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土壤作为阴极腐蚀环境的特点分析

/ 2019-07-04 10:48:13
  土壤作为一种腐蚀环境较其他介质要复杂的多,但阴极保护厂家从土壤类型和腐蚀反应着手,还是可以总结出许多共性。金属在不同土壤中的腐蚀速率变化悬殊,例如埋地管线有的在一年之内就腐蚀穿孔,而考古工作者发掘出的某些古代铁器,在土壤中己经保存了两千多年都没有显著的侵蚀。
  土壤中金属的腐蚀类似于水溶液中的腐蚀,但土壤的情况可以从“人气式”一直到全浸式。究竞哪种情况占优势,阴极保护厂家介绍到取决于土壤的密实性和湿含量(即含水量)。在干燥的田野中,土壤的水分主要保持在土壤的孔洞和毛细孔中。土壤的水分对腐蚀的影响极大,总的来说,干燥的沙土比湿漉的粘土更少腐蚀性。土壤的实际腐蚀性依赖于雨量、气候、土壤组成和它们之间的相互作用。
  土壤作为腐蚀环境的特点之一是它的非均匀性。结构和组成不同的土壤会在同一金属的不同部位造成不同的环境效应,引起不同的金属/界面电位差,从而建立起明显的阴极区和阳极区。氧浓度的差别、活度或盐浓度的不同,均可导致腐蚀电池的形成。阳极区和阴极区相隔的距离可以很小,也可以长达几公里(长线腐蚀)。
  土壤的导电性是一个重要的参数,导电性往往是土壤腐蚀性的控制因素。另外,土壤的导电性对散电流腐蚀及阴极保护的实施也有重要影响。
  现今采用的阴极保护技术多数属于联合保护,即被保护金属表面带有涂敷层或覆盖层。如果涂敷层完好无损并具有均一的高绝缘性能,则土壤电导率对腐蚀速率的影响就不重要了。但安放阳极时,希望土壤有适中的盐含量,即希望有较高的电导率。如果极化电位是由牺牲阳极提供的,则有效电位和电流取决于土壤的性质,如 PH 值、可溶性盐浓度和湿含量。采用外加电源进行阴极保护时,阳极地床要求低电阻率的土壤。
  对金属设施长期进行阴极保护,由于电流流过士壤,会对土壤产生两种明显的作用。作用的程度正比于通电时间和电流量,具体作用阴极保护厂家介绍到:
  第一种作用是由于电流的通过使阴极附近建立起碱性条件, PH 值可以达到 10-12 。当土壤含有一定量的钙离子和镁离子时,这些阳离子在阴极区就会形成碳酸盐层和氢氧化物层,在覆盖层的破损处钙镁沉积物甚至会形成直径达几厘米的结瘤。
  第二种作用是电位梯度的存在不仅使阳离子和阴离子移动,也使水分子朝阴极方向迁移,水的迁移(电渗作用)是由于水分子非对称性产生的极性基。在干旱地区,水分离开阳极区将使阳极周围的土坡变得更干燥,从而使管路沿线不能维持舒适的电流密度。从阴极保护厂家了解到为了缓解这种情况,建议需要用人工方法重新润湿阳极地床。 
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