浅谈电偶腐蚀的影响因素及防护措施

日期:2022-09-07 16:42:35浏览量:795标签:电偶腐蚀

电偶腐蚀也叫异金属腐蚀或接触腐蚀,是指两种不同电化学性质的材料在与周围环境介质构成回路时,电位较正的金属腐蚀速率减缓,而电位较负的金属腐蚀加速的现象。材料或构件的电偶腐蚀评价方法主要包括暴露评价实验、电化学测量等。本文收集整理了一些资料,期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

电位差是形成电偶腐蚀的驱动力。当两种不同的金属在导电性的水溶液中时,两种金属之间通常存在着电位差。产生电偶腐蚀的前提是阴阳两极必须具有一定的电位差。比如电位较正的“不锈钢管”和电位较负的“碳钢管”偶接,“不锈钢管”呈阴极,“碳钢管”呈阳极,电位差越大则电偶腐蚀倾向愈大。

浅谈电偶腐蚀的影响因素及防护措施

产生电偶腐蚀有三个必要条件

一、电位差

电位差是形成电偶腐蚀的驱动力。当两种不同的金属在导电性的水溶液中时,两种金属之间通常存在着电位差。产生电偶腐蚀的前提是阴阳两极必须具有一定的电位差。比如电位较正的“不锈钢管”和电位较负的“碳钢管”偶接,“不锈钢管”呈阴极,“碳钢管”呈阳极,电位差越大则电偶腐蚀倾向愈大。

二、电子通道

电子通道是电偶腐蚀需要经导线连接或直接接触后形成电子通道。“碳钢管”中的铁失去的电子到达“不锈钢管”表面被腐蚀剂吸收。

三、电解质

电偶腐蚀需要在两种金属的接触区有电解质覆盖或浸没。“碳钢管”中的铁失去的电子形成离子,“不锈钢管”表面的电子被电解质中的腐蚀剂(如空气中的氧)拿走。电解质即成为离子通道。

根据电偶腐蚀的特点,只有改变三个必要条件中的一个,双金属腐蚀即被终止,可采取电镀、涂刷涂料以及加入缓蚀剂等方式来预防电偶腐蚀。

(1)在设计时,尽量避免异种金属或合金相互接触。若不可避免时,应尽量选取电位序相近的材料组合,即在工作环境下电极电位尽量接近(最好不超过50mV)的金属作为相接触的电偶对,尽量避免大阴极-小阳极的面积组合。

(2)电偶腐蚀与双金属接触面积有关,接触面积越大,腐蚀越轻。减小较正电极电位金属的面积,尽量使电极电位较负的金属表面积增大。

(3)在允许的条件下,在介质中加入缓蚀剂,以减缓介质的腐蚀性。

(4)施工中可考虑在不同金属材料的连接处加以绝缘,尽量使相接触的金属电绝缘,并使介质电阻增大。如在法兰连接处所有接触面均用绝缘防护材料做垫圈或涂层保护。

(5)对于一些必须装在一起的小零件,必须采用表面处理。如对钢件法兰表面镀锌,对铝合金表面进行阳极氧化。这些表面膜在大气中的电阻较大,可以用来减轻电偶的腐蚀。

(6)在两种不同金属之间插入第三种金属材料,减小电位差。

(7)要考虑到易于腐蚀的阳极部件在维修时更换或修理,把容易更换的部件作为阳极,并使其厚度加大,以延长寿命。

(8)采用涂料涂层。在使用涂层时必须把涂料涂装在阴极性金属上,这样可以显著减小阴极面积。如果涂在阳极表面上,因涂层的多孔性,可能使部分阳极表面暴露于介质中,反而会造成大阴极-小阳极的面积组合而加速腐蚀。如镁合金在中性介质中与其他结构材料接触的时候,其腐蚀为氢去极化的电偶腐蚀。这就要求涂料对镁合金有很好的附着性,又能阻断外部介质渗透进来。同时又要求一旦介质渗透到达镁合金表面,能使镁合金表面处于钝化状态,这就对底漆提出了更高的要求。

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