·原理:在電解質(zhì)環(huán)境中,鋁合金陽極的電位比被保護金屬結(jié)構(gòu)的電位更負。在腐蝕電池中,鋁合金陽極作為負極優(yōu)先溶解,釋放出電子,產(chǎn)生的電流流向被保護的金屬結(jié)構(gòu),使其電位降低,處于陰極狀態(tài),從而抑制被保護金屬的腐蝕反應(yīng)。
·性能特點
·電化學(xué)性能高:單位重量陽極材料發(fā)電量大,約為鋅陽極的 3 倍,鎂陽極的 2 倍,在海水及含氯離子的其他介質(zhì)中,性能良好,發(fā)出電流的自調(diào)節(jié)能力強。
·防腐能力強:在海水及含氯離子的其他介質(zhì)中,能為金屬結(jié)構(gòu)提供有效的陰極保護,防止其發(fā)生腐蝕。
·使用壽命長:在合適的條件下,鋁合金陽極的消耗速率較低,使用壽命相對較長,能減少維修和更換的頻率,從而降低維護成本35。
·安裝維護便利:可以直接固定在被保護結(jié)構(gòu)上,無需填料,安裝和維護相對便利。
·重量輕:密度低,便于水下安裝等操作,對設(shè)備的負載影響小,特別適合對重量敏感的應(yīng)用場景。
·環(huán)境友好:在生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境的影響較小,符合環(huán)保要求,在海水環(huán)境中表面會形成疏松易脫落的腐蝕產(chǎn)物,可保持陽極活性。
·應(yīng)用范圍
·海洋工程領(lǐng)域:用于保護海上石油平臺、海上風電平臺等大型海洋工程結(jié)構(gòu),以及海底輸油、輸氣管道及通信電纜等,還可保護碼頭鋼樁、浮碼頭等免受潮汐區(qū)腐蝕。
·船舶與海洋運輸:可防止船體鋼板、壓載水艙因海水腐蝕而穿孔,也能保護高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳及舵葉免受海水腐蝕和空泡腐蝕。
·埋地管道與儲罐:在土壤電阻率高或雜散電流干擾強的區(qū)域,可用于保護石油、天然氣等長輸油氣管道,也能防止儲油罐與化工儲罐的罐底板及罐壁因土壤腐蝕或介質(zhì)腐蝕而泄漏。
·淡水與土壤環(huán)境:可保護飲用水儲罐、水庫閘門等免受淡水腐蝕,也能防止地下灌溉管道因土壤腐蝕而堵塞。
·特殊工業(yè)環(huán)境:在化工、電力行業(yè)的熱交換器與冷凝器中,可防止管束腐蝕,也能保護地熱能開發(fā)中的井下套管及高溫輸送管道。
·市政與基礎(chǔ)設(shè)施:可保護跨海橋梁的橋墩、隧道襯砌等免受海水或地下水腐蝕,也能防止城市地下燃氣、供水管道因土壤腐蝕而泄漏。
·局限性
·環(huán)境適應(yīng)性:在氯離子含量低的土壤環(huán)境中,鋁合金犧牲陽極的效果可能不如預(yù)期,在高電阻率的介質(zhì)中,陽極工作表面易形成保護性鈍化膜,促使陽極電極電位正移,有效驅(qū)動電壓降低,陽極溶解量少,輸出電流減小,不能滿足高電阻率介質(zhì)中陰極保護的需要1。
·成本問題:鋁合金犧牲陽極的成本相對較高,尤其是在大規(guī)模應(yīng)用時。
·使用注意事項
·選擇規(guī)格:不同規(guī)格的鋁合金犧牲陽極適用于不同的應(yīng)用場景,需要根據(jù)具體需求選擇合適的規(guī)格。
·安裝規(guī)范:安裝時要遵循一定的規(guī)范和要求,如避免與鋼結(jié)構(gòu)撞擊產(chǎn)生火花,以確保其能發(fā)揮的防腐效果。
·定期檢查:在使用過程中,需要定期檢查鋁合金犧牲陽極的消耗情況,及時更換耗盡的陽極,以保證持續(xù)的陰極保護。