電化學防護技術在化工管道防腐中的應用探討

劉明（湖北宜化集團化工機械設備制造安裝有限公司，湖北 宜昌 443000）

電化學防護技術在化工管道防腐中的應用探討

劉明（湖北宜化集團化工機械設備制造安裝有限公司，湖北 宜昌 443000）

化工管道是當前油氣運輸系統的重要組成部分，對于油氣運輸安全與效率有著關鍵性的影響。管道腐蝕是當前油氣運輸損耗與安全問題的主要誘因之一，而電化學防護技術作為防腐工藝的形式之一，在適用性和經濟性等方面具有突出的優勢，針對電化學防護技術應用的研究是當前行業工作者們關注的熱點內容。本文探討了電化學防護技術在化工管道防腐中應用的相關內容，旨在提供一定的參考與借鑒。

電化學；防護技術；化工管道；防腐

1 電化學防護技術在化工管道防腐中的應用形式

1.1 陰極保護法

在化工管道使用過程中，相應腐蝕效應對于管道的作用主要是在腐蝕電流影響下產生的，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，根據這一腐蝕特征可對化工管道進行一定的處理，使其呈現負電位，將腐蝕效應作用在化工管道之外，從而實現對化工管道的陰極保護。當前，應用較為廣泛的陰極保護法為犧牲陽極法與強制電流法。

（1）犧牲陽極陰極保護法

犧牲陽極保護法指的是在化工管道外部連接保護金屬，這些犧牲陽極的保護金屬更為活躍，使管道呈現負電位，使護金屬成為陽極，犧牲陽極保護金屬產生腐蝕而保護化工管道。

（2）強制電流陰極保護法

強制電流法的技術原理是通過外加電流作用改變化工管道電位而實現陰極保護。在此過程中，外部電源正極與外部金屬連接，負極與化工管道連接，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。

1.2 陽極保護法

一般而言，陰極保護法中的強制電流作用在保護金屬時，會在鈍化作用下導致保護金屬出現快速腐蝕，無法保證管道保護的持續性。但在保護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鈍性，腐蝕速度顯著下降。陽極保護法正是利用這種該金屬表面鈍性的原理，實現化工管道防腐作用的。陽極保護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轉化為穩定的鈍化狀態。（2）改變化工管道材料構成，向管道材料中增進易于鈍化的金屬元素，形成可鈍化能力較高的合金管道。（3）保護器。將保護器連接在化工管道之上，保護器材料作為陰極，產生電偶電流提升保護材料去極化水平。（4）在化工管道外部環境中加入鈍化劑，提升管道抗氧化性，提升鈍化性能。

2 電化學防護技術在化工管道防腐中應用的改進方法

目前，化工管道電化學防腐技術的應用水平已經有了很大提升，但依然有著很大的發展空間，部分技術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，需要對現有技術進行一定的改進，從而適應當前油氣輸送的現實需求。

2.1 陰極保護與涂層聯合保護

將陰極保護技術與管道涂層技術共同使用，能夠進一步提升化工管道防腐的實際效果。通過陰極保護作用，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電流，通過多層次的陰極保護與涂層聯合保護能夠實現化工管道的全方位保護。

2.2 緩蝕與防銹封存技術

緩蝕與防銹封存技術的原理是通過將化工管道與外部環境相隔離而限制腐蝕作用的產生，通過在管道外部包附防腐材料的形式阻止腐蝕電極作用。當前，化工管道緩蝕與防銹封存技術常用的介質包括：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、揮發性氣相緩蝕劑等。

2.3 腐蝕監測技術

化工管道防腐技術的應用與選擇與腐蝕類型和特征直接相關，因此需要在腐蝕發生前以及出現腐蝕問題后對管道進行全方位的監測，從而采取針對性的防腐措施。常見的監測技術包括：

（1）物理機械法：主要有現場表觀檢測法、掛片法、警戒孔監視法。

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

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

（4）化學分析法：主要包括氫探針與介質分析。

（5）其他方法：主要有場圖像技術、光纖腐蝕傳感技術與薄膜活化技術等。

3 結語

綜上所述，化工管道對中國經濟的發展有著不可替代的作用，針對金屬管道的腐蝕問題，行業工作者應積極采取措施，綜合利用電化學防腐技術，在實踐過程中善于創新，對現有化工管道防腐技術進行優化，控制腐蝕情況，減少意外事故的發生，減少環境污染，從而減少國民經濟的損失。

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

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

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