碳化及氯盐侵蚀条件下锌牺牲阳极对钢筋保护行为研究

采用水泥基材料包覆的金属锌作为牺牲阳极,通过混凝土模拟孔溶液模拟碳化及氯离子侵蚀环境,研究牺牲阳极材料对钢筋的保护作用。电化学测试结果表明,当Q235钢片和纯锌片形成电偶对时,Q235钢在质量分数为1.5%的氯化钠溶液中易发生锈蚀,而在溶液中添加适量的碱(LiOH)以及卤素碱金属化合物(LiBr)能够激发金属锌持续溶解,持续提供牺牲阳极保护,有效抑制钢片的腐蚀。结合XRD测试结果可知:LiOH可以维持锌的溶解,并且与锌片反应生成锌的氢氧化物;卤素碱金属化合物可以诱发金属锌的腐蚀。相比于卤素碱金属化合物,加入高浓度LiOH对钢筋的阻锈效果更好。本研究有助于完善牺牲阳极材料的激发技术,提升牺牲阳极技术对钢筋的保护作用。

海上风电桩基阴极保护经济技术分析——牺牲阳极与外加电流对比分析

近年来,随着对可再生能源需求的不断增加和对环境保护意识的提高,海上风电作为一种清洁、可持续的能源形式,得到了广泛关注。而海上风电桩基作为海上风电的基础,所处环境恶劣,遭受着严重的腐蚀。阴极保护作为一种有效的防腐措施能够延长桩基的使用寿命,提高风电资产回报率。本文以莱州市海上风电与海洋牧场融合发展研究试验项目风电桩基为例,对比分析了牺牲阳极和外加电流两种阴极保护路径的适用性。

温度对硅醛涂层水冷器牺牲阳极保护的影响研究

为了获得不同温度下水冷器牺牲阳极保护的边界参数,采用恒电位和动电位扫描方法研究了AZ31B镁合金牺牲阳极、10#碳钢以及硅醛涂层保护的10#碳钢在不同温度模拟冷却水的电化学性能。试验结果表明,温度对AZ31B镁合金牺牲阳极性能影响显著,腐蚀电位随着温度升高;在30~90℃工作温度范围内,硅醛涂层具有良好的保护性能,阴极极化电流密度较小,与牺牲阳极联合后,可对水冷器起到良好的保护作用。同时通过10#碳钢以及硅醛涂层钢阴极极化曲线和AZ31B镁合金阳极极化曲线获得了水冷器后续牺牲阳极保护模拟计算所需的边界条件。

牺牲阳极和外加电流联合保护法在长输管道中的应用研究

目的针对传统阴极保护在长输管道方面存在的不足,研发出新型牺牲阳极和外加电流联合阴极保护埋地管道的装置及方法。方法通过牺牲阳极和外加电流单独的优化实验,找到最佳的牺牲阳极材料及规格和外加电流的电压,制备优良的准固态电解质,给装置提供稳定的运行环境,搭建出联合保护装置,将其应用在埋地管道中,实现有效的保护。结果牺牲阳极实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为5cm×5cm的镁材料,其管道的腐蚀速率为2.936×10^–3mg/(min.cm^3),阳极的消耗速率为0.135×10^–3mg/(min.cm^3),所产生的电流最大可达0.113A,稳定时电流趋于0.07A。外加电流实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为1V的电源电压,其管道的腐蚀速率为2.150×10^–3mg/(min.cm^3),并且其电能的消耗最少。准固态电解质实验部分,通过对溶剂、溶质、凝胶剂和金属电解质的优化,制备出电导率稳定在5.83mS/cm左右、挥发度小于0.2%、显碱性的准固态电解质。在最佳条件下搭建出联合保护装置,通过与单独的传统阴极保护法对比,镁阳极消耗量为1.875g,阳极消耗速率为0.123×10^–3mg/(min.cm^3),消耗速率下降了10%,管道的腐蚀速率为0.82×10^–3mg/(min.cm^3),下降了62%左右,并且可以有效地减少防护过程中的电能消耗。结论牺牲阳极和外加电流联合保护法在埋地管线中可以达到有效的保护,相比牺牲阳极和外加电流单独实验的保护指标,有明显的提升。

牺牲阳极保护法在接地网防腐改造中的应用

分析了接地网在土壤中的腐蚀机理及所造成的危害,介绍了接地网防腐方法的特点和不足,并对牺牲阳极保护方法的原理、腐蚀程度的判断及阳极材料的选择进行了论述。

酸性土壤中接地网牺牲阳极阴极保护法研究

目的提高牺牲阳极的阴极保护法在酸性土壤中对接地网的防腐能力,分析牺牲阳极阴极保护法在酸性土壤中应用的技术要点,总结保护效果优化措施。方法设计牺牲阳极模拟系统,模拟地网面积为3.52 m2,保护电流设计为35.2 m A,对Q235碳钢和镀锌钢两种常用接地材料的接地电阻、保护电位及保护电流进行研究。结果该方法对镀锌钢保护较好,保护电位均低于-0.95 V;对Q235碳钢保护较差,保护电位部分高于-750 m V,且波动较大,最大波幅可达201 m V。系统运行中,计算得出保护电流在降雨量较大时最高可达30.75 m A,降雨量较小时最低为11.89 m A,均低于设计值。结论由于阳极处砂石较多、土壤电阻率高,阳极不能完全释放电流。其次,土壤保水性差,电阻率波动大,系统运行不稳定也抑制了保护效果。酸性土壤盐基性离子大量淋失,土壤电阻率普遍较高,且受降雨扰动较大,牺牲阳极工作效率较低且稳定性差。需采用适当提高保护电流、降低阳极区土壤电阻率、优化阳极设计工艺参数等措施以达到良好的保护效果。

活化元素对锌合金牺牲阳极电化学性能的影响

目的 满足深潜装备用高强钢材料阴极保护需求,探明活化元素对锌合金牺牲阳极电化学性能的影响规律。方法 采用合金化设计方法,控制活化元素,制备新型锌合金牺牲阳极。通过常规电化学性能试验、电化学测试、扫描开尔文探针测试数据及微观形貌表征结果,综合分析活化元素对锌合金牺牲阳极组织和综合性能的影响,探明低驱动电位锌合金牺牲阳极性能的变化规律。结果 添加Ga、Mn、Sn和Cd活化元素的牺牲阳极,表面溶解形貌相对均匀,阳极电位发生不同程度的正移,用于阴极保护时,驱动电位得到降低,其工作电位基本处于–1.02~–0.8 V(vs. Ag/AgCl),牺牲试样呈现表面溶解活性降低、溶解速率变慢的趋势。结论 通过添加各类活化元素,均使锌合金牺牲阳极性能得到不同程度的优化改善。Cd元素可增大阳极试样表面的杂乱度,随Sn、Mn含量的增加,牺牲阳极试样的晶粒尺寸得到一定细化。其中,Zn-0.5Mn系列牺牲阳极较满足高强钢阴极保护的需求,工作电位为–0.95~–0.84V(vs.Ag/AgCl),表面活性位点分布均匀,可进一步开发适用于高强钢结构材料阴极保护的新型牺牲阳极。

深水FPSO的牺牲阳极阴极保护系统设计

浮式生产储卸油装置(FPSO)的船体阴极保护系统是确保结构安全的重要系统。以某深水FPSO船体阴极保护系统为例,介绍其所属石油公司企业标准对海上浮式装置的牺牲阳极阴极保护的技术要求。FPSO总体设计采用了油舱段被“干式安全带”围绕保护的设计理念,减少FPSO船舱内部阳极的用量。基于DNV规范和企业标准要求,考虑腐蚀环境影响、阴极极化过程、阳极消耗、防腐蚀涂层破损和船舱内有限布置空间等因素,选定铝合金牺牲阳极的成分和尺寸;计算FPSO船体和水下悬挂设施所需的保护电流密度,确定FPSO船舱内部和舷外的阳极用量和布置,以满足FPSO船体28 a全寿命期内不进坞维修的设计要求。

接地网的腐蚀与牺牲阳极保护法

介绍了接地网材料腐蚀所造成的危害 ,分析了目前接地网防腐蚀的几种方法的特点和不足 ,对牺牲阳极保护方法进行了评述。

埋地燃气管道牺牲阳极阴极保护法的改进

分析我国城镇埋地燃气管道的腐蚀原理,介绍阴极保护在城镇燃气管道防腐中的应用,从测试桩结构的改进、阳极布局原则的调整和测试桩布局原则的调整三个方面阐述了对牺牲阳极阴极保护法的改进,对埋地燃气管道的腐蚀防护有一定的借鉴作用。

回填石包覆下Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在淡海水中的电化学行为

采用电化学测试及电偶腐蚀试验等研究了回填石包覆下Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在淡海水中的电化学行为。结果表明:Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极在回填石包覆环境中的电荷转移电阻(Rct)及电感电阻(RL)均高于在淡海水环境中的,且其在回填石包覆环境中的腐蚀电流密度(J_(corr))显著低于在淡海水环境的。回填石包覆下,阳极电偶电流大幅降低,混合电位显著正移,阳极溶解不均匀。回填石会阻碍Cl-和溶解氧的扩散,回填石包覆会导致Al-Zn-In-Si-Ti-Sn牺牲阳极的溶解速率显著下降,溶解不均匀,最终导致阳极性能下降。

牺牲镁阳极保护法在金陵石化炼油厂冷换器上的应用总结和效益分析

由于牺牲阳极保护有设备简单、施工方便,不需经常维修,不需外加电源等优点,我厂从1987年开始试用。检修时发现其对冷却器的水相防腐蚀效果明显,同时减少水垢,因此,先后在一套常减压、二套催化、热裂化、焦化等装置上安装使用了20台,不同程度地延长了设备使用寿命,节约了检修费用,直接经济效益达456.68万元,间接经济效益也很可观。因为安装镁阳极后使冷却器水垢减少,节约大量冷却水和电力,所以这是一项投资少,收益大的防腐技术,值得在冷却器上推广应用。

临港滨海海洋项目中钢管桩牺牲阳极防腐的计算与应用

钢管桩作为海洋工程中的常用桩型,长期浸泡在海水中,为了减缓海洋环境下钢管桩的腐蚀速度,牺牲阳极保护由于性价比高、性能优良等优点被广泛运用。本文结合项目情况理清牺牲阳极的设计方法及施工要点,并对牺牲阳极后续监测与保养提出要求。

高性能牺牲阳极研发与性能检测分析

铝合金牺牲阳极作为海工领域常用的阴极保护关键材料,其质量和性能关乎受保护结构物的安全和使用寿命。首先以常见的Al-Zn(5.5%)-In(0.019%)-Si(0.09%)为阳极配方,进行了不同浇铸工艺(模具温度为常温至500℃)的阳极试制,优选出合适的模具温度;随后采用该模具温度对不同配方设计的牺牲阳极进行浇铸和电化学性能测试、化学成分分析和金相分析;此外,采用了不同电流密度的电化学性能测试对牺牲阳极的长期使用性能予以测试。结果表明在阳极配方为Al-Zn(4.3%)-In(0.022%)-Si(0.08%)、模具温度为350℃时可获得常温使用条件下的高性能铝合金牺牲阳极。

不同镁合金牺牲阳极材料在循环冷却水中的性能比较

为评价四种镁合金牺牲阳极材料在炼化企业循环水水冷器系统中的阴极保护性能,采用四天加速试验法对阳极材料工作电位、电流效率进行测量,使用扫描电子显微镜和能谱仪对溶解形貌和腐蚀产物成分进行表征,同时使用电化学工作站测量阳极材料的阳极极化曲线。结果显示,四种镁合金牺牲阳极材料高纯镁、M1C、AZ63B和AZ31B在两种实际工况循环水介质中都呈现出活化极化行为,溶解形貌都比较均匀,腐蚀产物主要是Mg(OH)_(2),高纯镁和M1C的工作电位比AZ63B和AZ31B的工作电位稍负一些;电流效率排序为高纯镁、AZ63B、M1C、AZ31B;在阴极保护设计时,可参考文中得到的镁牺牲阳极阴极保护性能表现,并综合经济性考量,选择合适的材料,同时需注意到在镁阳极表面极可能形成Mg(OH)_(2)沉积。

Al-Zn-In-Si牺牲阳极在不含/含硫酸盐还原菌海泥环境中的电化学性能研究

目的:分析A13型Al-Zn-In-Si牺牲阳极在不含/含硫酸盐还原菌海泥环境中的电化学性能。方法:进行4天强制电流标准试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及三维超景深显微镜分析牺牲阳极腐蚀特征及表面元素含量的变化,对比研究了A13型Al-Zn-In-Si牺牲阳极在不含与含硫酸盐还原菌海泥环境中的电化学性能。结果:不含SRB海泥环境中牺牲阳极的电化学容量和电化学效率分别为1908.77 Ah/kg和66.78%,满足相关标准要求;而含SRB海泥环境中牺牲阳极的电化学容量和效率仅为1238.67 Ah/kg和43.33%,不满足牺牲阳极阴极保护在海泥环境下的设计标准。同时,含SRB海泥环境中铝阳极表面形成了大量密集分布的腐蚀坑洞,表现为典型的不均匀腐蚀特征,最大腐蚀深度达到1230 μm,约是不含SRB海泥环境中铝阳极腐蚀坑深(约300 μm)的4倍。结论:在含有SRB海泥环境中,A13型Al-Zn-In-Si牺牲阳极电化学容量和效率仅为1238.67 Ah/kg和43.33%,已经不能满足阴极保护设计标准要求。因此,在海泥环境中铝牺牲阳极的应用必须充分关注SRB这一因素,尤其是铝牺牲阳极需要长周期服役于海泥环境中的情况。

牺牲阳极保护法在天然气管道防腐中的应用分析

天然气管道是天然气正常运输的重要保障,腐蚀是管道安全和使用寿命的重要影响因素,因此天然气管道防腐工作至关重要。本文将对牺牲阳极保护法在天然气管道防腐中的应用进行深入的分析。

“验证牺牲阳极的阴极保护法”实验的新设计

鉴于教材中“验证牺牲阳极的阴极保护法”实验,在铁电极附近滴入K3[Fe（CN）6]溶液,出现溶液变蓝色的异常现象,不能证明铁未被腐蚀.分析了该实验中产生Fe2＋离子的原因,通过实验改进,完善了牺牲阳极的阴极保护法实验.

城镇燃气钢质管道牺牲阳极系统失效的解决措施

城镇燃气钢质管道的牺牲阳极保护系统常常会因为城市的开发建设、人为破坏或自然腐蚀造成损伤,从而造成牺牲阳极保护的失效,带来安全隐患。本文对现实中的情况进行了统计分析,总结了可能造成阴极保护系统失效的原因,并从测试桩结构的改进、阳极布局原则的调整和测试桩布局原则的调整等几个方面阐述了减缓腐蚀和牺牲阳极失效的解决措施。希望对埋地燃气管道的腐蚀防护有一定的借鉴作用,使阴极保护系统能够充分发挥作用。

某城镇埋地燃气管道牺牲阳极失效问题的分析及应对措施

城镇燃气管道牺牲阳极系统在日常运行过程中,经常会遇到一些外来因素导致阳极组失效,致使管道保护不到位。通过对某燃气管道牺牲阳极服役参数进行现场检测,针对遇到的具体问题,及时采取合理的解决措施,有效的遏制了保护电位的下降,从而使得燃气管道牺牲阳极保护系统发挥应有的保护作用,为后期的改进提供了参考依据。