第七章腐蝕與防腐蝕-7.3.4電氣防腐蝕方法
7.3.4電氣防腐蝕方法
電氣防腐蝕法是建立在腐蝕機構(圖-3.7.11)的基礎上,用直流電流消除鋼材表面局部電池的陰極與陽極的電位差的方法。如圖-3.7.12所示,將直流電源的負極接在水中或土中的鋼材上作為陰極,電流從與正極相連的電極通過水中或者土中流入鋼材表面。
電流流入存在局部電池的陰極部的鋼材表面時,因為電位的關系,電流主要集中流入陰極部,進行陰分極,局部陰極的電位下降。直到降到陰極部與陽極部的電位相等時,兩者的電位差沒有了,局部電池(即腐蝕電流)消失,腐蝕也不再進行。電氣防腐蝕有兩種方式,一種是將交流電力通過整流器轉換為直流來提供防腐蝕電流的外部電源方式,另一種是利用金屬本身所具有的電位差(不同類別金屬間的電位差)得到防腐蝕電流的流電陽極方式。
（i）外部電源方式外部電源方式如圖-3.7.13所示,由將交流電變換為適于防腐蝕通電的直流的整流器,設置于土中流出防腐蝕電流的電極,和直流電源裝置,電極以及被防腐蝕體連接的配線配管構成(ii)流電陽極方式流電陽極方式如圖3.7.14所示,由比被防腐蝕體電位低的鋅,鋁,鎂或這些金屬的合金作為陽極金屬,與連接它們和被防腐蝕體的電線等構成。
表-3.7.6電氣防腐蝕方法的特點
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外部電源方式 |
流電陽極方式 |
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a. 可調節適用電壓 b. 電流量調節容易，適于嚴酷腐蝕環境 c. 成為永久的防腐蝕設施 d. 建設時費用高，維護費用便宜 e. 適于大型構造物的防腐蝕 |
a. 施工容易 b. 施工后不用管理 c. 不用電源 d. 適于小規模分散的設備 |
流電陽極方式所使用的陽極材料有鋁合金,鎂合金,鋅合金等,鋁合金陽極的有效電流特別大,而消耗率小,較多被采用
鋁合金陽極針對防腐蝕的期限,市販的有5~50年用的。表3.7.7,表-3.7.8表示了產品的例子。
表-3.7.7ALAP（（株）Nakapo Tech.產）
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型號 |
形狀尺寸 （A+B）×C×L（mm） |
質量 （kg） |
標準發生電流 （A） |
耐用年數 （年） |
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H-189A046S H-172A073 H-153A116 H-140A166 H-134A211 |
(120+160) ×155×460 (120+140) ×140×730 (100+120)×130×1160 (90+110)×120×1660 (90+110)×110×2110 |
30.7 40.0 49.5 57.4 67.8 |
1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 |
10 10 10 10 10 |
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H-189A088S H-205A093 H-182A141 H-172A185 |
(120+160)×155×880 (140+180)×160×930 (130+150)×145×1410 (120+140)×140×1850 |
57.0 70.3 83.4 97.7 |
2.0 2.5 3.0 3.5 |
15 15 15 15 |
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H-304A045S H-284A064 H-226A121 H-208A169 |
(210+270)×235×450 (200+240)×225×640 (160+180)×185×1210 (140+170)×170×1690 |
73.8 91.9 109.5 127.6 |
2.0 2.5 3.0 3.5 |
20 20 20 20 |
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H-335A055T H-332A070S H-356A073 H-287A131 |
(240+290)×250×550 (240+280)×260×700 (255+300)×280×730 (200+240)×230×1310 |
113.0 138.9 165.6 176.9 |
2.0 2.5 3.0 3.5 |
30 30 30 30 |
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H-453A040T H-356A081T H-335A110S H-300A160S |
(320+390)×355×400 (255+300)×280×810 (240+290)×260×1100 (210+250)×240×1600 |
147.1 181.3 216.7 251.8 |
2.0 2.5 3.0 3.5 |
40 40 40 40 |
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H-549A034T H-453A063T H-380A107T H-356A142S |
(390+470)×430×340 (320+390)×355×630 (270+330)×295×1070 (255+300)×280×1420 |
181.2 266.0 267.7 310.8 |
2.0 2.5 3.0 3.5 |
50 50 50 50 |
抵抗率：30Ω·cm
表-3.7.8ALANODE產品規格（日本防觸工業（株）產）
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型號 |
形狀尺寸 （A+B）×H×L（mm） |
質量 (kg) |
標準發生電流 （A） |
耐用年數 （年） |
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T5-2.0A T5-3.0A T10-2.0A T10-2.5A T10-3.0A T10-3.5A T15-2.0A T15-2.5A T15-3.0A T15-3.5A T20-2.5A T20-3.0A T20-3.5A T25-2.5A T25-3.0A T25-3.5A T30-3.0A T30-3.5A T40-3.0A T40-3.5A T50-3.0A T50-3.5A |
(75+105)×90×885 (70+90)×80×1680 (115+160)×140×690 (110+140)×130×1020 (100+130)×120×1450 (100+130)×110×1830 (165+215)×190×525 (135+185)×170×870 (130+175)×150×1240 (130+160)×240×1630 (190+230)×200×750 (145+210)×190×1120 (140+200)×180×1440 (240+300)×270×540 (200+240)×220×980 (190+230)×200×1320 (230+290)×260×835 (210+270)×230×1185 (380+420)×380×495 (280+320)×300×980 (420+480)×450×465 (380+420)×380×725 |
23.9 34.4 40.3 49.5 60.6 69.4 56.7 69.9 83.0 96.1 91.0 108.4 125.8 112.1 134.5 161.5 163.8 192.3 215.5 251.1 267.7 310.4 |
2.0 3.0 2.0 2.5 3.0 3.5 2.0 2.5 3.0 3.5 2.5 3.0 3.5 2.5 3.0 3.5 3.0 3.5 3.0 3.5 3.0 3.5 |
5 5 10 10 10 10 15 15 15 15 20 20 20 25 25 25 30 30 40 40 50 50 |
抵抗率：30Ω·cm
這些陽極的安裝方式有水中固定式，吊落式，螺栓式，現在基本上都采用水中固定式。水中固定式是將陽極和鋼板樁在水中焊接的安裝方式。安裝方法如圖-3.7-15所示。
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