极保护法
一般而言,阴极保护法中的强制电流作用在保护金属时,会在钝化作用下导致保护金属出现快速腐蚀,无法保证管道保护的持续性。但在保护金属具有一定可钝化性的条件下,外部电流作用下的阳极金属将对外呈现钝性,腐蚀速度显著下降。阳极保护法正是利用这种该金属表面钝性的原理,实现化工管道防腐作用的。阳极保护法的主要形式包含以下几类:(1)在化工管道表面接入定值电流,利用阳极钝化作用将管道金属由腐蚀状态转化为稳定的钝化状态。(2)改变化工管道材料构成,向管道材料中增进易于钝化的金属元素,形成可钝化能力较高的合金管道。(3)保护器。将保护器连接在化工管道之上,保护器材料作为阴极,产生电偶电流提升保护材料去极化水平。(4)在化工管道外部环境中加入钝化剂,提升管道抗氧化性,提升钝化性能。
2 电化学防护技术在化工管道防腐中应用的改进方法
目前,化工管道电化学防腐技术的应用水平已经有了很大提升,但依然有着很大的发展空间,部分技术在成本与防腐效果方面并不十分理想,广泛适用性存在一定的局限性。因此,需要对现有技术进行一定的改进,从而适应当前油气输送的现实需求。
2.1 阴极保护与涂层联合保护
将阴极保护技术与管道涂层技术共同使用,能够进一步提升化工管道防腐的实际效果。通过阴极保护作用,能够在化工管道涂层中的气孔、空隙与漏涂等位置形成更为均衡的保护电流,通过多层次的阴极保护与涂层联合保护能够实现化工管道的全方位保护。
2.2 缓蚀与防锈封存技术
缓蚀与防锈封存技术的原理是通过将化工管道与外部环境相隔离而限制腐蚀作用的产生,通过在管道外部包附防腐材料的形式阻止腐蚀电极作用。当前,化工管道缓蚀与防锈封存技术常用的介质包括:水溶性缓蚀剂、酸洗或清洗用缓蚀剂、油溶性缓蚀剂、溶剂型缓蚀剂、挥发性气相缓蚀剂等。
2.3 腐蚀监测技术
化工管道防腐技术的应用与选择与腐蚀类型和特征直接相关,因此需要在腐蚀发生前以及出现腐蚀问题后对管道进行全方位的监测,从而采取针对性的防腐措施。常见的监测技术包括:
(1)物理机械法:主要有现场表观检测法、挂片法、警戒孔监视法。
(2)无损检测技术:(1)超声波与涡流检测;(2)漏磁通法检测(根据磁导率不同);(3)射线检测与红外检测;(4)声发射检测技术;(5)电阻法与磁阻法。
(3)电化学法:(1)电位检测探针与电偶探针;(2)线性极化法;(3)电化学阻抗法;(4)电化学噪声技术。
(4)化学分析法:主要包括氢探针与介质分析。
(5)其他方法:主要有场图像技术、光纤腐蚀传感技术与薄膜活化技术等。
3 结语
综上所述,化工管道对中国经济的发展有着不可替代的作用,针对金属管道的腐蚀问题,行业工作者应积极采取措施,综合利用电化学防腐技术,在实践过程中善于创新,对现有化工管道防腐技术进行优化,控制腐蚀情况,减少意外事故的发生,减少环境污染,从而减少国民经济的损失。
摘要：化工管道是当前油气运输系统的重要组成部分,对于油气运输安全与效率有着关键性的影响。管道腐蚀是当前油气运输损耗与安全问题的主要诱因之一,而电化学防护技术作为防腐工艺的形式之一,在适用性和经济性等方面具有突出的优势,针对电化学防护技术应用的研究是当前行业工作者们关注的热点内容。本文探讨了电化学防护技术在化工管道防腐中应用的相关内容,旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词：电化学,防护技术,化工管道,防腐
参考文献
[1] 亓恒勇.埋地金属管道在防腐保温后的电化学防护方法研究[D].大庆石油学院,2009.
[2] 伯忠维.防腐涂层在不同腐蚀环境中的防腐性能研究[D].青岛理工大学,2013.
[3] 周虎林.金属铜防腐膜的电化学制备及性能研究[D].合肥工业大学,2007.
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