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阴极保护

阴极保护是一种高效的防腐蚀技术,可保护金属结构和资产。阴极保护可提供可靠、持续的保护电流。

23 年 7 月 12 日

生锈的油气库

阴极保护是一种高效的防腐蚀技术,可保护金属结构和资产。

阴极保护可提供可靠、持续的保护电流。它可以延长资产寿命,降低维护成本,并确保长期的完整性和可靠性。在过去的几个月中,我们讨论了管道腐蚀的一些原因和缓解方法,以及优化压力设备检查策略的重要性。

今天,我们想更深入地探讨腐蚀问题;更具体地说,我们将讨论阴极保护这种缓解腐蚀的方法。 

首先是一则轶事。 

自由女神因腐蚀而步履蹒跚 

自由女神像是世界上最著名的现代雕塑之一。自由女神像由法国艺术家弗雷德里克-奥古斯特-巴托尔迪(Frédéric Auguste Bartholdi)雕刻而成,由锻铁框架支撑的铜片表皮组成,该框架由古斯塔夫-埃菲尔(Gustave Eiffel)设计和建造,他因在 1889 年巴黎世博会上建造了标志性的埃菲尔铁塔而闻名于世。 

埃菲尔的公司对设计金属结构并不陌生,曾为法国铁路网设计了多座桥梁。因此,自由女神像铜皮和锻铁框架之间的所有连接处都用浸过虫胶的石棉进行了绝缘处理。 

为筹备自由女神像的百年庆典,工程师们对其进行了检查。他们发现,由于表皮和框架之间的绝缘层破裂,导致框架出现严重的电化学腐蚀,其结构完整性受到了影响。 

随后,该景点长时间关闭,修复工程耗资数千万美元,以稳固雕像。 

阴极保护 Cenosco

什么是电化学腐蚀? 

概括地说,腐蚀就是金属通过与周围环境的相互作用,降解成化学性质更稳定的氧化物。有几种过程可以导致腐蚀,包括化学反应、微生物活动和电化学腐蚀。 

电化学腐蚀是一种电化学过程,当一种金属通过电解液与另一种金属接触时,其腐蚀程度大于另一种金属。在工艺设备中,电解质可以是内部的工艺流体,也可以是外部的湿气或土壤。 

电化学腐蚀是一个广为人知的过程,可以通过多种方法进行预测和管理,阴极保护就是其中之一。 

什么是阴极保护

阴极保护是一种用于防止金属结构和表面腐蚀的技术。其工作原理是将需要保护的设备变成电化学电池的阴极。

这就将电化学反应从腐蚀模式转变为非腐蚀模式。 

阴极保护主要有两种方法: 

  1. 电镀阴极保护:在这种方法中,一种电活性更强的金属被连接到需要保护的结构上。这种更活跃的金属(牺牲阳极)会代替受保护的金属发生腐蚀。牺牲阳极根据其在电化学系列中的位置进行选择。常见的牺牲阳极材料包括锌、铝和镁。 
  1. 冲击电流阴极保护:这种方法使用整流器等外部电源向受保护的部件提供直流电。该电流可对抗自然腐蚀过程,从而保护金属。 

决定阴极保护方法取决于一系列因素,包括结构尺寸、材料类型、涂层、环境和所需的保护级别。 

阴极保护是一种广泛使用的防腐蚀方法,可延长金属结构的使用寿命。它在石油和天然气等行业尤为重要,在这些行业中,防腐蚀对安全性、可靠性和成本节约至关重要。 

设计阴极保护系统 

为工厂设计阴极保护系统需要全面了解设施的基础设施、相关材料、腐蚀环境以及所需的保护级别。设计过程十分复杂,需要腐蚀工程师和材料专家的参与。 

其中一些步骤包括  

  • 确定需要保护的区域,包括埋在地下或水下的管道、储罐、压力容器和金属结构。  
  • 通过评估环境条件、处理的流体和历史腐蚀数据来预测腐蚀率。  
  • 决定电化学阴极保护还是冲击电流阴极保护更适合您的工厂。  
  • 选择阳极位置和材料类型或计算电流要求,以及设计电气连接。 

阴极保护系统需要监测和维护 

尽管许多阴极保护系统都是看不见摸不着的,但这并不意味着它们可以被忽视。阴极保护系统一旦设计和建造完成,就需要定期检查和监测,以确保其有效性。 

典型的电化学阴极保护检查制度包括检查阳极的消耗或退化情况、检查电气连接和测量电位。 

对于冲击电流阴极保护,系统需要定期监测和测试,以确保系统正常运行、电气连接完好无损以及冲击电流符合规范。 

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Cenosco 是一家资产完整性管理软件公司,在重资产行业拥有 20 多年的产品领先地位。

其 IMS 解决方案套件旨在支持用户做出明智的检查和维护决策,以提高安全性和资产可用性,并降低资产管理成本。目前,该系统已用于保护 50 多个国家的数百个资产。IMS 套件是与世界知名的石油和天然气巨头壳牌石油公司合作开发的。

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