上海地区地下牺牲阳极筛选试验总结

一、前言牺牲阳极法电化学保护发明有150多年的历史了。在科学突飞猛进的伟大时代里,这一古典的方法不但没有被淘汰,反而更加广泛地应用在各种环境中。牺牲阳极法是对地下、水中、化工介质及诲洋中金属构筑物进行电化学保护的有效方法之一。它具有不需外加电源、施工简单、管理方便、对邻近构筑物不造成干扰等特点,对于有交流感应电压的地下管道牺牲阳极还可兼作接地排流作用,故牺牲阳极法是城市金属管道、电缆及区域性管网较理想的保护方法。通常使用的牺牲阳极有镁、铝、锌三类。根据国外的经验,一般在高电阻率的土壤及淡水中使用镁类阳极;在低电阻率的海     

外加直流阴极保护对牺牲阳极效果的影响研究

通过电化学技术研究了外加直流电流与牺牲阳极阴极保护联合使用时,外加直流对牺牲阳极保护效果的影响.结果发现,牺牲阳极的输出电流随着外加直流电流的增大而减小,同时牺牲阳极的工作电位负移.必须通过实测牺牲阳极的输出电流来判断其效果.牺牲阳极应尽可能远离辅助阳极,处于外加直流难以到达的区域,同时还要注意调整外加直流的大小,以充分发挥二者的保护效果.     

舰船铜合金海水管路铁基牺牲阳极阴极保护研究

采用电化学测试、电偶腐蚀试验和腐蚀仿真计算方法综合研究了铁基牺牲阳极在海水环境下对铜合金管路提供阴极保护的效果。研究结果表明,海水环境下铁合金牺牲阳极与铜合金开路电位差值合理,在提供充分的阴极保护驱动电位的前提下,能够有效降低阳极材料的溶解速率,比锌合金阳极更适合于铜合金的阴极保护;铁基牺牲阳极在铜合金管路阴极保护过程中,保护电流发散受管路尺寸影响,一般可保护10倍管径范围区域。研究成果对于提高海水环境下铜合金管路的腐蚀安全性具有参考意义,具有良好的工程应用价值。     

低温条件下铝合金阳极电化学性能研究

研究了铝合金阳极在低温条件下的电化学性能,在2~3℃低温条件下,对铝合金牺牲阳极电化学性能进行了DNV-RP-B401-2011测试和NACE-TM0190-2006测试,结果表明,同种化学成分的条件下,样品1的溶解形貌和电化学数据均好于样品2的结果,3种不同成分的铝合金阳极中,样品4的电化学性能结果最好。在2~3℃低温环境下,由于活性元素的反应活性更弱,铝合金牺牲阳极电化学性能DNV-RP-B401-2011测试结果与NACE-TM0190-2006测试结果相比,前者溶解形貌要更差一些。阳极中微量元素的精确控制和均匀分布,对铝合金牺牲阳极的电化学性能和溶解性能影响较大。      

铝牺牲阳极在热海泥中的电化学性能

测试了几种用于海泥中海底输油管线保护的铝合金牺牲阳极的电化学性能。获得了两种性能优良的阳极材料 ,该材料可用于海底管线和金属构筑物的阳极保护     

海底管线牺牲极保护设计

本文论述了在海水和海泥介质中遭受强烈电化学腐蚀的海底管线的牺牲阳极保护方法，所用阳极及其性能，设计与安装。     

油田深井用材新型铝合金牺牲阳极的防腐蚀性能

为了提高油田深井用材铝合金牺牲阳极保护TP110Nc-3Cr套管的性能,研制了一种新型的耐温铝合金牺牲阳极材料,用于对管外壁进行有效防护.采用电化学技术对铝合金牺牲阳极材料进行了极化曲线、电流效率和耐温性测试.结果表明:90℃时,极化较平缓,无钝化现象,电流效率大于80％,对套管材料具有较好的保护作用.     

长寿命牺牲阳极材料的研制

研究了几种适用于海洋环境下工作的多元铝合金、锌合金牺牲阳极,并进行了电化学性能测试,其中电流效率是鉴定牺牲阳极电化学性能的重要指标,电流效率愈高,其使用寿命将愈长,试验结果表明：除个别试样外,大部分铝牺牲阳极,锌牺牲阳极的电化学性能均达到或超过了设计指标。     

不同Sn含量对Al-Zn-Ga-Si-Sn阳极性能的影响

为了改善Al-Zn-Ga-Si-Sn低电位牺牲阳极的性能,通过调节Sn元素含量提高牺牲阳极的表面活性和电流效率,制备了 5种不同Sn含量的牺牲阳极材料,采用牺牲阳极电化学性能测试方法、极化曲线及电化学阻抗谱测量、表观形貌分析等手段分析了Sn元素对于低电位铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明:Sn可以有效地提高阳极表面的活性,并且破坏表面钝化膜降低表面自由能,使工作电位正移,提高阳极电流效率,改善阳极的溶解形貌。     

混凝土钢筋阴极保护的新型阳极的研究

介绍了一种应用于混凝土钢筋阴极保护的新型阳极系统－热喷涂锌层，着重研究了锌涂层与混凝土基体的结合强度、锌涂层的电化学保护性能等问题。研究表明，这种牺牲型的阳极系统非常适用于混凝土钢筋的防腐蚀，钢筋阴极极化电位及４ｈ去极化的电位衰退均达到保护要求。     

牺牲阳极在舰船阴极保护中的应用和进展

分别论述了铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极、铁合金牺牲阳极的研究和发展过程,总结了各种阳极的研发现状、研发热点和相应的阳极产品研发成果,指出了针对特殊环境和细分领域的各种阳极,是阳极新材料未来发展的主要方向。对于铝合金牺牲阳极,介绍了常规铝合金牺牲阳极和包括海水环境低驱动电位阳极、油污海水低驱动电位牺牲阳极、适用于干湿交替环境的阳极和适用于高温环境中的阳极等在内的针对特殊环境和特殊材料的铝合金牺牲阳极在舰船阴极保护领域的应用,总结了船舶用铝合金牺牲阳极的研究进展;对于锌合金牺牲阳极,主要介绍了锌合金牺牲阳极的发展历史、研究现状和相应的阳极产品;对于铁合金牺牲阳极,主要总结了铁合金牺牲阳极的研究现状和在舰船上的实际应用。     

铝合金船舶的腐蚀防护技术现状与展望

针对国内外铝合金船舶的船体、空舱、海水管路系统、艉板法兰等部位的铝合金腐蚀现状进行了调研分析,发现船体基本采用涂料+铝合金牺牲阳极的方法进行保护,效果良好;而空舱、海水管路系统和艉板法兰等部位,却因防腐措施不到位分别存在一定的腐蚀问题。文章结合青岛海洋腐蚀研究所多年积累的铝合金实海腐蚀研究资料,在对相应部位腐蚀问题客观分析的基础上,分别对铝合金船舶的牺牲阳极阴极保护、防腐防污涂层保护、微弧氧化处理和电绝缘保护等腐蚀防护技术,在使用过程中存在的问题以及相应应对措施进行了分析总结,同时对铝合金船舶各项腐蚀防护技术的发展前景以及需要解决的问题进行了展望。     

海底油管牺牲阳极材料的研究

为南海某海区海底输油管线的保护寻找在海泥中性能较优的铝合金牺牲阳极。通过对AZIS和AZIG在常温及热海泥中恒电流试验和阳极溶解形态分析，找到较为满意的阳极材料，供海上油气田工程设计参考。     

自来水和淡海水介质中高活化铝合金牺牲阳极的电化学性能

在室温下用自放电法和在高温下用恒电流法分别测定了２ 种不同成分的高活化铝合金牺牲阳极在自来水和淡海水（１ ％ 海水＋ ９９ ％ 蒸馏水,体积比） 介质中的电化学性能,并与商用镁阳极的进行了比较。结果表明,铝阳极在淡水中的电化学性能较好,有望通过改进Ａｓ 铝阳极的成分配方及加工工艺,将之推广应用到热水器和锅炉水系统中。     

杂质元素对铝基牺牲阳极的影响研究进展

铝合金牺牲阳极广泛应用于海洋环境的阴极保护中,近年来得到快速发展。研究发现除合金元素外,杂质元素种类和含量对阳极性能也有重要的影响,综述了3种常见的杂质元素Fe、Cu、Si对铝合金牺牲阳极性能的作用规律和机理,阐述了降低杂质元素对牺牲阳极性能不利影响的方法,在制备铝合金阳极时,应综合考虑铝锭纯度、阳极配方、制备工艺等因素。     

牺牲阳极阴极保护在沿海挡潮闸中的应用

沿海工况下的水工钢闸门易遭受腐蚀破坏,为减轻腐蚀延长使用寿命,对射阳河挡潮闸35扇钢闸门采取了牺牲阳极阴极保护措施.保护系统运行近10 a,对钢闸门进行保护效果检查和保护电位检测.结果表明:钢闸门表面无锈蚀,阴极保护电位均满足规范要求且分布均匀,镁阳极适用于淡海水环境介质中且保护效果优异,由于闸门两侧及底部因其他构件吸收电流较多,阳极消耗较快,保护电位偏正;为使闸门表面达到同寿命保护,可在两侧及底部适当增加阳极数量或增加阳极质量.     

低驱动电位牺牲阳极的研究

目前,国内外尚未研制出性能优良的低驱动电位牺牲阳极材料.为此,炼制了3种Al-Zn-Ga-Si牺牲阳极材料,采用恒电流方法评价了其电化学性能,采用SEM观察了阳极材料的微观溶解形貌,金相显微镜观察阳极的金相组织.结果表明:Al-0.3%Zn-0.1%Ga-0.9%Si阳极的综合电化学性能较好,工作电位为-780～-820mV,电流效率83%,溶解较均匀;随着合金元素Si含量增多,铝合金的晶粒变小,偏析相数量增加.     

腐蚀保护常用的几种牺牲阳极材料

介绍了 3类常用的牺牲阳极材料 ,重点阐述了阳极材料中的杂质元素及合金元素对阳极性能的影响。     

Development of high performance aluminium alloy sacrificial anodes reinforced with metal oxides

Metal composites of alumina and zinc oxide were incorporated into Al + 5% Zn alloy and the reinforced alloys were used as efficient sacrificial anodes for cathodic protection of steel objects. ZnO was not only used to reinforce the alloy matrix and improve the metallurgical characteristics but also to yield effective activation of the sacrificial anodes. Galvanic efficiency as high as 83% was achieved when 0.5% ZnO was incorporated into the anode matrix. High and steady negative potential, very low polarization and substantial reduction in self-corrosion of the anodes were observed during prolonged galvanic exposure tests. However, the incorporation of alumina into the anode matrix led to an adverse effect.     

提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响

研究了提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明，锌合金和铝合金牺牲阳级的电化学性能都随着海水温度的提高而变劣；凡是发生晶间腐蚀的合金，其晶间腐蚀程度都随着海水温度的提高而加剧。低含铝量的锌－铝－镉合金阳极在７０℃海水介质中，工作电位仍负于－１．０１０Ｖ，电流效率＞８０％，阳极工作表面溶解均匀，且不产生晶间腐蚀。