当前课程知识点:腐蚀与防护 >  第八章 金属腐蚀控制与防护 >  8.2 电化学保护 >  电化学保护

返回《腐蚀与防护》慕课在线视频课程列表

电化学保护在线视频

电化学保护

下一节:缓蚀剂保护

返回《腐蚀与防护》慕课在线视频列表

电化学保护课程教案、知识点、字幕

接下来我们看电化学保护的第二大类

阳极保护

顾名思义

阳极保护是指在外加电流作用下

金属在腐蚀介质中发生钝化

使腐蚀速率显著下降的保护方法

阳极保护的基本原理

在第二章金属腐蚀热力学中已经讨论过

如图所示

对于有钝化行为的金属设备

和溶液体系

当用外电流对它进行阳极极化

使其电位进入钝化区

维持钝态使金属腐蚀速率变得

极其甚微

则得到阳极保护

阳极保护系统主要由

恒电位仪

辅助阴极以及测量和

控制保护电位的参比电极组成

如图所示为一个典型阳极保护系统

系统中要求参比电极具有高稳定性

辅助阳极材料的选用

在阴极极化下耐蚀

有一定机械强度

来源广泛

价格便宜

容易制备

对浓硫酸可用铂或镀铂电极

金 钽 钢

高硅铸铁或普通铸铁等

在碱溶液中可用高镍铬合金

或普通碳钢

为了判断给定腐蚀体系

是否可用阳极保护

首先要根据阳极极化曲线来分析

在实施阳极保护时

主要考虑三个基本参数

致钝电流密度

维钝电流密度和钝化区电位范围

致钝电流密度越小越好

否则需要容量大的直流电源

使设备费用提高

维钝电流密度越小越好

防护效果也越好

耗电也越少

钝化区电位范围越宽越好

一般不小于50mV

否则恒电位仪控制精度不高

使电位超出这一区域

可造成严重的活化腐蚀或点蚀

根据钝化参数

阳极保护的实施过程

主要包括全面致钝和金属维钝

两个步骤

即金属致钝和金属维钝

金属致钝是为了避免金属

在活化区长时间停留

引起明显的电解腐蚀

当阳极电流达到

致钝电流时发生钝化

具体的方法包括

直接送电的整体致钝法

逐步致钝法

通过降低致钝电流后

在钝化的低温致钝法

涂料致钝法

以及化学致钝法和脉冲致钝法等

第二部的维钝主要使

金属处于稳定钝化区

此时可采用手动控制的固定槽压法

也可采用自动控制维钝法

如恒电位法等

需要强调的是

由于阳极保护存在危险性

实际工程中进行

维钝时必须谨慎从事

设计必须保证充分的可靠性

目前阳极保护主要应用于硫酸

废硫酸槽

贮罐

硫酸槽加热段管

纸浆蒸煮锅

碳化塔冷却水箱

有机磺酸中和罐等

对于不能钝化的体系

或含氯离子的介质中不能应用

同时阳极保护也存在遮蔽效应

因而阳极保护的应用

还是有一定的局限性

最后总结对比阴极和

阳极保护的特点

阳极保护适用于钝性金属

及其相应的介质环境

设备费用较高

阴极保护适用于大多数金属

设备费用相对较低

但是运转费用相对高

下面我们来看两个阳极保护的案例

首先是

太钢的烧结机烟气脱硫制酸系统中的

阳极保护不锈钢

这个烧结机烟气脱硫制酸系统

是当时国内第一套

采用活性炭脱硫装置

可每年减少二氧化碳排放4000吨

氮氧化物排放量1200吨

粉尘排放620吨

年回收二氧化硫

再生浓缩硫酸近万吨

该系统脱硫制酸系统

干吸工段采用了阳极保护不锈钢

如图所示

输酸管也采用了阳极保护

阳极保护的电极电位恒定在200mV

在98%硫酸中腐蚀速率0.01mm/a

在93%浓硫酸中腐蚀率0.03mm/a

有效解决了不锈钢的腐蚀防护问题

第二个案例是针对

阳极保护的电位分布及其有效性的

该研究针对硫酸生产

干吸塔中的分酸器的阳极保护

分酸器由主管

分酸支管

分酸槽和降液管组成

由于降液管管径细小

阳极保护中难以直接接入

参比电极直接测量

因此需要研究阳极保护的效果

将设备结构抽象并建立

动态实验室测试装置

如图所示

分酸槽两侧为降液管

实验室中通过微参比电极测量电位

阳极保护施加的电位

是在分酸槽的金属上

发现

首先降液管各处的电位

随离开分酸槽距离的增大而降低

且管径越小

电位降低得越小

如图所示

如果提高分酸槽的阳极电位

将会使降液管的阳极电位增大

这些实验室结果

为阳极保护参数选择提供了直接参考

腐蚀与防护课程列表:

第一章 概论

-1.1 腐蚀与防护的基本概念

--腐蚀及防护的基本概念

-1.2 腐蚀的分类

--腐蚀的分类

-1.3 全面腐蚀速率的评价指标

--全面腐蚀速率的三指标及计算方法

-第一章 概论--本章习题

第二章 电化学腐蚀热力学

-2.1 电化学腐蚀电池

--电化学腐蚀电池

-2.2 电极和电极电位

--电极和电极电位

-2.3 E-pH图及其应用

--E-pH图及其应用

-第二章 电化学腐蚀热力学--本章习题

第三章 电化学腐蚀动力学

-3.1 电极的极化

--电极的极化

-3.2 单电极反应动力学

--单电极反应动力学

-3.3 混合电位理论

--混合电位理论

-3.4 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 一

--析氢腐蚀与吸氧腐蚀

-3.5析氢腐蚀与吸氧腐蚀 二

--析氢腐蚀与吸氧腐蚀 二

-第三章 电化学腐蚀动力学--本章习题

第四章 金属的钝化

-4.1 钝化及电化学极化特征

--钝化及电化学极化特征

-4.2 钝化的影响因素

--钝化的影响因素

-4.3 不锈钢钝化质量的检测

--不锈钢钝化质量的检测

-4.4 金属动电位极化测量实验

--金属动电位极化测量实验

-第四章 金属的钝化--本章习题

第五章 常见的金属局部腐蚀形态

-5.1 电偶腐蚀

--电偶腐蚀

-5.2 点蚀

--点蚀

-5.3 缝隙腐蚀

--缝隙腐蚀

-5.4 晶间腐蚀与选择性腐蚀

--晶间腐蚀与选择性腐蚀

-5.5 晶间腐蚀综合实验

--晶间腐蚀综合实验

-第五章 常见的金属局部腐蚀形态--本章习题

第六章 应力腐蚀

-6.1 应力腐蚀开裂

--应力腐蚀开裂

-6.2 氢致开裂

--氢致开裂

-6.3 腐蚀疲劳

--腐蚀疲劳

-6.4 磨损腐蚀

-- 磨损腐蚀

-本章习题--作业

第七章 自然环境中的腐蚀

-7.1 大气腐蚀

--大气腐蚀

-7.2 水环境腐蚀

--水环境腐蚀

-7.3 土壤环境腐蚀

--土壤环境腐蚀

-7.4 自然环境腐蚀检测方法与腐蚀失效工程案例

--自然环境腐蚀检测方法

--腐蚀失效工程案例 一

--腐蚀失效工程案例(二)

--腐蚀失效工程案例(三)

-本章习题--作业

第八章 金属腐蚀控制与防护

-8.1 选材与结构设计

--正确选材与合理结构设计

-8.2 电化学保护

--外加电流阴极保护法电化学保护

--牺牲阳极阴极保护法

--电化学保护

-8.3 缓蚀剂保护

--缓蚀剂保护

-8.4 金属涂镀层

--金属层防护层

--非金属防护层

-8.5 大型工程中的腐蚀防护应用案例

--大型工程中腐蚀防护的综合应用典型案例

-第八章 金属腐蚀控制与防护--本章习题

期末考试

-一、判断题

-二、填空题

-三、选择题

-四、综合应用题

讨论(一)

-1. 腐蚀电位与电池电压的关联与区别

-2. 关于金属腐蚀电位的讨论二

其他视频资料

-学生自主作业案例一

-学生案例小组作业二

讨论(二)

-讨论二

电化学保护笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。