[科普中国]-金属腐蚀防护方法

腐蚀破坏随处可见，腐蚀事故频频发生，这除了是腐蚀本身所具有的自发性质外，很大程度上还是因为人们对腐蚀的危害性估计不足，对腐蚀与防护的重要意义认识不深，对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识。

金属腐蚀防护是一项系统工程，它包括防腐蚀设计、合理选材、环境(介质)处理、防护工艺及设备腐蚀监测等。获得广泛应用的腐蚀防护技术主要有以下四种，即合理选材、表面保护技术、环境(介质)处理和电化学保护技术。

合理选材为了保证设备的长期安全运行，必须将合理选材、正确设计、精心施工制造及良好的维护管理等几方面的工作密切结合起来，其中合理选材是首要环节。合理选材主要是根据材料所接触介质的性质和条件、材料的耐蚀性能及价格，选择在介质中比较耐蚀、满足设计和经济性要求的材料。例如有的凝汽器在空冷区采用BFe30-1-1白铜管代替黄铜管来防止氨腐蚀。1

表面保护技术表面保护技术是指利用覆盖层，尽量避免金属和腐蚀介质直接接触而使金属得到保护。金属表面的保护性覆盖层可分为金属镀层和非金属涂层。金属镀层的制造方法主要有热镀

(镀锌钢管)、渗镀(也称表面合金化)、电镀等；非金属涂层可分为无机涂层(包括搪瓷、橡胶、玻璃涂层和化学转化涂层，化学转化涂层如金属表面的氧化膜和磷化膜等)和有机涂层(包括塑料、涂料和防锈油等)。在火电厂，表面保护技术常用于热力设备的外部防护，例如用有机涂层和电镀层防止设备外表面的大气腐蚀、对水冷壁管外壁渗铝防止高温腐蚀等；另外，表面保护技术还常用于一些工作温度较低的热力设备的内部防护，例如炉外水处理设备及管道内壁的衬胶保护等。1

环境(介质)处理环境(介质)的特性显著地影响着设备的腐蚀破坏。环境(介质)处理即改变环境(介质)的特性。对热力设备来说，因腐蚀介质多为高温高压的水或蒸汽，所以主要通过水质调节，对介质的特性进行人为处理、控制，降低介质的腐蚀性，促使金属表面发生钝化而形成稳定、致密、完整、牢固的氧化物膜来防止高温介质的侵蚀，有效地减轻介质对设备的腐蚀程度。改变环境(介质)的特性一般有两条途径：一是控制现有介质中的有害成分；二是添加少量物质降低介质的腐蚀性。

电化学保护电化学保护是利用外部电流使金属的电极电位发生改变，从而防止金属腐蚀的一种方法，包括阴极保护和阳极保护两种方法。

阴极保护是在金属表面上通人足够大的外部阴极电流，使金属的电极电位负移、阳极溶解速度减小(此时腐蚀电池阴极反应所需要的电子绝大部分由外部阴极电流提供)，从而防止金属腐蚀的一种电化学保护方法。这种保护方法又可分为牺牲阳极保护和外加电流阴极保护两种方法。牺牲阳极保护是在被保护金属上连接一个电位较负的金属(称为牺牲阳极)，使被保护金属成为其与牺牲阳极所构成的短路原电池的阴极，从而以牺牲阳极的溶解为代价来防止被保护金属的腐蚀。外加电流阴极保护是将被保护金属与直流电源(或恒电位仪)的负极相连，该电源的正极与在同一腐蚀介质中的另一种电子导体材料(辅助阳极)相连，这样被保护金属在其与辅助阳极构成的电解池中作为阴极，发生阴极极化，电极电位被控制在阴极保护的电位范围内，从而以消耗电能为代价来防止被保护金属的腐蚀。凝汽器水侧管板和管端部、地下取水管道外壁等均可采用牺牲阳极或外加电流阴极保护。

阳极保护是在金属表面上通人足够大的阳极电流，使金属的电极电位正移达到并保持在钝化区内，从而防止金属腐蚀的一种电化学保护方法。阳极保护通常是将被保护的金属与直流电源(或恒电位仪)的正极相连，这样被保护金属在它与辅助阴极构成的电解池中作为阳极，发生阳极极化，电极电位被控制在钝化区的电位范围内而得到保护。此时，由于金属表面可形成在腐蚀介质中非常稳定的保护膜(金属表面发生钝化)，从而使金属的腐蚀速度大为降低。因此，阳极保护只适用于可能发生钝化的金属，如碳钢或不锈钢制浓硫酸贮槽的阳极保护。1

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学