前言

    按照相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每一年中國那些腐蝕壞掉的金屬材料大概占 10% 的年金屬產(chǎn)量，這個(gè)數(shù)據(jù)大概占 3% 至 5% 的GDP 總額，造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 5000 億元。石油行業(yè)當(dāng)前最經(jīng)常用鋼管來做埋線管線，假設(shè)沒有良好的防腐措施的話，大概兩到三年的時(shí)間就基本會(huì)腐蝕掉然后漏氣，所以在建設(shè)油田地面工程的時(shí)候一定要使用防腐性能的鋼管來埋地。

    各種各樣的腐蝕損壞之中，最經(jīng)常見到的一種就是電化學(xué)腐蝕，這種腐蝕的損壞也最嚴(yán)重，所以要尋找有效的途徑來防止電化學(xué)腐蝕，對于防止金屬管道的腐蝕工作也很重要。

    一、分析防止電化學(xué)腐蝕的原理

    （一）電化學(xué)腐蝕原理

    金屬管道有一層的防止腐蝕的表層，該表層遭到腐蝕危險(xiǎn)后，在金屬管道裸露的外表層被雨水或潮濕的土壤打濕過后，氧氣組與土地里面的氫離子形成發(fā)電池，作為陽極鐵出現(xiàn)了氧化反應(yīng)，因此鐵會(huì)在非常短的時(shí)間里內(nèi)腐蝕掉然后變?yōu)殍F銹。

    主要的三個(gè)電化學(xué)腐蝕成份如下：

    1、金屬溶解在陰極變?yōu)榻饘匐x子流入溶液；

    Me → Men+ ne

    2、電子是從陽極流到陰極

    3、流到陰極過后溶液里面能夠吸收電子物質(zhì)的 X 會(huì)接收電子

    X+ne → X·ne

    （二）件分析相關(guān)保護(hù)方案

    研究電化學(xué)的原理與分析金屬腐蝕的緣由，對于三個(gè)電化學(xué)腐蝕的主要原因來定制相關(guān)的防護(hù)手段，能夠按照下列三個(gè)方針；

    1、減慢或防止金融被溶解

    第一種方法，挑選適當(dāng)?shù)慕饘儆只蛘哒f研究定制一款基本不溶解的金屬。

    第二種方法，把會(huì)導(dǎo)致腐蝕的物質(zhì)跟金屬分開。

    第三種方法，把金屬的 PH 值或別的性能改變。

    2、防止電子流向陰極

    第一種方法，把金屬電勢改變。

    第二種方法，把電子流向改變。

    3、把陰極里面可以吸收的電子物質(zhì)清除掉；

    因?yàn)檠鯕鈺?huì)不停從空氣里面流進(jìn)土壤，所以現(xiàn)在沒有能夠清理陰極上可以吸取電子物質(zhì)的相關(guān)措施。

    二、詳細(xì)的防止電化學(xué)腐蝕的方案

    研究了三個(gè)電化學(xué)腐蝕的原因，并且綜合了五個(gè)方案，能夠使用下列幾項(xiàng)方針，最后能夠?qū)崿F(xiàn)防腐。

    （一）挑選適當(dāng)?shù)慕饘儆只蛘哒f研究定制一款基本不溶解的金屬

    制作成能夠真正防止腐蝕的金屬，制作金屬的時(shí)候會(huì)加進(jìn)別的物質(zhì)，提高金屬的防腐蝕水平。把煉制鋼的時(shí)候要填加Mn、Cr 等成份提煉成不銹鋼。

    （二）把會(huì)導(dǎo)致腐蝕的物質(zhì)跟金屬分開

    把會(huì)導(dǎo)致腐蝕的物質(zhì)跟金屬分開，能夠使用的方案有幾種：第一種是采取涂抹的措施，把油漆涂在金屬的表面上，或者涂瀝青、塑料、搪瓷都可以，又或者采取鍍層的措施給想要防銹的金屬面層上化學(xué)鍍或電鍍的手段鍍上 Sn、Zn、Cr、Ni、Ag、Au 等，避免內(nèi)層給腐蝕了。

    （三）把金屬的性能改變了

    嘗試在能夠構(gòu)成電池的體系里面加緩蝕劑，把介質(zhì)性質(zhì)改變，把腐蝕的速度降低。

    （四）把金屬電勢改變了

    采取陰極防護(hù)措施，同時(shí)加上電源構(gòu)成電解池，把所要防護(hù)的金屬設(shè)為陰權(quán)，用廢棄的金屬當(dāng)做要犧牲的陽極，需要保護(hù)的金屬當(dāng)做陰極來進(jìn)行保護(hù)。

    （五）把電子流向改變

    采取陽極的防護(hù)措施，外部增加電源把要防護(hù)的金屬陽極化，變成陽級，當(dāng)達(dá)到相關(guān)程度的正向極數(shù)值后，因此表面有新成相層或吸附層而鈍化金屬。

    三、新方法的探究

    作為油田地面建設(shè)單位，工程建設(shè)公司常年接收各種采油工廠的維修工作與改造老區(qū)的工程，在實(shí)際施工的時(shí)候，有很多老化腐蝕的管線皆穿洞內(nèi)部，這是因?yàn)檩斔凸芫€的介質(zhì)具備高腐蝕性，堿性與酸性，從另一個(gè)角度來說，輸送的介質(zhì)里有比較高的氧氣與氫離子含量，比土壤里面的含量都還要高，有更加嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕。

    在研究與分析造成腐蝕的原因和防止腐蝕的手段，考證了許多收集資料與理論，因此本人提出防止腐蝕的新思路：保護(hù)磁場法。

    運(yùn)用磁場保護(hù)的思路，來源三個(gè)腐蝕環(huán)節(jié)里面的第三個(gè)點(diǎn)，就是要在陰極上消耗一些會(huì)吸引電子的介質(zhì)。

    （一）理論基礎(chǔ)

    在要防止腐蝕的管線圍上磁鐵，有液體物質(zhì)流過管線的時(shí)候，因?yàn)榇帕€與沿進(jìn)行垂直運(yùn)力，水在介質(zhì)里面磁化，如同表 3-1，圖片里面的紅箭頭表示磁感線的流向，綠箭表示流體的流向，藍(lán)箭表示出現(xiàn)電流的方向；

    水在被磁化之后，水的性持會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)的化學(xué)與物理變化，水的表面張力，溶解度與滲透力會(huì)慢慢變大，偶極之間的距離也慢慢變大，所以水溶解氧氣吸引正負(fù)離子的引力也慢慢變大，把消耗在陰極上吸附電子的氫與氧離子，最后達(dá)到防止腐蝕的功能。

    同時(shí)產(chǎn)生了磁流體的發(fā)電機(jī)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了切割液體的磁感線也是能夠制造電流，即便不是在閉合電路里面，制造出來的電流也能在某個(gè)程度上把陰極上所吸收的電子介質(zhì)消耗掉，減慢金屬腐蝕速度。

    （二）防腐效果

    遼河油田鉆采院中心試驗(yàn)室試驗(yàn)員吳向洋，曾對磁場強(qiáng)度B、峰數(shù) M、級數(shù) N、流速 V 對腐蝕速度 d 的影響，用正交法優(yōu)化處理回注水，得出：磁場強(qiáng)度 B 對腐蝕速度 d 的影響最大。

    磁場強(qiáng)度與腐蝕速度的曲線圖中存在明顯的拐點(diǎn)，即在一定磁場下，腐蝕速度存在最小值。

    四、結(jié)論

    通過對比分析，磁場保護(hù)作為防腐的新思路，其經(jīng)濟(jì)性和可靠性仍需要經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究，陰極了防護(hù)能夠積極干預(yù)腐蝕反應(yīng)，采取電學(xué)化的陰極化手段，保障了需要防護(hù)的金屬體的均勻電化學(xué)性，壓制出現(xiàn)腐蝕電池。加上保護(hù)陰極的漆膜防腐措施，是現(xiàn)在非常有效果的防止電化學(xué)腐蝕的手段。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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