燃气管道牺牲阳极保护.docx

1、燃气管道牺牲阳极保护牺牲阳极法是最早应用的电化学保护法。它简单易行，又不干扰邻近的设施。牺牲阳极还是抗干扰腐蚀的一种手段，可用来排流、防雷及防静电接地。与强制电流保护法相比，牺牲阳极法具有独特的优点和功能，因而同样受到人们的重视。近年来，牺牲阳极技术在我国得到了推广和发展。在生产上也向标准化、系列化方向发展。并在油、气管道、海船及海上结构物的防护上得到了成功的应用。一、牺牲阳极保护原理一、牺牲阳极保护原理根据电化学原理，把不同电极电位的两种金属置于电解质体系内，当有导线连接时就有电流流动，这时，电极电位较负的金属为阳极、利用两金属的电极电位差作阴极保护的电流源。这就是牺牲阳极法的基本原理。见图

2、 10-54。二、牺牲阳极材料二、牺牲阳极材料由于牺牲阳极法是通过阳极自身的消耗，给被保护金属体提供保护电流。因此，对牺牲阳极材料就产生了性能要求。图 10-54 牺牲阳极装配示意图1要有足够负的电位，在长期放电过程中很少极化。2腐蚀产物应不粘附于阳极表面，疏松易脱落，不可形成高电阻硬壳，且无污染。3自腐蚀小，电流效率高。4单位重量发生的电流量大，且输出电流均匀。5有较好的力学性能，价格便宜，来源广。常用的牺牲阳极有镁及镁合金、锌及锌合金以及铝合金三大类。它们的电化学性能见表 10-59。牺牲阳极的电化学性能取决于材料的成分和杂质含量。在牺牲阳极的标准规范中都有规定。表表 10-5910-59

3、 牺牲阳极的电化学性能牺牲阳极的电化学性能性能单位Zn、Zn 合金Mg、Mg-Mn Mg-6Al-3Zn Al-Zn-In相对密度g/cm37.11.741.772.83阳极开路单位(SCE)V-1.03-1.56-1.48-1.08相对铁的保护的电位差V-0.20-0.75-0.65-0.25理论发生电量Ah/g0.822.202.212.87海水中(3mA/cm2)电流效率%95505580实际发生电量Ah/g0.781.101.222.30消耗率kg/Aa 11.88.07.23.8土壤中(0.03mA/cm2)电流效率%65405065实际发生电量Ah/g0.530.881.111.8

4、5消耗率kg/Aa 17.2510.07.924.68三、牺牲阳极种类及规格型号三、牺牲阳极种类及规格型号(一)镁合金牺牲阳极镁是比较活泼的金属，表面不易极化，电极电位比较负，所以是理想的牺牲了极材料。但是，钝镁的电流效率不高，造价太高，所以一般都使用镁合金做牺牲阳极材料。目前世界上流行的镁阳极成分很多，但归纳起来只有三个系列：高纯镁系、镁锰系和镁铝锌锰系。其典型的代表成分见表10-60。这三个系列中，Mg-6 Al-3 Zn-0.15Mn 是使用最广泛的，也是国内定型生产的商品化镁阳极，用于土壤和淡水中性能最佳。表表 10-6010-60 镁合金牺牲阳极的典型成分镁合金牺牲阳极的典型成分系列

5、成分(质量分数%)备注AlZnMnMgSiCuNiFe纯镁0.010.0399.95 0.01 0.001 0.001 0.002JISH6125镁锰0.01-0.51.3余量-0.020.001 0.03Galvomag镁铝锌锰5.36.72.53.50.150.6余量0.10.020.030.005SYJ19-1986镁阳极的化学成分应符合表 10-61 的规定。镁阳极电化学性能必须符合表 10-62 的指标。表表 10-6110-61 镁阳极化学成分镁阳极化学成分合金元素杂质不大于(质量分数，%)AlZnMnMgFeNiCuSi5.36.72.53.50.150.6余量0.0050.00

6、30.020.1表表 10-6210-62 镁阳极电化学性能镁阳极电化学性能项目单位指标测试方法开路电位V-1.50(Cu/CuSO4)SYJ23-1986理论电容量Ah/kg2210按化学成分计算电流效率%55GB/T4948-1985 附录 C注：GB/T 49481985 附录 C 的介质为海水本标准应用时试验介质应改用当地土壤，并用当地地下水饱和，在被检阳极四周应有 510mm 厚的填包料。镁阳极规格按净重分为 2kg、4kg、8kg、11kg、14kg 和22k6 种。其形式均为梯形断面。2kg 阳极参考长度为 206mm，4kg 阳极参考长度为 360mm，其余均为 700mm。用作导电的钢芯，采用直径不小于 6mm 的钢筋制成。钢芯表面应镀锌，外露长度为 100mm。阳极基体和钢芯必须结合好，接触电阻应小于 0001。镁阳极表面为铸造表面，其表面应清洁、平滑，无明显铸造缺陷。镁阳极应储存在室内仓库内，严禁沾染油污、油漆和接触酸、碱、盐等化工产品。在镁阳极验收时，应对外观、重量进行检验。钢芯与阳极的接触电阻、化学成分及电化学性能，应按批量进行抽样检查。抽查率为 3%，但至少