陰極保護(hù)是對(duì)環(huán)境介質(zhì)中的金屬結(jié)構(gòu)物施以一個(gè)很小的陰極性直流電流,使金屬表面電位相對(duì)校正的陰極點(diǎn)唄陰極極化(電位負(fù)向移動(dòng))至電位相對(duì)負(fù)的、活潑的陽(yáng)極點(diǎn)電位,就可以停止金屬的腐蝕反應(yīng),達(dá)到腐蝕控制的要求。
犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)就是通過(guò)犧牲陽(yáng)極的腐蝕溶解(消耗)而為被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物提供陰極保護(hù)電流,犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)效果與犧牲陽(yáng)極材料本身的性能有著直接的關(guān)系。由此對(duì)犧牲陽(yáng)極材料提出了各種性能的要求,作為陰極保護(hù)用的犧牲陽(yáng)極材料(金屬或合金)應(yīng)滿足一些特定的要求。
施工方法
犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)施工安裝程序簡(jiǎn)述如下--袋裝陽(yáng)極制作→陽(yáng)極床→陽(yáng)極床開(kāi)挖→陽(yáng)極埋設(shè)→陽(yáng)極澆水浸透飽和及各參數(shù)測(cè)試→陽(yáng)極通電點(diǎn)處理及焊接→通電點(diǎn)導(dǎo)通測(cè)試→通電點(diǎn)補(bǔ)口防腐(補(bǔ)口處防腐材料與管體防腐材料是匹配的) →陽(yáng)極回填→標(biāo)記記錄。
犧牲陽(yáng)極法的施工--鎂陽(yáng)極安裝--犧牲陽(yáng)極的施工:犧牲陽(yáng)極土壤中的施工,包括埋設(shè)前的組裝、陽(yáng)極的填充和埋高。
陽(yáng)極電纜與管道的連接:電纜與管道的焊接采用鋁熱焊法,要求:焊接牢固,焊縫均勻,焊接點(diǎn)電阻要求小于4×10-4Ω,焊接點(diǎn)強(qiáng)度大于焊接后銅芯電纜的承載力。焊接完成且溫度降低后進(jìn)行焊縫檢查,合格后對(duì)焊接部位、裸露鋼片、銅導(dǎo)線進(jìn)行補(bǔ)口,補(bǔ)口材料采用環(huán)氧煤瀝青和玻璃布。
因?yàn)檫@種方法犧牲了陽(yáng)極(原電池的負(fù)極)保護(hù)了陰極(原電池的正極),因而叫犧牲陽(yáng)極保。隨著工業(yè)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,金屬材料的用量越來(lái)越多,對(duì)金屬材料的研究也越來(lái)越深入。
不同區(qū)域海洋大橋腐蝕環(huán)境多有不同,選擇的防護(hù)方法存在較大區(qū)別。對(duì)于某一特定橋梁,可將劃分成不同區(qū)域,對(duì)各區(qū)域進(jìn)行有針對(duì)性地設(shè)計(jì)。劃分各區(qū)域時(shí)要考慮環(huán)境特點(diǎn)、材料特點(diǎn)以及防腐方法的經(jīng)濟(jì)性等。比如,杭州灣海域的泥沙含量、水流速較大,而港珠澳大橋海域則存在較多微生物,這些環(huán)境特點(diǎn)在防腐設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮。采用高性能防腐涂料與陰極保護(hù)聯(lián)用,結(jié)合腐蝕原位監(jiān)測(cè)技術(shù),中科院金屬所已經(jīng)為杭州灣大橋100年和鋼珠奧大橋120年壽命的保障上做出了貢獻(xiàn)。鎂的電化學(xué)性能受雜質(zhì)和合金元素的影響很大。當(dāng)其含有少量雜質(zhì),特別是含有析氫過(guò)電位較低的雜質(zhì)時(shí),會(huì)使鎂的自溶傾向增大,電流效率降低。咨詢電話:13939190268
而我國(guó)過(guò)去建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)壽命大多可維持30~50年,因此100~120年壽命指標(biāo)的提出,對(duì)橋梁腐蝕防護(hù)技術(shù)、腐蝕防護(hù)管理均提出了更高要求。研究橋梁防腐新技術(shù)是時(shí)代的要求,是保障橋梁耐久性的重要前提,也是緊迫任務(wù)。 原鎂的發(fā)展將進(jìn)一步為鎂應(yīng)用提供保障。鎂的儲(chǔ)量豐富,地殼的元素含量在2.7%左右。中國(guó)鎂資源具有的優(yōu)勢(shì),鎂在中國(guó)有更好的發(fā)展。
電化學(xué)保護(hù):在絕大多數(shù)情況下相當(dāng)于每個(gè)中國(guó)人當(dāng)年承擔(dān)1555多元的腐蝕成本。侯保榮院士指出交通運(yùn)輸每年腐蝕損失約占各國(guó)gdp的3~5%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然災(zāi)害,各類(lèi)事故損失的總和。目前,介紹研究成果的“中國(guó)腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”叢書(shū)已經(jīng)出版發(fā)行。侯保榮院士介紹,目前的階段成果主要是腐蝕成本計(jì)算,下一階段研究將針對(duì)各行業(yè)具體提出防腐蝕措施。
陽(yáng)極氧化是將金屬置于電解液中作為陽(yáng)極在靠近電解液的一邊由此al2o3和從al203·h20所組成,硬度比較低.由于膜不均勻以及酸性電解液對(duì)膜的溶解作用,形成了松孔,即生成多孔層.電解液通過(guò)松孔到達(dá)鋁表面(右圖),使鋁基體上的氧化膜連續(xù)不斷地生長(zhǎng)。在預(yù)焙石墨陽(yáng)極和大型鋁電解槽(280kVA)技術(shù)出現(xiàn)之前,鋁電解的生產(chǎn)環(huán)境與鎂電解相似,煙氣和氟化物的污染使鋁電解工作環(huán)境非常惡劣。lbqhj1718jX
根據(jù)陰極保護(hù)的原理,在對(duì)金屬實(shí)施陰極保護(hù)的時(shí)候,為了到達(dá)佳的保護(hù)效果,需要注意陰極保護(hù)的小保護(hù)電位和小保護(hù)電流密度兩個(gè)主要參數(shù)。而在實(shí)際中考慮到其它因素的影響,還要選擇合理的大保護(hù)電位和大保護(hù)電流密度。每塊陽(yáng)極的使用壽命取決于陽(yáng)極的凈重、陽(yáng)極消耗率及在使用壽命期間陽(yáng)極平均電流發(fā)生量,可以用下式估算:清理好后立即施焊,如果放置時(shí)間超過(guò)4h,應(yīng)重新清理。(2)確定裝配間隙及焊間距施焊過(guò)程中,鋁板受熱膨脹,致使焊縫坡口間隙減少,焊前裝配間隙如果留得太小,焊接過(guò)程中就會(huì)引起兩板的坡口重疊,增加焊后板面不平度和變形量;相反,裝配間隙過(guò)大,則施焊困難,并有燒穿的可能。