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工业容器设备阴极保护

随着工业化进程的加快,工业生产对容器内壁保护的操作安全性提出了更高的要求,容器设备要求更强的耐腐蚀性,而且装置部件越来越大,随之对内部保护的需求也在急剧增加!

一般来讲电化学保护的费用比同等效果的防腐层或耐腐蚀材料的成本低,假如在设计阶段就予以高度重视,那么容器内部采取阴极保护是最经济的防腐措施。同时也能在水罐使用后期作为修复措施加装内部阴极保护,中止容器内壁腐蚀的发展。

容器内壁中使用电化学保护是大约20年前开始的。而在埋地管道上的应用则是40年前开始的。容器的推广应用之所以比较慢是因为内部保护要与各个装置相适应,这与埋地构筑物的外保护是截然不同的。

近年来,许多保护装置已经投入运行,因为新装置必须维护,旧的或已经损坏的设备需要挽救,运行成本也必须降低。全世界电解铝行业与那些使用苛性碱的工业设备、储罐和蒸发器中,总容量约6万立方米,总表面积约4.7万平方米正在实施阴极保护,已经安装的电化学保护设备的总功率为125KW12KA

容器材料及阴极保护先决条件:

金属容器与装置用的材料包括普通碳钢、热浸镀锌钢、不锈钢、铜和它的合金。这些材料在水里的耐腐蚀特性差别非常大,而且与保护电位一样,静电位的差别非常大。没有覆盖层的普通碳钢是不耐腐蚀的,但是,如果保护膜局部损坏也会被侵蚀,在所有这些情况下,阴极保护都是适用的。

通常,必须采用合理的结构设计,适当的阳极数量与布置来确保适宜的电流分布。 当水的PH值小于5时,应当检查牺牲阳极的自腐蚀速率是否过高。同时如果采用强制电流保护可能导致过高的析氢量。

 

在石化厂区,地下输油、输气、输水、热力管道纵横交错,由于内部输送介质的强烈腐蚀,以及外部土壤和杂散电流干扰的腐蚀作用,泄露事故时有发生,导致管道设备非计划检修、更换,甚至影响到企业的生产运行,造成巨大的直接、间接损失。所以,对整个石化厂区埋地管线进行区域性阴极保护以被越来愈多的企业所重视,这也是石化企业加强安全生产的需要。在原有埋地管线追加阴极保护时,一般先从比较重要和急需保护的单根管线做起。对此管线进行全面的调查(包括管道地理信息、土壤腐蚀情况、杂散电流、外防腐层状况和电连接情况),在此基础上进行阴极保护设计并加以实施。施工完毕后,对阴极保护效果进行检测、调整,直到达到保护要求。

在储罐区可以把几根管线和与其连接的储罐作为一个整体来考虑,进行小范围的区域性阴极保护。在一个阴极保护系统内,不同管线之间和管线与储罐之间不需要电绝缘,同时也可以消除金属构筑物之间的相互干扰。小范围的区域性阴极保护的投资比单个阴极保护工程投资的总和要小的多。

把整个石化厂区作为一个系统来考虑作区域性阴极保护是最理想最经济的方案,效果也最好。但是整个石化厂区的金属构筑物十分复杂,阴极保护手段和阳极的选址很难满足众多因素的需要,所以一般采用的方式是把石化厂区先分成若干个小区域,每个区域中的金属构筑物综合考虑以达到阴极保护效果。在小区域阴极保护基础上,再从整个石化厂区的角度进行考虑,调整阴极保护设施的位置,以消除小区域间的相互影响,最终实现整个厂区的区域性阴极保护。

整个输油联合站、电厂储罐区或局部范围内的埋地管线、储罐、金属构筑物等。

区域阴极保护法特点:

a)总体投资小,经济性强。

b)对区域范围内的各类金属构筑物不需要电绝缘,同时也可以消除相互干扰。

c)保护效果显著。
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