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[摘要]本文根据捞草机的锈蚀状况,进行了原因分析,提出了采用阴极保护的措施,以减缓和防止捞草机进一步锈蚀的方法,并对阴极保护的原理,牺牲阳极的方案设计及保护效果参数的测定进行论述。
[关键词]机体锈蚀 防腐措施
中图分类号:U448.34 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)07-0287-01
捞草机自投入运行以来,在例行的维护保养工作中发现,常年处于水下和水位变动区部位的机体,产生大面积的锈蚀,锈层厚度有的已达几毫米,致使光滑的面层出现麻面,经观查锈蚀情况仍有向纵深发展的趋势。裸露在水面以上的机体,虽锈蚀情况相对较轻,但防腐层脱落部位也有斑点锈蚀现象存在。为此我处每年都要动用人力物力,对捞草机进行除锈和防护处理,以延长其使用年限确保运行安全。
一、锈蚀原因分析
捞草机的锈蚀问题已引起我处各级领导和工作人员的关注,经对其所处的工况条件分析得知,捞草机水上机体的锈蚀主要是大气腐蚀和天然降雨及工作时水滴溅落所致。由于我市空气中存在着一定数量的水分子和SO2、CO2等有害气体,特别是SO2和CO2这些氧化物时刻都在物体表面沉积。当空气湿度大时,也会使机体表面附着一定厚度的水膜,更加速了机体的腐蚀速度。
捞草机水下机体的锈蚀,主要是因为水中含有CL-、SO42+、溶觖氧、硫化物等腐蚀性离子与钢结构机体形成的化学反映所造成。而水位变动部位机体的锈蚀,则是由于水体和大气中的有害气体或离子双重作用所致,因此该部位机体遭受腐蚀的情况最为严重。
二、捞草机防腐措施的确定
从捞草机锈蚀原因的分析中得出:捞草机的锈蚀主要是由于组成机体的铁质部件与水体和大气中的腐蚀介质直接进行化学反映而引起的。因此,应根据捞草机的锈蚀原因找出行之有效的防腐措施,以减缓或防止锈蚀情况,进一步向机体内部延伸。随着科学技术的飞速发展,为解决金属腐蚀问题提供了一定的理论基础和许多行之有效的办法,其中阴极保护法是控制腐蚀较为有效的手段之一。
(一)阴极保护的原理(牺牲阳极)
从电化学腐蚀的机理看出,不纯的钢铁在电解质溶液中会形成许多的腐蚀电池。若把捞草机看作一个短路的二元电池(电极K-电极A),在其上连接上第三个电极(Zn),由于第三电极的接入,使得原来短路的二元电池发生变化,新的电极Zn替代了A,向K提供电子,使A不再腐蚀。因此,需找一种比捞草机体電位更负的金属与被保护的金属相连接,在电解溶液中将其牺牲掉,利用其释放的电流供被保护金属阴极化,以此实现对捞草机体的保护。此方法具有不需要外部电源,调试后不需管理,对邻近物体无干扰,工程越小越经济,保护电流分布均匀,利用率高等优点。
(二)牺牲阳极的设计
1、牺牲阳极材料的选择
牺牲阳极材料须满足以下要求:①有足够负的稳定电位;②自腐蚀速率小且腐蚀均匀,有高而稳定的电流效率;③单位重量产生的电流量大;④工作中阳极极化要求,溶液均匀,产物易脱落;⑤腐蚀产物不污染环境,无公害;⑥材料来源广,加工容易,价格低廉。
(2)安装方式
将其固定在捞草机的支承框架的外侧槽内焊接一圆柱形螺栓孔,然后将阳极金属用螺栓连接件固定其上。柱形螺栓孔可设置于水平面上,而将阳极金属插入到历史最低水平位线下。
三、阳极保护效果参数的测定和最佳保护状态
2、保护电流密度
保护电流密度指被保护物单位面积上的所需的保护电流,但能影响该参数的因素较多,主要与被保护物的表面状况、环境条件及金属种类等因素有关。
综上所述,根据捞草机的锈蚀状况,采用恰当的阴极保护防护措施,可以有效的减缓和防止捞草机的进一步锈蚀,每年也可以节省大量的维护投入,并延长了捞草机的使用年限,确保了运行安全。
[关键词]机体锈蚀 防腐措施
中图分类号:U448.34 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)07-0287-01
捞草机自投入运行以来,在例行的维护保养工作中发现,常年处于水下和水位变动区部位的机体,产生大面积的锈蚀,锈层厚度有的已达几毫米,致使光滑的面层出现麻面,经观查锈蚀情况仍有向纵深发展的趋势。裸露在水面以上的机体,虽锈蚀情况相对较轻,但防腐层脱落部位也有斑点锈蚀现象存在。为此我处每年都要动用人力物力,对捞草机进行除锈和防护处理,以延长其使用年限确保运行安全。
一、锈蚀原因分析
捞草机的锈蚀问题已引起我处各级领导和工作人员的关注,经对其所处的工况条件分析得知,捞草机水上机体的锈蚀主要是大气腐蚀和天然降雨及工作时水滴溅落所致。由于我市空气中存在着一定数量的水分子和SO2、CO2等有害气体,特别是SO2和CO2这些氧化物时刻都在物体表面沉积。当空气湿度大时,也会使机体表面附着一定厚度的水膜,更加速了机体的腐蚀速度。
捞草机水下机体的锈蚀,主要是因为水中含有CL-、SO42+、溶觖氧、硫化物等腐蚀性离子与钢结构机体形成的化学反映所造成。而水位变动部位机体的锈蚀,则是由于水体和大气中的有害气体或离子双重作用所致,因此该部位机体遭受腐蚀的情况最为严重。
二、捞草机防腐措施的确定
从捞草机锈蚀原因的分析中得出:捞草机的锈蚀主要是由于组成机体的铁质部件与水体和大气中的腐蚀介质直接进行化学反映而引起的。因此,应根据捞草机的锈蚀原因找出行之有效的防腐措施,以减缓或防止锈蚀情况,进一步向机体内部延伸。随着科学技术的飞速发展,为解决金属腐蚀问题提供了一定的理论基础和许多行之有效的办法,其中阴极保护法是控制腐蚀较为有效的手段之一。
(一)阴极保护的原理(牺牲阳极)
从电化学腐蚀的机理看出,不纯的钢铁在电解质溶液中会形成许多的腐蚀电池。若把捞草机看作一个短路的二元电池(电极K-电极A),在其上连接上第三个电极(Zn),由于第三电极的接入,使得原来短路的二元电池发生变化,新的电极Zn替代了A,向K提供电子,使A不再腐蚀。因此,需找一种比捞草机体電位更负的金属与被保护的金属相连接,在电解溶液中将其牺牲掉,利用其释放的电流供被保护金属阴极化,以此实现对捞草机体的保护。此方法具有不需要外部电源,调试后不需管理,对邻近物体无干扰,工程越小越经济,保护电流分布均匀,利用率高等优点。
(二)牺牲阳极的设计
1、牺牲阳极材料的选择
牺牲阳极材料须满足以下要求:①有足够负的稳定电位;②自腐蚀速率小且腐蚀均匀,有高而稳定的电流效率;③单位重量产生的电流量大;④工作中阳极极化要求,溶液均匀,产物易脱落;⑤腐蚀产物不污染环境,无公害;⑥材料来源广,加工容易,价格低廉。
(2)安装方式
将其固定在捞草机的支承框架的外侧槽内焊接一圆柱形螺栓孔,然后将阳极金属用螺栓连接件固定其上。柱形螺栓孔可设置于水平面上,而将阳极金属插入到历史最低水平位线下。
三、阳极保护效果参数的测定和最佳保护状态
2、保护电流密度
保护电流密度指被保护物单位面积上的所需的保护电流,但能影响该参数的因素较多,主要与被保护物的表面状况、环境条件及金属种类等因素有关。
综上所述,根据捞草机的锈蚀状况,采用恰当的阴极保护防护措施,可以有效的减缓和防止捞草机的进一步锈蚀,每年也可以节省大量的维护投入,并延长了捞草机的使用年限,确保了运行安全。