徐州电厂埋地镁合金牺牲阳极厂家
工程中常用的牺牲阳极材料主要有镁和镁合金、锌和锌合金、铝合金三大类。在个别工程项目中,由于情况特殊而采用了铁阳极或锰阳极作为牺牲阳极进行阴极保护。
镁基牺牲阳极因具有很负的开路电位和很大的驱动电压等性能而广泛的应用于土壤、海水、海泥及工业水中对金属结构物进行阴极保护。但它的电流效率低,是一大缺点。锌基牺牲阳极的开路电位不如镁基阳极那么负,驱动电压不大,但它仍能在低电阻率土壤、海水、海泥环境中广泛用于牺牲阳极保护。铝基牺牲阳极的开路电位比锌基阳极略负,它的理论电容量远高于锌基和镁基阳极,具有独特的性能。但是它是易于钝化的金属材料,在其表面容易产生致密、附着性好的连续氧化膜,甚至产生一层高电阻硬壳,阻碍金属的活化溶解。目前铝基阳极广泛应用于海水中保护船舶、平台、码头等海洋结构物,在海泥(海底管道)、盐水系统也获得了成功的应用,但尚不能应用于土壤环境中。
镁是典型的轻金属,原子序数12,相对原子质量24.31,密度1.74g/cm,化合价2,熔点651℃.镁的标准电极电位-2.37(SHE)。镁的特点是:密度小具有较高的化学活泼性;电极电位很负;极化率低;驱动电位大,对铁的驱动电位可达0.6V以上;理论电容量大。在镁阳极表面不易形成屏蔽性保护膜。镁和镁合金系列牺牲阳极,电流效率很低一般只有50%左右。在镁表面易形成较为强烈的腐蚀原电池作用,导致自溶解速率较大。此外,这种材料如遇碰撞易产生火花等特点,也限制了它在高安全区性能区域的应用,例如:油轮、敏感的易燃易爆区等特定场所。
镁和镁合金的铸造与加工产品在电化学方面分为铸造和挤压镁合金牺牲阳两类,具体用途包括:家用和工业用热水器,各种地下构建物,例如地下电缆、管线、井体、储槽和塔基等,以及海水冷凝器、船壳、压载箱和在海洋环境中使用的钢桩。镁还用于制造各种电池,包括干电池和蓄电池(例如海水赋能电池)﹔由于其具有良好的蚀刻性能和力学性能并且又耐磨损,镁十分适合制作光刻版。为了适应各种环境,针对不同的保护对象,镁阳可以做成各种各样的形状,如在土壤及水中常用的为D形和梯形截面的铸造阳,在热交换器中多用挤压的圆柱形阳,在高电阻率土壤中或套管内多用带状阳,在水下常用半球形阳,在低电阻率环境中复合阳是理想的阳。
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铝也是一种典型的轻金属,原子序数13,相对原子质量26.98,密度2.7g/cm,熔点660℃。铝的标准电电位为-1.66V(SHE),海水中的稳定电位约为-0.53(SHE)。铝的理论电容量为2970A·h/kg,是锌的3.6倍,镁的1.35倍。铝的原料易得,制作工艺较简单价格低廉,是发展牺牲阳的良好材料。在阴保护中牺牲阳是利用不同金属的电位差异,为受保护的金属提供电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态使金属表面有流动的电子,缓解金属表面的腐蚀。
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牺牲阳通常仅经济地应用在保护电流需要量小的构筑物上和低土壤电阻率环境中。此外,当没有供电条件或出现不经济的情况时才有应用价值。适用于土壤中的牺牲阳材料主要是镁,在海水中是锌和铝。为了使电流输出尽量保持稳定和降低阳接地电阻,土壤中的牺牲阳周围应采用化学填包料,主要由75%的硫酸钙,20%的膨润土和5%硫酸钠混合而成。牺牲阳不能埋放在焦炭中,在成组使用时,阳间距至少应是3m。阳顶部土壤覆盖层厚度至少为0.6m。为了能够测量断电电位,牺牲阳应通过测量盒与管道相连接,牺牲阳在交流牵引系统附近地区应用时,阳体上的交应持续电压不应超过20V
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