埋地管道电化学阴极保护.pdf

硫憐设计与粉体工程
2002年第3期
SP&BMH RELATED EN EERIN G
埋地管道电化学阴极保护
田玉林
(大港石汕集团公司勘察设计院,大津300280)
摘要:埋地钢质管道电化学阴保护是项成熟技术,但在硫酸工业中应用尚不多。介绍该
技术中强电流法阴柲保护和牺牲阳柲法阴柲保护的机理,并对阴柲保护的计算进行阐述。
关键词:管道;腐蚀;阴极保护
中图分类号:TQ055.810.96
文献标识码:B
文章编号:1009-19094(2002)03-0041-(04
电化学腐蚀及防护机理
去电了而变成二价铁离了,产生阳柲反应
1.1电化学腐蚀机理
当介质中含有溶解氧时,其阴极为氧离子化反应
金属由于外部介质的电化学作用而引起的破环
2+2e+H2O20H
称为电化学腐似。该过程是个自发过程,无法社绝
也难以防止:。若采取行之有效的保扩措施,可以减
当介质为酸性时,其阴柲为氢离了放电
缓腐蚀速度,减轻腐蚀损失。
+eH,且+HH2
理地管道的腐蚀均以电化学腐蚀形式出现,其该反应称为析氢腐蚀(见图1)。
原是钢质管道木身的组织、成分、力、表面不均
2H20
匀等因素与周围土壤介质的含氧量、含水量、离子浓
20H+21H
度、温度变化的不同,形成了微观或宏观的腐蚀电
流。腐似则发牛在原电池的阳极部位。
壤屮合有水分和被水渀解的各类们物质,如
(阴)
SO、等。在这样的电介质中,铁原子容易失
图1析氢腐蚀示意
决定喷雾仁燥器的系统参数和结构参数
器的0.14mm(100目)的钛白粉颗粒,由加料器定
4粉体的粉碎及收集过程
量连续加入粉悴室内,粉悴轮具有30的扣转角,
有助于形成旋转风压,后段的若干叶轮不具有扭转
高速气流粉悴技术是今后发展超细粉碎的方角,形成气流阻力。前段的叶轮形成的风压在粉悴
向。气流粉碎的介质有:压縮空气过热蒸汽和惰性室引起气流循环,颗粒之间相互山、碰撞、摩擦、剪
气体。在化纤消光用钛白粉牛产工艺中,H于用压切;同时受离心力作用,颗粒山内壁受到撞山、摩
缩空气进行气流粉碎会使钛白粉粉体次带上静电擦、剪切,被反复地粉碎成细粉,这样,粗颗粒在前段
荷,可能会使粉体粒了带上不同电荷,从而使成品发随加入的新物料迮续被粉悴,细粉趋于气流中心,由
生团聚,影响品的细度,设备投资也相应增川;而风机吸走,经布袋收集器收集。粉碎产品的粒度叮
用过热蒸汽则可以消除上述不利因素,然而进入气以通过调节粉碎机风量(由粉碎机后端的风门制
沇粉悴机的过热蒸汽温度最侏要在300C以上,蒸来控制。实践证明,粉碎产品的粒度随风暈增加而
汽力1.0MPa左右,オ能保証收集器出ロ气体温增大,产量也随之增高。
度在露点以上,可是这样的温度对界面活性剂义很
总之,超细粉碎技术对现代科学技术及新材料
不利,下艺流程相対复杂,设备投资也大人增加。所发展具有重要意义,し成为原材料加工技术重要的
以我们选用了机械式超细粉碎机。机槭式超细碎粉开发项目之
机H机座、机売、两端由轴承支承的水平キ轴,以及
作者简介:肖峰(1969-),男,江苏泰兴人,工程师,长期从事
装在轴上的若下叶轮力片所构成,通过电动机直联化工粉体工程没计工作。
主轴进行高速旋转。其粉碎原埋是:米自喷雾燥
(收稿1期:2002-04-28)
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硫憐设讣与粉体T.程
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S P &BMH RELATED ENGINEERING
2002年第3期
价铁和氢氧根反应
就是最小保护电流,n为最低保护电位。
+2OH Fe(OH)2
再与溶解氧作用
2两种阴极保护方法
2Fe(OH)2+古わ2+H2O-2Fe(OH
目前,阴极保护可分为强制电流法和牺牲阳极
法两种。
Fe(OH)3即铁缛。由才溶解氧起着去极化作用,加2.1强制电流法阴极保护
劇了阳柲而的腐蚀深度。这就是埋入地下的创质管
强制电流法阴柲保护乂称外川电沇法阴籹保
道遭受士壤腐的电化学机埋。
护。它是将直流电源的负柲接入管道,进行阴柲极
1.2电化学阴极保护机理
化。达到保护管道不受腐似的目的。强制电流法阴
埋地管道的电化学腐似需要进行电化学阴极保极保拉的主要优点是动电位高、保扩距离长、电位
护。质管道在:壤中形成腐蚀电池后,由于阳板可以调节,缺点是对临近未被保扩的管道会产4:
与阴极存在电位差而产生腐蚀电流,管道的腐蚀接扰腐似。困此在工程设计时,要进行现场调查,避井
踵何牟。根据腐蚀广程
干扰腐蚀,以求得最佧保护效果
强制电流法阴柲保护在工程设计中的主要参岁
Ra+Rb + Rk
有:保护长度、保扩电流密度、最高和最低保疒电位
为防止腐蚀沪生,应控制腐蚀电流。使1a趋す以及管道保邦度等,现分述如下。
零,有以下两条途径。
1、令Ra+Rb+Rx=o
1、保扩长度
为满足上述要求,管道必须采用优艮的绝缘防
按两个保护站计算,埋地管道两端应设有绝缘
法兰(见图3)。最高保扩电位取-1.2V,最低保邦
腐涂层,其绝缘电阻为尤穷人。这种情況在管道铺电位取-0.85v,保扩长度可按式(2)计算
初期可以达到,但随着使川时间的增长,涂层会逐
渐老化,其绝缘电阻会逐渐变小。
r/Rch1(。/)
2、令Ea-んb=0
要实现Za-B=0,只要给腐似电池的阴极提
供一个合适的电你,使阴、阳极电位相等。为此,叮
保护电巛线
给管道提供负柲性直流电沇,消除阴、阳柲间的电位
差,使腐蚀电流为零。
钢质道
由于腐蚀被抑制,腐蚀破坏即告终止,这就是电
化学阴极保护的基本原理。为说明其实质,述可用
阴极极化曲线加以说明。
在管道未进行阴极保护,阳籹枚化线与明
绝缘法
阴梭通电点
极极化曲线相交丁S点(见图2),S点的纵座标Es
直流电源
为自然腐蚀电位,而横座标s则为自然腐蚀电流。
图3强电流法阴极保护示意
当管道进行阴柲保护时,由于提供了阴校电流,使电
向负方向移动。当移D点时,使E=E,即阴
2、保护电流密度
极极化电位ZD与阳极起始电位E相等,腐似电流
腐蚀被控制时单位而积所需的电沇称为保护电
为零,腐蚀过稈被抑制而停止。这时的阴枚电流の流密度,按式(3)计算,一般取0.001~0.005A/m2
E
最高和最低保护电伈
管道腐蚀被抑制的最小电位称为最低保护电
位,一般収-0.8V(以硫酸铜为参比电柲)。管道
保护电位从最小值开始,不允许尤止境增加,因电位
升高会导致管道析氢,从而破环绝缘层。最高保
护电位一般収-1.2V,这就是阴柲通电点的电位。
F/ MA
4、管道保护度
图2阴极保护时电位向负方向移动
为檢验管道被保护程度,需要在管道典型地段
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