電化學(xué)防護(hù)技術(shù)在化工管道防腐中的應(yīng)用探討

劉明（湖北宜化集團(tuán)化工機(jī)械設(shè)備制造安裝有限公司，湖北 宜昌 443000）

電化學(xué)防護(hù)技術(shù)在化工管道防腐中的應(yīng)用探討

劉明（湖北宜化集團(tuán)化工機(jī)械設(shè)備制造安裝有限公司，湖北 宜昌 443000）

化工管道是當(dāng)前油氣運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，對于油氣運(yùn)輸安全與效率有著關(guān)鍵性的影響。管道腐蝕是當(dāng)前油氣運(yùn)輸損耗與安全問題的主要誘因之一，而電化學(xué)防護(hù)技術(shù)作為防腐工藝的形式之一，在適用性和經(jīng)濟(jì)性等方面具有突出的優(yōu)勢，針對電化學(xué)防護(hù)技術(shù)應(yīng)用的研究是當(dāng)前行業(yè)工作者們關(guān)注的熱點(diǎn)內(nèi)容。本文探討了電化學(xué)防護(hù)技術(shù)在化工管道防腐中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，旨在提供一定的參考與借鑒。

電化學(xué)；防護(hù)技術(shù)；化工管道；防腐

1 電化學(xué)防護(hù)技術(shù)在化工管道防腐中的應(yīng)用形式

1.1 陰極保護(hù)法

在化工管道使用過程中，相應(yīng)腐蝕效應(yīng)對于管道的作用主要是在腐蝕電流影響下產(chǎn)生的，而在此過程中陽極位置形成明顯的腐蝕破壞，而陰極所受的影響較小。因此，根據(jù)這一腐蝕特征可對化工管道進(jìn)行一定的處理，使其呈現(xiàn)負(fù)電位，將腐蝕效應(yīng)作用在化工管道之外，從而實(shí)現(xiàn)對化工管道的陰極保護(hù)。當(dāng)前，應(yīng)用較為廣泛的陰極保護(hù)法為犧牲陽極法與強(qiáng)制電流法。

（1）犧牲陽極陰極保護(hù)法

犧牲陽極保護(hù)法指的是在化工管道外部連接保護(hù)金屬，這些犧牲陽極的保護(hù)金屬更為活躍，使管道呈現(xiàn)負(fù)電位，使護(hù)金屬成為陽極，犧牲陽極保護(hù)金屬產(chǎn)生腐蝕而保護(hù)化工管道。

（2）強(qiáng)制電流陰極保護(hù)法

強(qiáng)制電流法的技術(shù)原理是通過外加電流作用改變化工管道電位而實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)。在此過程中，外部電源正極與外部金屬連接，負(fù)極與化工管道連接，在外部電流作用下，管道成為陰極，而外部金屬成為陽極，外部金屬被腐蝕，管道得到保護(hù)。

1.2 陽極保護(hù)法

一般而言，陰極保護(hù)法中的強(qiáng)制電流作用在保護(hù)金屬時(shí)，會(huì)在鈍化作用下導(dǎo)致保護(hù)金屬出現(xiàn)快速腐蝕，無法保證管道保護(hù)的持續(xù)性。但在保護(hù)金屬具有一定可鈍化性的條件下，外部電流作用下的陽極金屬將對外呈現(xiàn)鈍性，腐蝕速度顯著下降。陽極保護(hù)法正是利用這種該金屬表面鈍性的原理，實(shí)現(xiàn)化工管道防腐作用的。陽極保護(hù)法的主要形式包含以下幾類：（1）在化工管道表面接入定值電流，利用陽極鈍化作用將管道金屬由腐蝕狀態(tài)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的鈍化狀態(tài)。（2）改變化工管道材料構(gòu)成，向管道材料中增進(jìn)易于鈍化的金屬元素，形成可鈍化能力較高的合金管道。（3）保護(hù)器。將保護(hù)器連接在化工管道之上，保護(hù)器材料作為陰極，產(chǎn)生電偶電流提升保護(hù)材料去極化水平。（4）在化工管道外部環(huán)境中加入鈍化劑，提升管道抗氧化性，提升鈍化性能。

2 電化學(xué)防護(hù)技術(shù)在化工管道防腐中應(yīng)用的改進(jìn)方法

目前，化工管道電化學(xué)防腐技術(shù)的應(yīng)用水平已經(jīng)有了很大提升，但依然有著很大的發(fā)展空間，部分技術(shù)在成本與防腐效果方面并不十分理想，廣泛適用性存在一定的局限性。因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行一定的改進(jìn)，從而適應(yīng)當(dāng)前油氣輸送的現(xiàn)實(shí)需求。

2.1 陰極保護(hù)與涂層聯(lián)合保護(hù)

將陰極保護(hù)技術(shù)與管道涂層技術(shù)共同使用，能夠進(jìn)一步提升化工管道防腐的實(shí)際效果。通過陰極保護(hù)作用，能夠在化工管道涂層中的氣孔、空隙與漏涂等位置形成更為均衡的保護(hù)電流，通過多層次的陰極保護(hù)與涂層聯(lián)合保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)化工管道的全方位保護(hù)。

2.2 緩蝕與防銹封存技術(shù)

緩蝕與防銹封存技術(shù)的原理是通過將化工管道與外部環(huán)境相隔離而限制腐蝕作用的產(chǎn)生，通過在管道外部包附防腐材料的形式阻止腐蝕電極作用。當(dāng)前，化工管道緩蝕與防銹封存技術(shù)常用的介質(zhì)包括：水溶性緩蝕劑、酸洗或清洗用緩蝕劑、油溶性緩蝕劑、溶劑型緩蝕劑、揮發(fā)性氣相緩蝕劑等。

2.3 腐蝕監(jiān)測技術(shù)

化工管道防腐技術(shù)的應(yīng)用與選擇與腐蝕類型和特征直接相關(guān)，因此需要在腐蝕發(fā)生前以及出現(xiàn)腐蝕問題后對管道進(jìn)行全方位的監(jiān)測，從而采取針對性的防腐措施。常見的監(jiān)測技術(shù)包括：

（1）物理機(jī)械法：主要有現(xiàn)場表觀檢測法、掛片法、警戒孔監(jiān)視法。

（2）無損檢測技術(shù)：①超聲波與渦流檢測；②漏磁通法檢測（根據(jù)磁導(dǎo)率不同）；③射線檢測與紅外檢測；④聲發(fā)射檢測技術(shù)；⑤電阻法與磁阻法。

（3）電化學(xué)法：①電位檢測探針與電偶探針；②線性極化法；③電化學(xué)阻抗法；④電化學(xué)噪聲技術(shù)。

（4）化學(xué)分析法：主要包括氫探針與介質(zhì)分析。

（5）其他方法：主要有場圖像技術(shù)、光纖腐蝕傳感技術(shù)與薄膜活化技術(shù)等。

3 結(jié)語

綜上所述，化工管道對中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著不可替代的作用，針對金屬管道的腐蝕問題，行業(yè)工作者應(yīng)積極采取措施，綜合利用電化學(xué)防腐技術(shù)，在實(shí)踐過程中善于創(chuàng)新，對現(xiàn)有化工管道防腐技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，控制腐蝕情況，減少意外事故的發(fā)生，減少環(huán)境污染，從而減少國民經(jīng)濟(jì)的損失。

［1］亓恒勇.埋地金屬管道在防腐保溫后的電化學(xué)防護(hù)方法研究［D］.大慶石油學(xué)院，2009.

［2］伯忠維.防腐涂層在不同腐蝕環(huán)境中的防腐性能研究［D］.青島理工大學(xué)，2013.

［3］周虎林.金屬銅防腐膜的電化學(xué)制備及性能研究［D］.合肥工業(yè)大學(xué)，2007.