1.金属腐蚀与控制-新疆(6)

牺牲阳极是选择一个电位更负的金属与金属构件相连，电位越负，输出的电流越大。

牺牲阳极示意图

阳极保护 阳极保护的基础是从外部导入阳极电流时，金属表面产生了保护膜。采用牺牲阳极技术只能是用于具有活性—钝性转变的金属如镍、铁、铬、钛和它们的合金。阳极保护的主要优点是能用于腐蚀极强的环境，同时所需电流很低。

阳极保护的原理：

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阳极保护和阴极保护的比较： 阳极保护和阴极保护可以互相补充。阳极保护能用在从微弱到极强的腐蚀介质中，而阴极保护只限于腐蚀性不太强的条件，因为阴极保护随环境的腐蚀性增强需要的电流变得很高。因此，在腐蚀性很强的介质中用阴极保护是不现实的。相反，阳极保护适用很小的电流，它可以用于强腐蚀性介质中。

阳极保护有两项独特的特点。第一，施用的电流通常就等于被保护体系的腐蚀率。因此，阳极保护不仅起保护作用，还提供了一种监视瞬时腐蚀率的方法。第二，阳极保护的操作条件能够根据实验室的极化测量精确地确定下来。 第五节 涂层

金属涂层和其它无机涂层： 相当薄的金属涂层和无机涂层能够在金属和环境之间提供有效的屏障——这类涂层的主要作用。金属涂层往往显示出一些变形性，而无及涂层则很脆。金属涂层：镀锌铁皮（白铁皮）、镀锡罐头铁皮（马口铁）。无机涂层：搪瓷层、衬玻璃等。

有机涂层： 使用有机物在环境和被保护体之间形成一道屏障——有机涂层的作用。油漆通常被作为有机涂层。有一条通则：在底层材料能被迅速腐蚀的环境中，不要使用有机涂层。例如，运盐酸的槽车，如果涂层存在缺陷或暴露出一

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点面积就会引起迅速穿孔。

有机涂层的使用重点应考虑（1）表面处理，（2）选择涂料，（3）涂敷过程。 如果金属表面未经适当处理，漆膜由于结合力低就会出现剥落；如果底漆没有良好的附着力，或与面漆不相适应，也会过早损坏；如果没有好的涂敷过程，也得不到好的涂膜。

表面处理一方面是使表面粗糙，以获得良好的机械结合（齿状结构），另一方面将污垢、锈、油脂、焊渣、轧钢鳞皮等去除。就是要求一个干净、粗糙的表面。表面处理最好是抛丸或喷砂。

底漆润湿性要好，可以使缝隙和表面缺陷填满涂料，可以到锚纹的底部，而不至于架空；涂料干燥时间最好短些，可以避免涂面漆之前受到污染（在野外油漆重要），一些人认为含有特殊填料如锌粉、铬酸锌的底漆还有一定的缓蚀作用（有待证实）。

使用廉价的涂料并不见得真正经济，因为涂层系统的成本大部分是花在施工上，特别是外防腐，美观也是一个方面，选择好的涂料体系，能明显提高涂层寿命，费用增加却很少。

涂层是靠致密性来起到保护作用的，如果只涂一层总是难免排除针孔或其他缺陷，所以需要多道涂敷，使一层漆的针孔被另一层盖上，以获得完好的涂膜。涂层的厚度很重要，因为涂层随着时间延长，终归要老化破损，所以，即使是高固体分涂料，也不提倡只涂一次就达到厚度。

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第四章 设计与腐蚀控制的关系

第一节 材料的相容性

一些经验不足的设计人员对结构和设备缺乏整体的考虑，常常过于孤立地只考虑零部件本身。复杂设备的各个部件所用的材料之间，如果关系不当，即使设计再好也可能毁坏。设计时要首先考虑材料种类的相容性，避免因为自身电位不同而引起腐蚀。

案例：有人建造了一艘游艇，用蒙乃尔合金（Ni70Cu30）制造船壳，连接船壳的铆钉则是碳钢制造的。很短时间内由于钢铆钉的腐蚀，游艇就不能用了。

在电解质溶液中，不同金属由于电位不同而构成腐蚀电池。电位较负（耐蚀性差）的金属作为阳极，腐蚀被加速，电位较正（耐蚀性好）的金属作为阴极，受到一定程度的保护。两种金属电位差越大，电偶腐蚀的倾向就越大。

如果把新钢件连接到浸没在海水中的较大的旧结构上，新钢件将变成阳极并加速腐蚀。

在一段旧管线上，连接一个新管节，新管节要加快腐蚀，直至达到老管线的腐蚀程度。

在腐蚀性介质中，如果需要异种金属连接，最好采取绝缘措施。 第二节 几何因素的影响

1、不能仅从部件自身狭隘的有限范围孤立的看待所设计产品的形状尺寸，还要考虑与装置内其他部件的相互关系。

2、设计形状不能过于复杂，结构应简单，光滑又合理。

3、选择设计外形，要能够减少发生腐蚀的机会，减轻腐蚀的程度。减少死角、缝隙，采用连续焊、避免因空间狭小而使防腐蚀变得操作困难和不可能。 4、在缝隙无法避免的地方，要尽量改变几何形状、尺寸或配合。 5、若可能，应避免搭接和缝隙，或进行有效的密封。 6、千方百计地使设计避免超速流和湍流的影响。

7、管子的弯曲半径应尽可能的大，通常为使流速合适，要求管子的弯曲半径最小为管径的3倍。

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8、在高速流接头的部位，不要采用T型分叉结构，应逐渐采用曲线逐渐过渡的结构。

9、要防止不规则保温的影响。避免保温层中湿气对金属的作用；保冷管线避免冷凝液浸湿保温层对管线形成腐蚀。 第三节 结构的影响

1、宁愿让构件直接受压或受拉，而不使其受弯或受扭。 2、尽可能减少结构上的应力集中因素。 3、在内外拐角处要设置较大的圆角。

4、避免尖角（特别是凸出的棱角），也要避免尖锐的凹角。 5、要避免铆接、焊接或螺栓连接的截面处的不同心。 6、不要采取不封闭的焊缝，避免间断焊缝。

7、焊接结构的设计应易于操作，以便改善焊接的质量。

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