電化學腐蝕范文

導語：如何才能寫好一篇電化學腐蝕，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：不銹鋼；腐蝕；電化學腐蝕；防護方法

中圖分類號：TF764+.1 文獻標識碼：A 文章編號：

不銹鋼的不銹特性是由于鋼板表面特殊的鈍化保護膜，首先簡單介紹一下不銹鋼的耐蝕機理，即鈍化膜理論。 所謂鈍化膜就是在不銹鋼表面有一層以Cr(鉻)與氧結合的Cr2O3 （三氧化二鉻）為主的薄膜它是在金屬表面形成厚度約100萬分之數mm的非動態皮膜。由于這個薄膜的存在使不銹鋼基體在各種介質中腐蝕受阻，這種現象稱為鈍化。這種鈍化膜的形成有兩種情況，一種是不銹鋼本身就有自鈍化的能力，這種自鈍化能力隨鉻含量的提高而加強。另一種較廣泛的形成條件是不銹鋼在各種水溶液（電解質）中，在被腐蝕的過程中形成鈍化膜而使腐蝕受阻。 不銹鋼對比炭鋼或鋁耐蝕性突出優秀，但不是像金或者鉑金那樣絕對不生銹的金屬。因此研究其電化學腐蝕性能具有很重要的意義。

不銹鋼常見的腐蝕類型

不銹鋼的鈍性賦予它極好的耐蝕性，在某些特殊條件下鈍性的破壞可導致嚴重的局部腐蝕。常見的不銹鋼腐蝕可分為兩大類[1,2]，即均勻腐蝕和局部腐蝕，后者還可細分為晶間腐蝕，點腐蝕，縫隙腐蝕，應力腐蝕破裂等。

1.1均勻腐蝕是一種最常見的腐蝕形式，由于侵蝕均勻并可預測，因而這類腐蝕的危險性最小，均勻腐蝕的程度取決于鋼種和介質條件。

1.2晶間腐蝕是一種局部的選擇性的自晶界區發生的腐蝕，它使晶粒之間的結合力受到破壞，不易被察覺，特別是不銹鋼類材料，即使晶界腐蝕已發展到相當嚴重的程度，其表觀仍保持光亮無異的原態。

1.3點腐蝕是一種外觀隱蔽而破壞性大的局部腐蝕，雖然因點蝕而損失的金屬重量很小，但若連續發展，能導致腐蝕穿孔直至整個設備失效。造成巨大的經濟損失，甚至產生危害性更大的事故。

1.4縫隙腐蝕是在電解液中由于不銹鋼與金屬或非金屬間存在極狹窄的縫隙,使有關物質的遷移受到阻抑形成濃差電池而在縫隙內或其近旁產生的局部腐蝕縫隙腐蝕可在多種介質中發生,但在氯化物溶液中最為嚴重。在海水中,縫隙腐蝕通常是由于縫內氧含量較低和周圍溶液中氧含量較高形成氧濃差電池所致。這時縫間成為陽極，而縫邊金屬表面成為陰極。

1.5應力腐蝕破裂是指材料在外加或殘余應力和腐蝕介質聯合作用下產生的破壞,破壞形態是裂紋、裂縫直至斷裂。

1.6除了上述幾種腐蝕形式,不銹鋼還可能發生電偶腐蝕、腐蝕疲勞裂紋、磨損腐蝕等。

極化曲線

不銹鋼在溶液中發生電化學腐蝕的根本原因是溶液中含有能使該種不銹鋼氧化的物質，即腐蝕過程的去極化劑[3]。陰極的去極化還原反應與陽極的金屬氧化反應共同組成整個腐蝕過程。顯然，沒有陰極反應，陽極反應就不能進行，金屬就不會發生腐蝕。

以氫離子作為去極化劑的腐蝕過程稱為氫離子去極化過程，簡稱氫去極化腐蝕，亦稱析氫腐蝕，這是常見的危害性較大的一類腐蝕。以氧作為去極化劑的腐蝕過程，稱為氧去極化腐蝕，亦稱吸氧腐蝕，這是自然界普遍存在因為破壞性最大的一類腐蝕。

從熱力學已知，金屬在腐蝕介質中能發生電化學腐蝕的必要條件是該金屬的平衡電極電位比氫的平衡電極電位低，即Ee，M

如果在腐蝕電池中，陽極的電位比氫的平衡電位還正，陰極電位必然會比氫的平衡電位更正，那么腐蝕電位ER必定比氫平衡電位也正，所以氫氣不能作為該腐蝕電池的陰極。當陽極電位比氫的平衡電位負時，則腐蝕的電位ER才有可能比氫的平衡電位負，才有可能放氫而實現氫去極化。因此氫的平衡電位是一個重要的基準，酸性越強，氫離子濃度越高(pH值越小)，其氫的平衡電位(EH越正)。氫的平衡電位越正和陽極電位越負，對于氫去極化腐蝕可能性的增加具有等效作用。

在中性介質中，氧去極化過程必然伴隨著氧的消耗。常常把氧去極化腐蝕稱之為吸氧腐蝕。在各種可能的陰極去極化反應中，以氧去極化過程最為重要，并且較為普遍。一般實際腐蝕問題中以氧去極化(吸氧腐蝕)腐蝕占有相當大的比例。例如淡水、海水、潮濕大氣和土壤中只要有氧氣就有吸氧腐蝕。

不銹鋼腐蝕的防護方法

不銹鋼防腐蝕的方法很多，主要有改善不銹鋼的本質，把不銹鋼與腐蝕介質隔開，或對金屬進行表面處理，改善腐蝕環境以及電化學保護等。在不銹鋼中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如在不銹鋼表面覆蓋各種保護層，把被保護不銹鋼與腐蝕性介質隔開，是防止不銹鋼腐蝕的有效方法。同時還可以通過磷化處理和熱處理等方法提高不銹鋼的耐蝕性。也可以在不銹鋼表面涂上一層非金屬涂層或者金屬涂層。改善環境對減少和防止腐蝕有重要意義。電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上采取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法。

討論

為了提高不銹鋼的電化學腐蝕性能，可以通過電化學腐蝕加速試驗來評價。電化學在理論、技術和裝置上的不斷革新與創造，使得它比以往任何時候更具有對社會經濟發展中各種問題進行挑戰的能力。在全球環境問題日益嚴峻的今天，電化學及其技術將同顯其重要作用。腐蝕電化學過程有以下特點：可自動控制、經濟合算。腐蝕電化學分析方法是儀器分析的一個分支，隨著科研的發展，對分析方法的靈敏度、選擇性、自控等各個方面都提出了很高的要求，具有以下幾個優點：分析速度快、多種方法測量、儀器簡單、經濟、易微型化、需要試樣的量較少、易于操作控制。

參考文獻：

[1] 王正蕉,吳幼林等.不銹鋼.北京:化學工業出版社,1991,28-37, 43-54, 100-151, 227-245.

篇2

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關鍵詞： 吸氧腐蝕；析氫腐蝕；手持技術；實驗改進

文章編號：1005?6629（2014）3?0052?03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

金屬的電化學腐蝕是在原電池內容的基礎上所展開的，是中學化學教學的重點以及難點內容。鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕是一個緩慢的氧化過程，盡管傳統的對比實驗已進行了較多的實驗改進來縮短反應時間，使反應現象更加明顯，但是只能對實驗現象做出定性的分析，仍無法將二者定量地反映出來，不利于學生理解析氫腐蝕、吸氧腐蝕的概念。由于在金屬的析氫腐蝕、吸氧腐蝕的過程中，不僅伴隨著物質濃度的變化，而且還伴隨著壓強的改變，因此我們可以借助于電子傳感器捕捉化學反應過程中的細微變化，利用手持技術對金屬的電化學腐蝕實驗進行改進和補充，從而幫助學生正確理解析氫腐蝕與吸氧腐蝕的概念，解決學生的迷思概念問題。

1 實驗原理

不純的金屬與電解質溶液接觸時，會發生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。當在鋼鐵表面形成的電解質溶液薄膜呈酸性時發生析氫腐蝕[1]，反應如下：

負極：Fe-2e-=Fe2+（氧化反應）

正極：2H++2e-=H2（還原反應）

總反應：Fe+2H+=Fe2++H2

當在鋼鐵表面形成的電解質溶液薄膜呈中性或酸性很弱，且溶有一定量的氧氣時發生吸氧腐蝕，反應如下：

負極：2Fe-4e-=2Fe2+（氧化反應）

正極：2H2O+O2+4e-=4OH-（還原反應）

總反應：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

進一步反應：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，

2Fe（OH）3=Fe2O3?xH2O+（3-x）H2O

根據上述原理，本實驗主要利用氧氣傳感器和壓強傳感器測定反應過程中壓強變化和氧氣濃度變化，并利用pH傳感器測定吸氧腐蝕反應前后溶液的pH。通過計算機和數字采集器收集數據、繪制曲線，并通過相應軟件進行實驗分析。

2 實驗用品與儀器

炭粉、還原鐵粉、2 mol/L鹽酸溶液、2 mol/L醋酸溶液、2 mol/L氯化鈉溶液[2，3]、橡皮塞、乳膠管、導氣管、止水夾、三口燒瓶。

本實驗采用pasco公司的數字采集器、datastudio數據采集軟件、氧氣傳感器以及壓強傳感器。

（1）用USB數據線將計算機與數字采集器連接起來。

（2）將氧氣傳感器、壓強傳感器連接到數據采集器上。

（3）三口瓶的左端接入帶止水夾導氣管的單孔膠塞（以便調節內外壓平衡），中間用單孔膠塞將三口瓶與氧氣傳感器連接，右端用單孔膠塞將壓強傳感器與三口瓶連接。

4 實驗過程

4.1 在中性條件下發生吸氧腐蝕

（1）取下三口瓶，用滴管滴取2 mol/L的氯化鈉溶液，均勻的潤濕三口燒瓶的內壁2～3次，將炭粉和鐵粉的混合物加入到三口瓶中，沿同一方向轉動，使炭粉和鐵粉的混合物均勻地粘附在三口燒瓶的內壁上[4，5]，迅速地塞緊各個單孔膠塞，打開止水夾調節內外壓平衡后，關閉止水夾。

（2）數據圖像縱軸選擇O2濃度（%）（體積分數），橫軸選擇時間，開啟儀器采集數據，采集氧氣濃度和壓強變化情況（見圖2、圖3）。

（3）保存數據。

（4）實驗結果及討論：通過圖2可以看出，本次測量中，瓶內空氣中氧氣濃度為21.0%，50s后為20.8%，500s后為20.0%，氧氣的濃度在不斷地緩慢減少，利用氧氣傳感器可使我們在較短時間內看出變化趨勢。通過圖3可以看出，此時瓶內初始測量壓強為100957Pa（由于加完試劑塞緊膠塞等過程中瓶內的反應已經進行，所以導致瓶內初始的測量壓強略小于理論壓強值），隨著氧氣濃度的減小，壓強也在下降，50s后瓶內壓強降為100699Pa，10min內瓶內壓強共下降了1080Pa。但是隨著反應的進行，我們可以發現，氧氣濃度的下降量不僅是由于吸氧腐蝕的發生而造成的，在后續的反應中，氫氧化亞鐵轉化為氫氧化鐵的過程中也消耗了部分氧氣，所以緊靠氧氣濃度的變化還不足以完全說明是否發生了吸氧腐蝕。因此，我們還通過pH傳感器檢測pH的變化來證明確實發生了吸氧腐蝕。經檢測，如圖4所示，反應前溶液的pH為6.8，反應后經過濾，測得濾液的pH為9.5，正是由于吸氧腐蝕的發生，從而造成了三口瓶內溶液pH的升高。由此可以得出，在中性條件時主要發生吸氧腐蝕，而且吸氧腐蝕是緩慢進行的。

4.2 酸性較弱條件下同時發生吸氧腐蝕和析氫腐蝕

4.2.1 定性實驗

取一支小試管，滴入5 mL 2 mol/L的醋酸溶液，加入適量炭粉和鐵粉的混合物，靜置一段時間后，觀察現象。

4.2.2 定量實驗

（1）取下三口瓶，用滴管滴取2 mol/L的醋酸溶液，均勻的潤濕三口燒瓶的內壁2～3次，將炭粉和鐵粉的混合物加入到三口瓶中，沿同一方向轉動，使炭粉和鐵粉的混合物均勻地粘附在三口燒瓶的內壁上，迅速地塞緊各個單孔膠塞，打開止水夾調節內外壓平衡后，關閉止水夾。

（2）數據圖像縱軸選擇O2濃度（%）（體積分數），橫軸選擇時間，開啟儀器采集數據，采集氧氣濃度和壓強變化情況（見圖5、圖6）。

（3）保存數據。

4.2.3 實驗結果及討論

由于沒有直接測量氫氣濃度的傳感器，本實驗中采取測量容器內壓強的變化和觀察小試管內金屬與弱酸反應的實驗現象的方法來說明氫氣濃度的變化。

定性觀察可見，小試管內有氣泡冒出，可以斷定容器內有析氫腐蝕發生。

在定量研究中，如圖5所示，當電解質溶液為醋酸溶液時，隨著反應的進行，氧氣濃度逐漸緩慢減少，說明瓶內消耗了部分氧氣，可知有吸氧腐蝕發生；如圖6所示，在10min內，瓶內壓強由起始的101075Pa下降到100626Pa，共下降了449Pa。正是由于三口瓶內同時發生了吸氧腐蝕和析氫腐蝕，所以導致了瓶內壓強的下降幅度小于實驗1中壓強的下降幅度。由此可以看出，當電解質溶液為弱酸條件時，析氫腐蝕和吸氧腐蝕同時發生。

4.3 酸性較強條件下以析氫腐蝕為主

（1）取兩支試管，各加入5 mL 2 mol/L的鹽酸溶液和等量的0.22 g鐵粉，再向其中一支試管中加入少量的炭粉，將兩支試管同時連接上兩個壓強傳感器，得到如下數據：

（2）僅將實驗1中的“2 mol/L的氯化鈉溶液”改為“2 mol/L鹽酸溶液”，其他操作步驟與實驗1完全相同。實驗結果如圖8、圖9所示：

（3）實驗結果及討論：在較短的時間內可明顯地觀察到步驟（1）中兩支試管內均有氣泡冒出。由圖7可知，鐵粉和鹽酸反應發生化學腐蝕，試管內壓強在60s內上升了4288Pa，而加入炭粉后，試管內壓強值始終大于不加炭粉的試管的壓強值，且壓強上升得更高，在60s內上升了7316Pa，這說明加了炭粉的試管不僅僅發生了化學腐蝕，還發生了電化學腐蝕，即析氫腐蝕。從圖8和圖9可以看出，在實驗過程中，容器內的壓強不斷上升，50s內壓強便上升了2435Pa，600s內上升了11244Pa，可知有氫氣生成，瓶內總的分子數增加，但是由于瓶內氧氣的分子數不變，所以氧氣的體積濃度也呈略微的下降趨勢。再結合步驟（1）中的實驗結論，可以得出，在酸性較強的條件下，電化學腐蝕主要以析氫腐蝕為主，且腐蝕速度快于吸氧腐蝕。

5 實驗小結

通過設計三組演示實驗，利用氧氣傳感器和壓強傳感器可便捷地測定實驗過程中氧氣濃度和壓強的微弱變化以及吸氧腐蝕中溶液pH的變化，明確提出金屬鐵的電化學腐蝕是一個緩慢的氧化過程。酸性較強條件下以析氫腐蝕為主，在中性條件下發生吸氧腐蝕，在弱酸性條件下，析氫腐蝕和吸氧腐蝕是同時發生的。在一組比較化學腐蝕與電化學腐蝕反應速率的學生實驗中，說明應用現代的實驗手段可以讓學生對化學反應有一個更全面、更深刻的認識。

參考文獻：

[1]宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書?化學反應原理（選修4）[M].北京：人民教育出版社，2007：84.

[2]陶俞佳，李桂林.吸氧腐蝕實驗的改進[J].化學教學，2009，（6）：26～27.

[3]雷和平，劉英麗.鐵的吸氧腐蝕實驗改進[J].化學教育，2009，（8）：49～50.

篇3

關鍵詞： 電化學腐蝕 金屬材料 電化學測試

電化學腐蝕比其他類型的腐蝕破壞更為常見，對金屬是極其危險的。它可能發生在氣體環境中，這時濕氣凝結在金屬表面上(大氣腐蝕)；可能發生在土壤中(上墳腐蝕)和溶液中(液體腐蝕)。電化學腐蝕是受電化學反應動力學支配的。其速度可根據法拉第定律測定。電化學腐蝕的一個特殊情況是電腐蝕，即由外電流引起的腐蝕。除去不溶性陽極的破壞以外，電腐蝕還包括有導電液體波過的管道的腐蝕和電解槽壁及地下金屬結構在由探露電線來的直流電影響下的溶解(漫沈腐蝕)。這種漫流可能在金屬結構的兩個部分之間建立電位若，其一部分內某外電源接受電流(別極區域)，另一部分則起陽極作用(陽極區域)，即被破壞的陽極部分，因此電流流入周圍的離子導電介質。按照伴隨電化學腐蝕的破壞方式，腐蝕分為影響金屬全部表面的一股腐蝕和局限于金屬表面一定部分的局部腐蝕。在后一種情況下腐蝕可能導致斑點(破蝕)或凹坑(小扎)。此腐蝕可能涉及合金中一種單獨金屆成分的晶粘(揮發性腐蝕)，可能穿透所有晶粒因而形成一些狹窄的縫隙(橫品腐蝕)或者可能集中在晶粗邊界上進行(粒間腐蝕成品間腐蝕)。新化學腐蝕的速度和特征主要決定于金屬的本性及其環境。按照在一種特殊介質中的腐蝕速度，金屬可分為穩定金屬和不穩定金屬。根據一個給定介質腐蝕金屬的速度，可以確定它是腐蝕性的或非腐蝕性的介質。目前已經提出了各種不同的常規標度來估計金屬的耐腐蝕性和介質的腐蝕性。

電化學腐蝕與化學腐蝕的區別在于電化學腐蝕是金屬表面與離子導電的介質發生電化學作用而產生的腐蝕。其腐蝕歷程包括兩個相對獨立且又同時進行的氧化和還原過程，故反應過程中伴隨有電流流過。

化學腐蝕是金屬表面與非電解質溶液直接發生純化學作用而引起的腐蝕。其反應歷程的特點是：在一定條件下，非電解質中的氧化劑直接與金屬表面的原子作用而形成腐蝕產物。在腐蝕過程中，電子的傳遞在金屬與氧化劑之間直接進行，沒有電流產生。

下面我們以變電站的接地網為例來用電化學法測試法研究金屬材料的耐腐蝕性。在我國，由于資源、經濟等原因，變電站接地網所用的材質主要為普通碳鋼。接地網腐蝕通常呈現局部腐蝕形態，發生腐蝕后接地網碳鋼材料變脆、起層、松散，甚至發生斷裂。無論在鹽堿性土壤中還是在一般性土壤中，接地網的碳鋼試片腐蝕都是非常嚴重的，其表面有許多局部腐蝕坑，試片邊緣也不完整。

腐蝕是接地體事故擴大的一個主要原因。因為對于運行多年的接地網而言，腐蝕性土壤環境中的電化學腐蝕及電網設備等運行中的泄流造成的腐蝕使得接地體截面減小，甚至斷裂，造成接地性能不良，不能滿足熱穩定性的要求，所以電路電流將會燒壞接地網，使得變電站內出現高電位差，造成其他主設備的毀壞事故，還會危及人身安全。由于接地網埋設在地下，一旦腐蝕嚴重到使接地網的接地電阻不合格，甚至局部斷裂時，對接地網的翻修改造是相當費勁和困難的，費用也是巨大的，因此防止接地網腐蝕，保證接地性能的穩定性，延長接地網的使用壽命，是電力系統安全經濟生產所迫切需要解決的課題。

對于接地網防腐蝕的研究，目前國內主要有兩條路線。一是研制耐蝕性能優良而且經濟性好的導電材料以取代目前普遍使用的碳鋼；二是采用電化學保護技術以減緩正在服役的接地網的腐蝕速度，延長使用壽命。

由于接地網土壤腐蝕是一個緩慢過程，因此為了能快速優選出所需的材料，在實驗室里進行了電化學測試，試驗測試方法包括極化曲線、交流阻抗和動電位掃描。由于變電站接地網要承受雷電流及電網不平衡電流的泄流作用，因此在對材料進行篩選時必須了解材料的耐電解電流腐蝕的性能，在實驗室里進行了材料的電解試驗。試驗所用土壤介質的理化性質分析結果，其自腐蝕電位-688mV。根據德國DIN 50929土壤腐蝕性評價標準評價該土壤為腐蝕性土壤。試驗所篩選的材料為2種稀土鋼材（CL4和CL5）及3種常見表面處理的合金鋼（CL1、CL2和CL3）。為了便于對比，試驗還使用了普通碳鋼及鍍鋅鋼。根據實驗室初步試驗的結果，在變電站現場土壤中埋置了一定數量的材料試片，以了解材料在變電站土壤現場中的耐蝕性能。

在實驗過程中了進行極化曲線測試、交流阻抗測試和電解測試。從極化曲線測試試驗的結果可以看出，在這些土壤介質中，材料CL1、CL2的腐蝕速率較其他材料低，其耐蝕性能較好。而從交流阻抗測試試驗結果可以看出，材料CL1、CL2的阻抗值明顯高于其他材料，比普通碳鋼高出2個數量級。材料CL4、CL5的耐蝕性能與普通碳鋼差不多，甚至有時還不如普通碳鋼。從電解測試試驗結果可以看出，鍍鋅鋼耐電流電解腐蝕性能較差，材料CL1和CL2的耐電流電解腐蝕性能較好，其耐蝕性能比普通碳鋼要高得多。電解結束后觀察材料表面可以看出，鍍鋅鋼表面的鍍層出現了局部剝離現象，而其他材料表面均沒有出現這種現象。

為了更好地研究金屬材料的耐腐蝕性，還進行了現場埋置試驗。不同材料制作的試片在變電站現場土壤中埋置500天后挖出，經過表面處理后測定材料的腐蝕速率，結果可見，材料CL1和CL2的腐蝕速率較碳鋼及鍍鋅鋼要小得多。同種材料，當與接地網連接時其腐蝕速率高于接地網不連接時的腐蝕速率，原因是與接地網連接的試片除了要受到土壤自然腐蝕作用外，還要受到變電站接地網泄流時的電流電解腐蝕。在變電站土壤現場埋置試驗過程中發現，與接地網連接的鍍鋅鋼材料在不到1年時間其表面鍍鋅層就已經被電解腐蝕掉，未與接地網連接的鍍鋅鋼材料其表面鍍鋅層卻完好。從現場埋置材料試片測定的腐蝕速率結果也可以看出，鍍鋅鋼用作接地網材料時其耐蝕性能較普通碳鋼沒有多大提高，因此用鍍鋅鋼材料來延長接地網使用壽命意義不大。

由此我們可以得出以下結論。

（1）在土壤腐蝕性較嚴重的地區，為了延長接地網使用壽命，在設計時往往考慮采用鍍鋅鋼。其防腐蝕的原理是鋅的腐蝕電位較普通碳鋼的低，在土壤介質中鋅優先被腐蝕掉從而保護了普通碳鋼，達到延長碳鋼使用壽命的目的。在沒有電流作用下，鍍鋅鋼的使用壽命的確較長，在變電站土壤現場埋置試驗的結論也是如此。但是作為接地材料，由于其要受到接地電流的作用，鍍鋅鋼表面的鍍鋅層很快就會被電解掉，因而鍍鋅鋼對延長接地網的使用壽命實際作用不大。

（2）根據實驗室電化學測試的結果可知，無論是在土壤浸出液中還是在土壤泥漿中，材料CL2的耐蝕性能都較其他材料的耐蝕性能好，是普通碳鋼耐蝕性能的5—7倍。

（3）經試驗測試表明，材料CL1和CL2的耐蝕性能較普通碳鋼要強得多，這對于延長變電站接地網的使用壽命，確保接地網安全經濟運行具有重大意義。同時考慮材料的經濟性及來源等因素，推薦用非銅質材料CL2替代普通碳鋼用于接地網防腐蝕。

參考文獻：

篇4

關鍵詞：化工機械；防腐蝕；原因；設計；電化學腐蝕

所渭腐蝕是由化學或化學作用使物體消耗或破壞。是指金屬設備零部件在接觸介質(大氣、水或含有酸、堿、鹽的溶液等)的化學或電化學的作用下及機械的物理等作用下,發生形狀、尺寸等變化而引起的破壞,這種破壞在化工生產中是非常普遍的。腐蝕是指金屬與環境間的物理―化學相互作用，使金屬性能發生變化，導致金屬、環境及其構成系統功能受到損傷的現象。

化工機械設備腐蝕是自發的普遍現象，機械設備被腐蝕后，在外形、色澤及機械性能方面都將發生變化，造成設備被破壞以及資源和能源的嚴重浪費，企業受到巨大損失。研究腐蝕機理，采取防護措施，提高防腐能力，對化工企業有著十分重重要的現實意義。

一 腐蝕的原因和種類

1 腐蝕的原因

金屬本身的組成和結構是銹蝕的根據；外界條件（如：溫度、濕度、與金屬接觸的物質）是促使金屬銹蝕的客觀因素。在工業企業特別是化工企業的環境介質中，含有大量的SO2、CO2、H2S、氫氧化物、鹽霧、硫化物、鹵化物等有害物質，有些環境還伴有高溫和潮濕等，在這些因素的綜合影響下，金屬便與這些有害物質發生物理化學反應，形成腐蝕。

2 腐蝕的種類

2.1 按腐蝕產生的機理分類

（1）化學腐蝕。金屬表面與其周圍的介質發生化學反應，生成一種新的物質（氧化物）從而使金屬受到破壞。這類腐蝕主要以高溫干燥環境下的金屬與腐蝕介質直接發生反應的形式發生。

（2）電化學腐蝕。金屬材料與電解質溶液接觸，通過電極反應產生腐蝕。電化學腐蝕反應是一種氧化―還原反應，這類腐蝕主要發生在潮濕環境中。

2.2 按腐蝕產生的原因及表象分類

按腐蝕產業的原因及表象可分為：高溫氧化腐蝕、剝層腐蝕、點狀腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、疲勞腐蝕、電化學腐蝕、焊接應力腐蝕、振動磨損腐蝕、工業大氣腐蝕、海洋大氣腐蝕等。

對化工行業來說，機械設備的腐蝕以電化學腐蝕、焊接應力腐蝕、縫隙腐蝕及疲勞腐蝕為主，特別是電化學腐蝕最為嚴重，多種腐蝕的結果最終均導致電化學腐蝕發生。

二 腐蝕產生的化學機理

1 電化學腐蝕機理

金屬的電化學腐蝕是指金屬表面與離子導電介質發生電化學作用而產生的破壞。任何一種按電化學機理進行的腐蝕反應至少包含有一個陽極反應和一個陰極反應，并以流過金屬內部的電子流和介質中的離子流聯系在一起。陽極反應是金屬離子從金屬轉移到介質中并放出電子的過程，即陽極氧化過程。相對應的陰極反應是介質中氧化劑組分吸收來自陽極的電子的還原過程。碳鋼在酸中腐蝕時，在陽極區Fe被氧化為Fe離子，所放出的電子自陽極（Fe）流至鋼中的陰極（Fee）上，被離子吸收而還原成氫氣，其反應式為：Fe+2H- Fe +H2，這種電化學腐蝕機理實質上是一個在金屬內部形成的短路原電池，即電子回路短接，電流不對外做功，電子自耗于腐蝕電池內陰極的還原反應中?？梢姶龠M金屬陽極的離子化，即可加劇腐蝕速度。

2 工業大氣腐蝕機理

在工業污染較重的地區，空氣中含有高濃度的SO2、CO2、H2S、鹵化物、硫化物及鹽等揮發物和工業粉塵等腐蝕性介質，這些介質物中的酸性氣體在潮濕的條件下與水化合生成無機酸。鐵質合金在這種介質中，會發生一系列連鎖反應，導致鋼材嚴重損壞。鋼材在工業大氣中的腐蝕是直接化學腐蝕和電化學腐蝕的結合，工業大氣腐蝕以SO2的腐蝕最為嚴重，因為SO2可形成酸雨，起到催化劑的作用。從化學腐蝕和電化學腐蝕的本質來看，都是金屬原子失去電子變成離子的氧化過程。區別在于化學腐蝕只是金屬與周圍介質在高溫干燥條件下直接進行的化學反應，而電化學腐蝕的氧化過程則是發生在潮濕介質中，腐蝕過程形成了腐蝕微電池。

三 化工機械設備的防腐設計

腐蝕破壞是金屬材料最主要的破壞形式之一，因此在機械設備的采購選用，包括選購后的安裝使用各個環節，需要為設備自行設計配套一些附件，設備附件的功能作用和設備在腐蝕環境下的防腐設計是同等重要的。

1 材料選用

用于制造通用機械設備的材料多數為碳素鋼，特點是價格低廉，采購方便，易于加工。在普通工況條件下使用時，腐蝕對其危害不大，但若使用在化工行業高濃度腐蝕性介質的環境下，因其抗腐蝕性能差，易于遭受侵蝕。如常用的Q235鋼，在酸氣、鹽霧介質中的腐蝕速度高達0.5～1.0mm／a，雖然各企業都會定期對設備及構件進行防腐涂漆，但只要漆膜出現劃傷或局部脫落，就會產生電化學腐蝕并不斷擴展，導致使用壽命大大降低，因此化工企業一般不選用這類鋼材制作機械設備，而選用耐腐蝕鋼如16MnCu、09MnCuPTi等普通低合金鋼為設備的制造基材。

雖然低合金鋼價格比碳鋼要貴些，但總體的經濟效益比碳鋼要高。統計顯示，低合金鋼制造的設備使用壽命是碳素鋼設備的2～3倍，性價比還是高許多。

2 結構和工藝

如果構件的幾何形狀設計不合理或過于復雜，經常會引起機械應力、熱應力、積液、積塵及金屬表面漆膜漏涂破損等缺陷，從而導致局部的氧化腐蝕、縫隙腐蝕及應力腐蝕，應從防腐角度考慮結構設計和工藝設計的合理性。一般要求：

（1）構件的形狀應盡可能簡單。

（2）防止構件表面損壞或有傷痕。

（3）構件盡量選用同一種金屬材料，如機座與主機應為同種材料，因不同材料間易產生電偶腐蝕。

（4）盡量減少縫隙。

（5）選擇合適的結構形式和優質的防銹漆，以便使腐蝕介質與構件完全隔離，特別應注意焊縫的涂漆，合理的涂漆結構（如兩塊型材間的連接要采取背靠背的方式等）可使構件的任意一面或部位都方便涂漆。

（6）防止殘余水在設備上的滯留，設計時要避免有向上的容器狀凹處，如不能避免亦應設排水孔。

（7）焊接時應盡量防止出現內應力和應力集中，應采用連續焊，間斷焊易產生內應力。

（8）應避免焊接缺陷，如焊瘤、咬邊、噴濺及未焊透等，這些焊接缺陷會形成新的腐蝕點，

如焊瘤除了形成應力集中外，還在焊瘤與母材間形成夾縫；咬邊是形成應力集中的根源，它的凹陷邊也形成夾縫。這兩種缺陷易產生應力腐蝕和縫隙腐蝕。焊接電流過小或焊接速度過慢易產生焊瘤；咬邊的產生是由于焊接時焊接電流過大和焊接速度過快，以及角焊時焊條角度不適當等原因。焊縫未焊透造成的夾縫和孔洞也會引起縫隙腐蝕和小孔腐蝕。

（9）為進一步防止縫隙腐蝕，對構件連接處夾縫應合理設計。常見的構件連接形式有搭接

和對接兩種：對搭接接頭應盡可能不用鉚接連接，因鉚接節點的夾縫會積液和積塵，產生縫隙腐蝕，宜采用焊接連接。焊接連接應采用雙面連續填角焊，即使二者的搭接面被焊縫完全封閉起來，如采用單面搭焊因搭接面處有縫隙會產生縫隙腐蝕和電偶腐蝕，不推薦；對于對接接頭，應采用雙面連續對接焊，從而避免縫隙腐蝕。

四 設備防腐蝕方法

機械設備防腐蝕的方法很多，主要為改善金屬的本質，把被保護金屬與腐蝕介質隔開，或對金屬進行表面處理，改善腐蝕環境以及電化學保護等。電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上采取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法，包括犧牲陽極保護法和外加電流法。犧牲陽極保護法是用電極電勢把被保護金屬更低的金屬或合金做為陽極，固定在被保護金屬上，形成腐蝕電池，被保護金屬作為陰極而得到保護；外加電流法是將被保護金屬與另一附加電極作為電池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金屬設備的腐蝕。

根據電化學腐蝕原理，采用犧牲陽極保護法對設備進行保護是一種有效的控制方法。目前我國常用的犧牲陽極材料有：鎂陽極，包括純鎂、Mg―Mn系合金、Mg―A1―Zn―Mn合金；鋅陽極，包括純鋅、Zn―Al系合金、Zn―Hg系合金、Zn―A1―Mn系合金、Zn―Al―Cd系合金；鋁陽極，包括A1―Zn―Hg系、Al―Zn―Sn系和Al―Zn―In系合金等。以鋅陽極為例，鋅的標準電極電位比鐵負，故當這兩種金屬在一定介質條件下接觸時就構成了一個微電池，鋅為陽極，鐵為陰極，在介質中鋅被腐蝕，鐵得到保護。在具體使用中，犧牲陽極的安裝方法可采用將犧牲陽極焊在設備的構件上，也可用螺栓進行固定。在采用螺栓固定時，必須注意陽極與金屬本體間的絕緣，一般用橡膠墊、尼龍墊等來隔離；如果是將陽極直接焊接在構件上，必須注意陽極本身與被保護金屬本體之間有一定距離，而不能直接接觸。此外，犧牲陽極的面積與被保護設備的表面積應有一定比例，通常是被保護金屬面積的1%～5%，分布在被保護金屬的表面上。目前，各國已廣泛應用犧牲陽極保護法對化工裝置、油罐、地下管道、電廠鋼結構、鍋爐等進行保護，取得很好效果。

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關鍵詞：化工設備 腐蝕 防腐 設計 措施

隨著我國經濟的發展，工業化的進程也逐漸的加快，工業對于國民經濟的發展已經日益重要?；ぴO備是工業發展中一個不可缺少的部分，其正常運行直接會關系到工程項目的正常生產和運作。腐蝕，是化工設備發生的常見問題，這主要是由于化工設備在日常的環境中由于空氣以及水分等因素而發生了化學反應，進而導致設備出現損耗或者是破壞的狀況。化工設備在被腐蝕之后會在其色澤、外形以及基本的性能方面發生變化，從而影響設備的正常使用和生產，也會給相關的企業帶來一定的損失。所以，對于化工設備的腐蝕以及防腐措施的研究意義重大。本文就化工設備的腐蝕以及防腐的措施進行研究和探討。

一、化工設備腐蝕發生的原因以及分類

通常情況下，由于化工設備使用環境的特殊性，所以一般是金屬制品，對于金屬來講其本身的結構是極其容易發生腐蝕的，溫度、濕度以及空氣等外部的環境會直接的導致金屬發生腐蝕現象。工業環境下，特別是化工企業，生產中都涉及到一些氧化-還原性的氣體、介質等，加上生產車間的濕度較大、溫度較高，所以就會在金屬的表面發生強烈的化學反應，從而形成腐蝕。

對于腐蝕的分類，一般有兩種分類方法，一是根據腐蝕產生的機理進行分類，另一種是根據腐蝕產生的原因和表象分類。根據腐蝕產生的機理來分，主要可以分為電化學腐蝕和化學腐蝕。電化學腐蝕主要是指金屬材料在與電解質溶液發生接觸之后，由于會發生表面的電極反應而產生腐蝕現象，這種反應一般來講是氧化還原反應，主要因素是環境的濕度以及溫度的問題；化學腐蝕是指金屬表面與其周圍接觸的介質會發生較為強烈的化學反應，從而使得金屬受到一定的損壞，這種腐蝕誘發的原因主要是溫度高、環境干燥。而根據腐蝕產生的表象和原因分類可以分為，剝層腐蝕、工業大氣腐蝕、高溫氧化腐蝕以及海洋大氣腐蝕等等。

二、化工設備腐蝕的機理

1.電化學腐蝕的機理

金屬容易發生電化學腐蝕，主要是由于金屬其表層與離子型的導電介質發生一系列的電化學作用，從而使得金屬的表面遭到破壞。所有的電化學腐蝕，都會至少包括一個陽極反應和陰極反應，同時，也會通過金屬內部的電子流和在介質中的離子流發生交換。陽極反應是一個氧化過程，是金屬離子從金屬中轉離出來，到介質中，同時發出相應的電子，發生化學價的改變，之后電子與質子中的離子結合。陰極反應則是還原反應，是介質中的氧化劑組成通過吸收陽極的電子而發生還原反應。由于電化學腐蝕其電子流不會對外做功，都會在腐蝕的電池內部消耗點，所以電化學腐蝕是會逐漸的加快腐蝕的速度。

2.工業大氣腐蝕機理

處于那些工業污染比較嚴重的環境中，由于空氣中那些硫化物、二氧化碳以及氫氧化物等揮發性物質比較多，同時也包含一些工業的粉塵，這些都是容易引起腐蝕的介質。這些介質在潮濕的環境之下，酸性氣體會結合水形成無機酸，這些酸具有很強的腐蝕性能，所以就會誘發腐蝕現象。在工業大氣的環境下，設備是由電化學腐蝕以及直接化學腐蝕的綜合作用引起的。所有腐蝕的本質，其實都是金屬元素在失去電子之后形成離子的一個氧化過程。對于電化學腐蝕和工業大氣腐蝕最主要的不同就是二者發生的環境不同。

三、化工設備防腐措施的設計及應用

1.合理選材，優化設計

設備的腐蝕與設備的材料息息相關，在化工材料的選擇過程中，要圍繞腐蝕發生的情況，注重選材的合理，要充分的考慮到介質的性質、環境的溫度以及運行的壓力等等，根據化工原料的要求啦設計設備的結構和類型。結構的設計應該圍繞化工設備生產運行中的生產要求和應力的特點，在設計中需要注重一下幾個方面：首先是產品的產品的結構要求應該要與生產化工產品的耐腐蝕要求相一致；其次是要注意化工設備的運行穩定性和流暢性，防止具有腐蝕性能的介質的停頓、熱負荷分配方面的不夠均勻以及蒸汽的凝結和腐蝕產物的累積；最后是要注意對于外力的保護，防止因交變應力而引起的疲勞腐蝕。

2.環境防腐處理方法

環境防腐處理就是通過使環境在不影響生產工藝的條件范圍下變化而降低腐蝕作用，主要可以通過以下幾個方面：一是去除環境中的腐蝕性物質。去除環境的腐蝕性物質，包括去除環境中的水分和氧氣以及其他的有害成分，可以通過添加脫氧劑來去除氧氣，通過依靠除濕來使金屬的表面保持在露點以上，并對裝置內的水分控制在一定的指標下面；二是添加具有防腐性能的添加劑。可以添加防腐劑，使得金屬的表面能夠形成一定的保護膜，進而顯著的抑制金屬表面的腐蝕從而達到防腐的目的，常見的防腐劑有亞硝酸鹽、絡酸鹽、硫基苯等，在使用這些添加劑時，添加的濃度要十分的嚴格。

3.表面涂層的防腐措施

常見的是涂漆，這是最為直觀的防腐措施。通常使用的防腐漆為油料涂漆，比如鄰苯二甲酸樹脂、環氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛+磷酸等等，為了達到更好的防腐目的，通常在涂漆時不僅要對漆膜的防銹能力、機械性質以及老化性質等進行嚴格要求還要對涂漆的物件的性質、表面狀況以及施工環境和使用條件等做充分的了解。另外就是通過金屬覆蓋層來防腐。金屬覆蓋層通常有兩種，一種是在覆蓋層材料中采用塞焊以及焊襯里、金屬復合法，這種防范因為覆蓋層的防腐蝕性能好并且較厚，所以具有很長的使用壽命，但是工藝要求較為嚴格；另一種就是通過犧牲陽極來達到防腐的目的，此法一般有均勻渡鉛法、熱浸鍍和噴鍍法，但是由于加工效率較低、覆蓋層較薄、使用中局部性防腐壽命短所以使用不是很普遍。

4.規范操作，減少腐蝕程度

化工設備的防腐不僅需要從材料以及防腐手段上面著手，也要注意平時的操作的規范性來達到防腐的效果。在平時的工作中，要對工人進行操作培訓，提高工人的安全生產意識和規范操作能力，嚴格的遵守操作要求，不準超壓、超溫、超負荷運行。并且，要注意日常的維護和修理，對于一些腐蝕性能較差和壓力容器要注重其養護，最好是能夠建立設備的檔案，對于其制備原料、施工環境等做好相應的檢查和記錄，以便在日常的工作中能夠有效的運作，提高化工設備的防腐性能。

參考文獻

[1]封素芹. 化工設備防腐措施運用分析[J]. 科技與生活， 2011， 22.

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關鍵詞：化工機械 機械設備 防腐能力

腐蝕是一種很普遍的現象，它是由于物體與化學物質接觸，而發生某種化學反應，從而導致該物體被損的情況。機械化工設備是一種較易被腐蝕的物體，發生腐蝕現象后，設備的外表和性能都有可能遭到破壞，從而使企業蒙受損失。因此，很有必要對機械設備的腐蝕原理進行研究，并采取相應的措施降低設備被腐蝕的程度，促進化工企業的發展。

1 設備腐蝕原因及分類

①設備腐蝕原因。由于機械設備是由金屬制成的，金屬的結構使其在外界溫度和濕度等條件下容易發生銹蝕，這是機械設備發生腐蝕的根本原因。在化工企業的工作環境中，充斥著較多二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物等具有腐蝕性的物質，加上工作車間較高的溫度和較大的濕度，使得金屬機械設備更容易和這些物質發生化學反應，從而被腐蝕。②腐蝕的分類。根據腐蝕發生機制分類，腐蝕被分為化學腐蝕和電化學腐蝕?；瘜W腐蝕主要是由于金屬所處環境的溫度過高且較為干燥引起的，使金屬表層與環境中的介質發生化學反應，導致其被損壞。電化學腐蝕是一種氧化還原反應，主要是由于環境較為潮濕引起的，是金屬與電解質溶液接觸后，出現了電極反應，導致金屬遭到破壞。

2 發生腐蝕的化學機理

2.1 電化學腐蝕機理 金屬發生的電化學腐蝕主要發生在金屬表層，是由于表層與環境中的離子導電介質發生電化學反應，導致金屬表層被破壞。電化學腐蝕的過程中，主要是陽極發生氧化反應，金屬離子從金屬中轉移到介質的過程中釋放出電子流，與環境中的離子流結合起來，陰極吸收從陽極轉移過來的電子進行還原。

2.2 工業氣體的腐蝕機理 在工業環境中，空氣中的二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物含量較高，還存在著一些揮發物質和一些粉塵，這些介質都會導致環境中金屬被腐蝕。如果周圍的環境比較潮濕，空氣中的酸性氣體就會在水的作用下合成無機酸，這是一種腐蝕性極強的物質。在工業氣體環境中，機械設備的腐蝕主要是由于直接化學腐蝕和電化學腐蝕的共同作用導致的。這兩種化學腐蝕都是一種氧化過程，只是發生的背景有異，化學腐蝕在高溫且干燥的環境中發生的，電化學腐蝕在超市的環境中發生。

3 化工機械設備防腐蝕設計

3.1 材料選擇 碳素鋼是機械制造業使用較為普遍的設備材料，其價格較同類材料較低，而且購買較為方便，同時具有易加工的特點。此類材料在普通的環境中不容易發生腐蝕，如果機械設備采用這種材料，也較能滿足設備的防腐蝕需求。但是在化工行業這一特殊的環境中，這種材料則不能滿足設備防腐蝕要求，可能會發生較嚴重的腐蝕現象。因此，在化工企業中，需要選擇耐腐蝕的材料才能保護機械設備免受強烈的腐蝕，普通低合金鋼則是一種合適的制造基材。

3.2 機械結構與工藝選擇 在實際應用中如果機械設備結構設計太過復雜或者設計不合理，則很有可能會導致熱應力、積塵和積液等，從而設備的某些接合部位發生腐蝕現象。因此，我們應該對機械的結構進行合理設計，從而提高機械設備的防腐蝕能力。設計過程中要滿足以下要求：①機械部件的形狀應該盡量簡單。②機械部件表面不能有缺陷或損壞。③機械部件盡量使用一樣的金屬材料。④機械部件中盡量不要有縫隙。⑤機械表面要使用較好的防銹漆，這樣可以避免機械部件和腐蝕介質的直接接觸，起隔離作用。在對焊縫涂漆時一定要注意，要保證機械部件的每一個部位，包括接縫處，都要涂漆。⑥在機械設備的設計方面，要盡量避免凹形狀的出現，或者在設備上設計排水孔，預防水分在設備上滯留所導致的金屬腐蝕。⑦在焊接的過程中，要盡量采用連續焊接技術，且對焊接處的夾縫要進行合理設計。

4 設備防腐蝕方法

機械設備的防腐蝕方法有很多種，但大都是從金屬本身特質方面考慮，盡量減少金屬和具有腐蝕性的介質的接觸，或者是在金屬的表面涂上防腐蝕的材料等。電化學保護法主要是利用電化學機理，對設備進行改進，使金屬設備變為腐蝕電極中的陰極，從而對設備進行防腐蝕保護，一般主要采用外加電流法和犧牲陽極保護法。外加電流法是指，將需要保護的金屬作為電池的一極，將另一種附加電極作為電池另一極，而且把需要保護的金屬作為陰極，然后外加電流，對作為陰極的金屬進行保護。犧牲陽極保護法，是指將與被保護的金屬材質相同的金屬作為陽極，固定在被保護的金屬上，作為腐蝕電池，被保護的金屬則作為陰極被保護起來。這是一種科學合理的方法，被很多企業采用，且效果很好。

5 結論

腐蝕現象的存在給化工企業造成了困擾，因此，防腐蝕措施的研究顯得尤為重要。本文對設備發生腐蝕的原因進行分析，對腐蝕產生的化學機理進行了研究，并對化工機械設備的防腐蝕設計從材料的選擇和工藝的選擇方面進行了闡述，最后提出了防腐蝕的兩種有效的方法，對化工企業解決機械腐蝕問題具有重要的參考意義。

參考文獻：

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關鍵詞 城市燃氣管道；防腐設計；問題

中圖分類號U17 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0047-02

城市燃氣管道腐蝕問題一直是制約燃氣運輸的重要因素，其在一定程度上會減少燃氣管道的壽命，甚至影響其作用的正常發揮。為了延長輸氣管道壽命，使燃氣管道的經濟效益和社會效益的得到有效提高。就應該對防腐設計中出現的問題進行分析，并采取相應措施以解決實際問題，將腐蝕問題控制在源頭。如何處理好城市燃氣管道防腐設計中出現的問題，已經成為相關部門值得探索的事情。

1 城市燃氣管道防腐設計中出現的問題及原因

在城市管道防腐設計中容易出現內壁腐蝕問題和外壁腐蝕問題。在對燃氣管道防腐設計中出現內壁問題和外壁問題分析之前，應該先對造成燃氣管道腐蝕原因進行分析。管道在對燃氣進行輸送的時候，可能會含有硫化物、二氧化碳、氧及硫化氫等腐蝕性化合物，其一旦與金屬管道發生反應，就會引起化學腐蝕，即便是化學腐蝕性較弱，危害性小，長期下去也會使管道表面出現凹穴，甚至穿孔。出現這種問題主要原因是電化學腐蝕。造成電化學腐蝕主要原因是其電極和電位不同。金屬發生化學反應時，電極電位會變得較容易失去電子形成陽極。如果電極電位較高的部分獲得電子，其就會形成陰極。如果有氧和氯化氫存在，其就會生成氫氧化鐵化合物。此外管道腐蝕與周圍環境、土壤及相應防腐措施效果也有一定關系。其城市燃氣管道防腐設計中的內壁問題來說，出現內壁腐蝕問題的主要原因是天然氣中含有水分，其與管道金屬接觸后會發生化學反應形成化學原電池，進而腐蝕管道內壁。再加上天然氣本身含有腐蝕性化學物質，會加劇管道內壁腐蝕速度；而對于城市燃氣管道設計中的外壁腐蝕問題來說，其則是管道腐蝕最為嚴重的部分，其之所以是腐蝕最嚴重的部分。是因為埋地管道地下環境比較復雜，容易產生電化學腐蝕和細菌腐蝕。當鋼管埋入地下后，其會發生化學腐蝕，這種腐蝕是部分全方面性和部位行的腐蝕，其壁管腐蝕厚度及大小幾乎是一直的，并不是從簡單的管道穿孔就能看出其電化學腐蝕程度的。從中可以看出，城市燃氣管道外壁腐蝕主要以電化學腐蝕為主，化學腐蝕和細菌腐蝕為輔。在對管道外壁腐蝕設計的時候，應該著重對電化學腐蝕進行分析。

2 解決城市燃氣管道腐蝕設計問題有效措施

2.1 解決城市燃氣管道腐蝕設計中內壁防腐問題措施

為了更好解決燃氣管道腐蝕設計中內壁腐蝕問題，就應該先對輸送的天然氣進行凈化，以保證燃氣質量。畢竟天然氣本身具有腐蝕性化學物質，與管道接觸后會加快其反應速度。因此，在天然氣管道腐蝕設計過程中，必須嚴格按照國家制定標準對其進行防腐設計。只有這樣才能保證燃氣管道不被腐蝕，保證燃氣質量，進而延長管道壽命，保證燃氣管道正常輸送。此外，在管道腐蝕設計中，也可以在管道內壁涂上二道環氧樹脂，以避免燃氣管道內壁腐蝕。

2.2 解決城市燃氣管道腐蝕設計中外壁問題防腐措施

解決城市燃氣管道防腐設計中外壁問題的時候，可以采取防腐隔絕絕緣法、電保護法和排流保護法。防腐隔絕絕緣法就是可以采用石油瀝青、環氧煤理清及塑化瀝青及玻璃布等物質使管道外壁與土壤完全隔絕，以避免管道和土壤直接接觸，減少電化學腐蝕發生率。這種外壁防腐蝕方法在城區沿線和小區燃氣管道防腐設計中應用的比較多；電保護法一般有兩種，一種是電源陰極保護法，一種是犧牲陽極保護法和排流保護法。其都是以電化學方式或外加電源方式來避免管道腐蝕的。其中電源陰極保護法是通過被保護的鋼質管道通過的直流電流，這種電流能使管道表面發生陰極極化，進而減小或消除鋼制管道土壤腐蝕不同原電池電極電位差，將腐蝕的電流降至最低，以此來阻止或降低管道腐蝕。為了達到這一目標，可以犧牲陽極陰極保護和電流陰極保護。犧牲陽極陰極保護就是將負數電位金屬和被保護的金屬連接，并將其放置在同一電解質中，使負電位金屬中的電子轉移到被保護的金屬管道上，使整個被保護的金屬管道始終處于較負且相同的電位下。這種方法在小型或是處于低土壤電阻環境的金屬使用次數比較多，因其優勢目前在天然氣管道中也普遍使用這種防腐方法。外加電流陰極保護能直接在直流電源中應用，同時其也能輔助陽極使電流從土壤流向被保護管道金屬中，使金屬結構電位低于周邊環境。其最大優勢是不受管道沿線地形限制，其適合在城市燃氣管道防腐設計中應用；排流保護法就是以地下雜散電流方式避免管道與土壤直接接觸而發生腐蝕措施。其主要原理是將管道排流導線的排電流和電氣化鐵路鋼軌和變電站的陰極相同，在管道的雜散電流不經過土壤前提下，其能導線引流的方式來防止管道腐蝕。

3結論

就目前來看，管道腐蝕問題已經成為燃氣發展的重要因素。我國每年因燃氣管道腐蝕問題而造成的經濟損失較大。尤其是城市化不斷的發展，城市發展對燃氣資源的需求量日益增加，使得管道工程建造量也不斷的增加，這就在一定程度上加大了燃氣管道腐蝕問題。在這種情況下，就應該從管道建設的實際出發，對管道腐蝕設計進行研究，以便更好的保證城市燃氣管道運輸，為燃氣企業和社會發展創造更多的經濟價值和社會價值。

參考文獻

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關鍵詞：火焰噴涂；WC-12Co；耐腐蝕性；電化學腐蝕

1 概述

由于低碳鋼具有良好的機械性能，能夠應用于各個行業的許多方面，因此，如何延長低碳鋼工件的使用壽命，降低腐蝕對低碳鋼的應用有很大的影響，低碳鋼表面火焰噴涂就是其中的一種方法，由于環境的影響，低碳鋼表面火焰噴涂復合涂層的耐腐蝕性能就有一定的要求：涂層與基體間的結合強度要高。涂層易脫落，則使得涂層的壽命減小，涂層脫落后對基體的防腐蝕就消失了。由于火焰噴涂的火焰溫度范圍較大，能夠適應各種溫度要求，能夠噴涂許多的合金粉末，操作簡單，能夠在許多環境下獨立完成，因此火焰噴涂廣泛應用于低碳鋼表面加工。因此，文章對利用火焰噴涂技術在Q235低碳鋼表面制備了不同配比度的Ni基WC-12Co復合涂層，并對其結果進行了研究和分析。

2 實驗材料和方法

試驗基體材料為Q235鋼，Q235是碳素結構鋼，與舊標準GB700-79牌號中的A3、C3鋼相當，是沿用俄羅斯TOCT的牌號。其鋼號中的Q代表屈服強度。Q235鋼是低碳鋼，由于其優越的物理性能和化學性能使的它應用于工業以及生活中的許多方面。在一般的情況下，這種鋼不需要經過熱處理就直接進行使用。噴涂材料為鎳基WC-12Co，將噴涂材料配比成含WC-12Co為10%，20%，30%的混合粉末進行噴涂。

氧乙炔火焰噴涂槍是利用兩根導管，一根連接氧氣一根連接乙炔。粉末罐內填裝混合均勻的噴涂粉末材料。利用氧和乙炔氣體的高速流動使得材料粉末被吹到噴涂噴頭處，經過火焰的加熱熔化或者半熔化，然后粉末顆粒擊打在涂層表面形成涂層。將配置好的粉末材料充分混合后放入粉末罐中，接通導氣管，先開氧氣讓槍體內的空氣排凈后，打開乙炔。最后點燃即可進行噴涂。

3 實驗結果分析

3.1 低碳鋼表面火焰噴涂復合涂層試樣的宏觀金相的分析

圖1顯示的是三種Ni基WC-12%Co涂層的截面在金相顯微鏡下形貌。通過觀察可以發現復合涂層與基體之間的過渡層很薄，經過熱處理后熔化消失。復合涂層與基體結合良好沒有出現剝落的現象。涂層的致密度很高、涂層與基體是互相嵌合的結合方式。交界處不是平整的界面而是為波浪形不平整界面。界面干凈，沒有明顯顆粒物和氧化物夾雜，結合方式為機械咬合。涂層組織均勻，內部沒有明顯裂紋和孔隙?？梢钥闯鲭m然經過火焰噴涂使得涂層的結構更加緊密，但是仍然有許多細小的疏松的空洞，而且，WC含量越高涂層的結構越緊密，而且由于火焰噴涂不好控制，使得涂層的性能無法得到最大保障，因此，涂層中可能會出現一些較大的空洞，使得涂層無法得到最優的性能。

經過火焰噴涂以后由于火焰的溫度較高使得基體發生了熱加工過程，基體的組織發生了變化，由圖1（d）結合圖（a/b/c）的涂層照片，可以發現涂層與基體之間的過渡層中有貝氏體，經過火焰噴涂后，由于火焰的淬火作用使得基體的組織發生變化，組織的變化使得基體的性能也發生變化，基體的強度有所提高。由于組織的變化使得基體得到細晶強化使得基體的晶粒更加細小，結合更加緊密。能夠有效的減小晶間腐蝕的發生的速度，從而增強工件的耐腐蝕性。

3.2 耐電化學腐蝕的性能分析

由圖2中試樣的電化學腐蝕曲線的五個圖中可以發現隨著電位的不斷的增加，電流密度也發生了變化。自腐蝕電位E對于試件的腐蝕傾向起著決定性的作用，E為負數時，它的數值越大，試件的腐蝕傾向也就越大，當E為正的數值時，它的結果與E為負數時的結果相反。自腐蝕電流I與金屬試樣的腐蝕速度成正比的關系，即隨著I的增大，試件的腐蝕速度也就越快，隨著I的減小，試件的腐蝕速度也就越慢。通過對比，可以發現30%WC-12Co的涂層的自腐蝕傾向最小，自腐蝕電流最小，它的耐腐蝕性能較高。

4 結論

（1）通過觀察涂層與基體的結合界面的微觀結構，發現涂層與基體的冶金結合緊密。

（2）比較三組涂層的微觀結構，30%WC-12Co的涂層的裂縫、孔洞較少，具有較好的耐腐蝕性。

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關鍵詞：鍋爐；受熱面；防腐

1. 前言

鍋爐在運行中發生受熱面腐蝕事故是常見的，它不僅導致機組非計劃停機，危及其安全運行，還會造成嚴重的設備損壞事故。因此，預防、減少和杜絕受熱面腐蝕事故十分重要。

2. 受熱面的高溫腐蝕

鍋爐受熱面管子及其吊掛零件的外部腐蝕稱為高溫腐蝕。它使承壓部件管壁減薄，而導致發生泄漏和爆炸事故，是威脅電廠鍋爐安全運行的重要因素之一，因而必須給予充分的重視。

1）高溫腐蝕的機理

受熱面的高溫腐蝕是復雜的物理化學過程，通常認為它有兩種類型：

A、硫化物型高溫腐蝕

發生硫化物型高溫腐蝕的管子，表面的結垢物中有硫化鐵和磁性氧化鐵（Fe3O4），這類腐蝕主要發生在火焰沖刷管壁的情況下。其腐蝕過程是：當燃料中的黃鐵礦隨灰粒和未燃盡的煤粉一起粘到管壁上時，受熱分解出游離狀態的硫和硫化亞鐵，在還原性氣體中游離態硫可單獨存在，當管壁溫度高達350℃及以上時游離態硫和鐵會生成硫化亞鐵，而硫化亞鐵可進一步氧化成磁性氧化鐵從而使金屬管壁受到腐蝕。在硫化亞鐵氧化成磁性氧化鐵的過程中還生成SO2和SO3，而它們同堿氧化物將生成硫酸鹽。因此實際上，硫化物與硫酸鹽型高溫腐蝕是同時發生的。

B、硫酸鹽型高溫腐蝕

發生硫酸鹽型高溫腐蝕的管子表面有大量硫酸鹽和復合硫酸鹽。其形成過程為：在壁溫為310～420℃時管壁被氧化，使其外表形成一層Fe2O3和極細的灰粒污染層，在高溫火焰的作用下，灰分中的堿土金屬氧化物（Na2O，K2O）升華，靠擴散作用到達管壁并冷凝，與周圍煙氣中的SO3化合生成硫酸鹽。管壁上的硫酸鹽與飛灰中的Fe2O3及煙氣中以SO3作用，生成復合硫酸鹽，在550～710℃范圍內呈液態，對管壁有強烈的腐蝕作用，在650～700℃時腐蝕最強烈。雖然化學反應經過很多中間過程，但實質上是鐵的氧化過程。

C、減輕高溫腐蝕的預防措施

（1）改善燃燒。

（2）控制壁溫。

（3）保持氧化氣氛

（4）采用耐腐蝕剛材

3. 鍋內腐蝕

鍋內腐蝕是指在鍋爐汽水通道內部發生的腐蝕，一般有汽水、氣體、垢下腐蝕及電化學與機械作用共同產生的腐蝕等多種類型。

1）汽水腐蝕

是由于金屬鐵被水蒸汽氧化而發生的純化學腐蝕，是過熱器受熱面中的主要腐蝕過程， 在蒸發受熱面中也會發生。它一般屬均勻腐蝕，且不很強烈，危險性較小。

2）氣體腐蝕

鍋爐由于給水品質不良而引起的溶解氧和二氧化碳的氣體腐蝕，屬于電化學腐蝕。

（1）電化學腐蝕的機理

由于鍋爐所采用的各種金屬不是純鐵，它總含有其它化學成分或夾帶各種雜質，金屬表面的氧化膜層往往是不均勻和不完整的，腐蝕產物在內壁上的沉淀情況也各不相同，且與之接觸的給水或爐水（即電化學腐蝕中的電解質溶液）所含的成分也不同，使受熱面內壁表面形成了無數微電池。在這些微電池中充當陽極的金屬，由于失去電子，并將自己的金屬正離子投入溶液而遭受腐蝕。

在電化學腐蝕中，陰陽兩極間的電位差越小腐蝕也越小。凡是能促使陽極電位增加，即能阻止陰極的正離子進入溶液中去的物質稱為陽極極化劑；而具有促使陰極電位降低，即能阻止陰極的過剩電子放電的物質稱為陰極極化劑。反之，能促使陽極的正離子進入溶液的物質稱為陽極去極化劑；能促使陰極的過剩電子放電的物質稱為陰極去極化劑。綜上所述，當鍋爐水溶液中含有極化劑時，可使金屬的腐蝕速度減慢；當爐水中含有去極化劑時，便會加速金屬的腐蝕過程。

（2）鍋爐受熱面內的氣體腐蝕

當給水中含有O2 時，由于O2 是強烈的陰極去極化劑，能吸收陰極電子形成氫氧離子OH-，因而使腐蝕過程加劇。此外，O2又能作為陽極的去極化劑，因為在水中無O2 存在時，鐵被溶解，形成氫氧化亞鐵Fe（OH）2 ；而當有O2存在時，就進一步使Fe（OH）2氧化成不溶于水的氫氧化鐵Fe（OH）3 沉淀出來。由于氫氧化鐵的形成使陽極周圍的鐵離子濃度大大降低，促進了陽極上的鐵離子轉入水溶液，因而加速了腐蝕的進行。

水中的溶解氧除了上述的去極化作用外，在與鍋爐受熱面接觸時還會在鐵的表面形成一層氧化鐵膜，但該氧化層往往是很不均勻的，在那些接觸不到氧氣的地方則仍是鐵。由于鐵和氧化鐵的電極電位不同，形成了微電池，且鐵的電極電位小成為陽極，因而被遭到腐蝕。

氧氣的腐蝕主要發生在給水管道和省煤器中，因為鍋爐給水中的氧氣首先與這些管道和受熱面接觸。提高給水管道和省煤器內水的流速，可以避免O2停留在個別點上，使O2與管道和受熱面的接觸較為均勻。氧氣腐蝕一般是斑形腐蝕。

當給水中存在二氧化碳氣體時，能使水溶液中的氫離子H+濃度增加。H+是陰極的去極化劑，因而將使腐蝕過程加劇。當給水中同時存在O2和CO2時，CO2還可以起觸媒作用，促使水中Fe（OH）2的轉變為Fe（OH）3。在轉換過程中，CO2并未消耗掉，因而轉換過程不斷進行直至O2耗盡為止。因此，當給水中存在O2時，只要有少量的CO2便可大大增加鐵的腐蝕。

3）垢下腐蝕也是一種電化學腐蝕。當鍋爐給水中含鐵量較高時，便會在鍋爐的高熱負荷區受熱面上形成氧化鐵垢沉淀，這是一種腐蝕產物沉淀。當受熱面內壁存在氧化鐵沉淀物時便會影響傳熱效果，使高熱負荷區的管壁溫度升高。使管內壁表面的氧化膜遭到破壞，由此而形成了氧化鐵垢與鐵的微電池，其中鐵的電位較低成為陽極而受到腐蝕。由于氧化鐵垢是一種固態陰極去極化劑，它將吸收過剩電子而還原，由高價Fe2O3變成低價的磁性氧化鐵Fe3O4，并在還原中放出O2；而O2又是強烈的陰極去極化劑，因此使腐蝕過程越來越劇烈。氧化鐵垢下腐蝕的形態是斑形腐蝕。給水中加氨N2H4，可以起到消除已經形成的氧化鐵垢的作用。

當給水中銅離子含量較多時，在高熱負荷區水冷壁內表面上便會形成鐵銅水垢，這是由于管內壁上的過剩電子被爐水中的銅離子吸收生成中性原子銅沉淀在管壁上的緣故。鐵銅水垢的垢下腐蝕，是由于銅與鐵在爐水中形成了微電池而引起的電化學腐蝕，這種腐蝕一般呈點腐蝕形態。由于垢下腐蝕主要發生在爐內熱負荷高的水冷壁受熱面，為此應嚴格規定給水中鐵和銅的含量。

4）、電化學和機械作用共同產生的腐蝕

在鍋爐汽水系統中，或多或少總存在著電化學腐蝕作用，當由于某些原因造成機械腐蝕時，兩者的影響便將疊加。

5）、防止腐蝕的措施：

（1）使用復合層鋼管；

（2）用防腐材料熱噴涂管子表面；

（3）在燃油中加MgO，生成（3MgO·V2O5），其熔點高，使管壁上的液相腐蝕性物質不復存在?！?/p>

篇10

關鍵詞：鋼質管道 油氣輸送 腐蝕 防腐

在我國能源構成中石油與天然氣占主要的部分，在經濟建設中也有著重要的作用，而且在很長的一段時間里仍然可以在我國的能源構成中占有重要位置。當前，由于國民經濟的地域性差異，而且我國的油氣資源分布很不均勻，使得對油氣的需求與供給也非常的不平衡。所以，就需要我們進行油氣的再分配工作。油氣的輸送方式主要是依靠鋼質管道完成，而長距離的輸送則需將鋼質管道埋于地下。鋼質管道的材質的主要成分是鐵和碳，其暴露在空氣中或埋于地下很容易使之發生腐蝕，并且腐蝕產生的漏損也不易及時發現與維修。腐蝕導致的油氣泄漏有較強的不可預見性，因而事故造成的損失較大。管道的腐蝕已經成為鋼質油氣輸送管道最主要的破壞形式。本文即從管道的腐蝕形式與腐蝕機理入手加以闡述，并對管道的防腐措施進行了探究。

一、鋼質管道腐蝕的兩種形式

所謂“腐蝕破壞”，其定義是指在鋼質管道和其周邊的各種介質接觸并同各種介質發生物理及化學反應而導致的破壞。通常，我們按照其腐蝕破壞的形式，可以大致分為兩大類：

局部腐蝕：是指整個金屬管道僅局限在一定的區域腐蝕，而其它的部位則幾乎沒有被腐蝕。

b.均勻腐蝕：是指整個金屬管道的表面中均勻地受到腐蝕。由于均勻腐蝕容易及早的被發現，因此其造成的危害性比較小。而局部腐蝕比均勻腐蝕更容易發生而且不容易被及時的發現，所以危害較大。

在局部腐蝕中點腐蝕的危害最大的。點腐蝕又稱小孔腐蝕，是指在金屬管道中的某些部位，被腐蝕成一些深而細小的孔狀，嚴重時還容易發生穿孔。在潮濕的土壤中，埋地管道由于一系列的電化學反應，使得某一部位出現了一些腐蝕的微孔。隨著時間的不斷推移，這些微孔漸漸加深并至穿透整個管壁而造成穿孔造成鋼質管道發生泄漏狀況。

二、描述鋼質管道的腐蝕機理

通常管道的材料大部分都是鋼質的材料，而管道不是暴露在空氣中就是被埋于泥土內，這使得管道都很容易產生腐蝕進而造成管道的破壞。一般來講腐蝕的形式是多式多樣的，但是從腐蝕的本質機理上來講主要有以下兩種腐蝕類型：

1、電化學腐蝕

電化學腐蝕是指金屬管道表面與其周邊的介質中的電解質發生有電流產生一系列的化學反應，并且導致了管道材料發生了性能的改變而產生損耗。也就是我們常說的形成了原電池效應。其特征是指在發生氧腐蝕的表面會形成許多直徑不等的小鼓包，次層是黑色粉末狀潰瘍腐蝕坑陷。由于在介質中普遍存在電解液，所以電化學腐蝕相對于化學腐蝕就更為普遍。特別是鋼質材料管道和土壤中介質接觸就更容易發生電化學腐蝕。通常電化學腐蝕按其腐蝕的形式可分為兩種：

1.1微電池腐蝕：是指在管道表面上相距僅為幾mm甚至幾μm的陽極和陰極許多微小的電極所組成的原電池造成的腐蝕。這種微電池腐蝕跟化學腐蝕一樣都是屬于均勻腐蝕，其危害性相對較小。

1.2宏電池腐蝕：是指在管道表面上相距幾cm甚至幾m的陽極區和陰極區所組成的原電池作用而產生的腐蝕。宏電池腐蝕屬于局部腐蝕，外形極不均勻。由于陽極區與陰極區相距較遠，介質電阻在回路的總電阻中占相當大比例，因此腐蝕的速度除與陽極和陰極的電極過程有關外，還與介質電阻率有關。若介質的電阻率大，則腐蝕的速度降低。宏電池腐蝕會在鋼質管道表面會產生點狀、斑塊狀、坑狀、孔穴狀或溝槽狀等的腐蝕形態使管壁局部變薄而產生損壞和泄漏，故其危害相當大。

2、化學腐蝕

化學腐蝕是指管道表面與周圍介質發生完全的氧化還原反應使得管道材料發生的性能改變而導致的損耗。其發生的條件是：在干燥的條件下，主要是金屬與介質中的O發生反應生成的金屬氧化物而導致的損耗；在潮濕的條件下，一些酸性氣體與水蒸氣結合而生成弱酸，弱酸與管道發生反應而產生損耗。

鋼質管道的化學腐蝕屬于均勻腐蝕，只引起管道壁厚的均勻減薄，一般不發生穿孔而引起油氣的泄漏。因此，鋼質管道的化學腐蝕的危害較小。

三、鋼質管道防腐蝕措施

由于鋼質油氣管道的長度都是很長的，有的長度都到達幾千公里以上。在鋼質油氣輸送管道的周圍的介質情況相對較為復雜多樣，特別是在土壤的狀況是千差萬別的，使得其腐蝕環境更為復雜。所以，對于鋼質管道的防腐工作需要引起我們工作人員的特別重視。當前的防腐技術主要有以下幾種：

1、表面涂層防腐

金屬管道表面涂敷防腐涂層對鋼質管道應用廣泛，是公認的有效的防護方法。在金屬管道的表面形成各種涂層使得金屬表面與腐蝕介質隔離，使得金屬的腐蝕速度大大降低。根據涂層的部位的不同可以分為：

1.1內涂層防腐是在管道內表面涂敷相應的防腐涂層，其在有效避免管道輸送的油氣對管道內壁的腐蝕的同時，還可以使得管道內表面更為光滑而減小輸送的阻力。對于輸油管道，內涂層一般采用036耐油防腐涂料。其化學穩定性高，機械性能好，不污染油品，使用方便。

1.2外涂層防腐主要是在管道外表面涂敷防腐涂層。由于管道外介質的復雜性使得管道的外涂層防腐變得很重要。目前管道外涂層防腐使用最多的防腐材料有：瀝青類防腐涂層、環氧粉末防護涂層、三層聚乙烯復合防護涂層、聚氯脂防護層等。由于管道外介質環境的復雜性使得防腐蝕涂層的使用后較短的時間內出現涂層的剝落和開裂等。因此，根據實際環境情況，在進行外涂層防腐時需特別注意材料的選用與涂裝工藝的設計。

2、電化學防腐

因為電化學腐蝕對管道的危害相對較大，所以，對電化學防腐需要我們工作人員特別的重視。通常電化學防腐方法主要有：犧牲陽極保護、外加電流保護和雜散電流排流保護。

犧牲陽極保護是利用電化學腐蝕中，陰極不腐蝕，而陽極被腐蝕的原理，以犧牲陽極為代價，來保護作為陰極的管道的方法。為了有效的實現防腐，犧牲陽極不僅僅在開路狀態有足夠的負自然腐蝕電位，而且在閉路狀態有足夠的工作電位，從而保證在工作時有足夠的驅動電壓。在埋地管道中常用的陽極材料有鎂及鎂合金、鋁及鋁合金。其適用于無電源地區和規模小、分散的對象。

強制電流保護是用外部的直流電源作為極化電源，管道接電源負極，輔助陽極接電源正極，在電流作用下，是管道發生陰極極化實現對陰極的保護。輔助陽極多為高硅鑄鐵、石墨和廢鋼等。強制電流法是目前長距管道最主要的保護方法。其優點是控制靈活、適合苛刻的復雜腐蝕條件，保護范圍廣；缺點是一次性投資大，有較強的電磁污染。

雜散電流是一種因外界條件影響而產生的一種電流。如：由于電氣化鐵路、礦山、工廠等各種用電設備接地與漏電，在土壤中就會形成雜散電流。當土壤中有雜散電流存在時，就可以利用排流實現對管道的陰極極化，從而保護管道不發生電化學腐蝕。但排流保護收到雜散電流的限制。通常分為直接排流、強制排流和極化排流三種形式。各種形式都有局限性，因此，最好埋地管道能夠遠離雜散電流產生源。