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电化学腐蚀及牺牲阳极的原理

    地下燃气管道在使用过程中,存在不同性质的腐蚀。其中电化学腐蚀对于埋地煤气钢管威胁最大。因为电化学腐蚀集中一点,而且速度较快,腐蚀一旦发生,其速度不会减慢也不会停止,因此往往会造成局部穿孔。

    产生电化学腐蚀原因如下:由十土壤各处物理化学性质不同,管道本身各部分的金相组织结构不同,如品格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力、特别是钢管表面粗糙度不同等原因,使一部分金属容易电离,带正电的金属离子离开金属、而转移到土壤里,在这部分管段上电子越来越过剩,电位越来越负;而另一部分金属不容易电离,相对来说电位较正。因此电子沿管道由容易电离的部分向不容易电离的部分流动、在这两部分金属之间的电子有得有失,发生提升机氧化一还原反应。失去电子的金属管段成为阳极区,得到电子的金属管段成为阴极区。腐蚀电流从阴极流向阳极、然后从阳极流离管段,经土壤又回到阴极,形成回路。在作为电解质溶液的土壤中发生了离子迁移、带正电的阳离子(H )趋向阴极、带负电的阴离子(OH-)趋向阳极。在阳极区带正电的金属离子与带负电的阴离子发生电化学作用、使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀,使钢管表面出现凹穴,以致穿孔;而阴极则保持完好。

    基于以上原理,采用牺牲阳极保护技术可保护埋地钠管不受电化学腐蚀。采用比钢管电位较负的金属材料和钢管相连,电极电位较负的金属与电极电位较正的。被保护钢管在土壤中形成原电池、作为保护电源,电位较负的金属成为阳极、输出电流过程中遭受破坏,故达到保护钢管的效果。

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