內(nèi)部電化學(xué)保護(hù)的應(yīng)用趨勢(shì)

化學(xué)工業(yè)中使用電化學(xué)保護(hù)是大約20年前開(kāi)始的，而在埋地管道上的應(yīng)用則是40年前開(kāi)始的·?；瘜W(xué)工業(yè)的推廣應(yīng)用之所以比較慢是因?yàn)閮?nèi)部保護(hù)要與各個(gè)化工裝置相適應(yīng)，這與埋地構(gòu)筑物的外保護(hù)是截然不同的。由于對(duì)化工裝置操作安全性提出更高要求設(shè)備與管道要求更強(qiáng)的耐腐蝕性，而且裝置部件越來(lái)越大，所以對(duì)內(nèi)部保護(hù)的需求也隨之增加了。盡管人們還無(wú)法解答它的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題(見(jiàn)22.6節(jié))，但是，一般來(lái)講電化學(xué)保護(hù)的費(fèi)用比同等效果的防腐層或耐腐蝕材料的成本低。

生產(chǎn)裝置的安全、利用率和生產(chǎn)能力首先取決于材料質(zhì)量與關(guān)鍵部位的防腐措施，在初始規(guī)劃階段，兩者都是首要考慮事項(xiàng)。甚至現(xiàn)今還有許多人認(rèn)為設(shè)備儲(chǔ)罐的損壞是不可避免的，按照常規(guī)，部件損壞后進(jìn)行更換就可以了。通過(guò)損壞事例分析，可以找到防止損壞的措施，顯著延長(zhǎng)化工裝置的使用壽命，提高設(shè)備的利用率，這特別適合陽(yáng)極保護(hù)的應(yīng)用。

已經(jīng)證實(shí)，用普通碳鋼或低合金鋼做成的化工裝置與堿性溶液接觸時(shí)，實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)

在技術(shù)上是可行的，而且不會(huì)干擾裝置的正常運(yùn)行。陽(yáng)極保護(hù)可以減少腐蝕質(zhì)量損失，防止應(yīng)力腐蝕，即使保護(hù)系統(tǒng)中斷工作時(shí)，受保護(hù)的表面也不會(huì)自發(fā)發(fā)生活化。由于形成均勻的鈍化膜并因此增加了極化電阻，所以保護(hù)范圍擴(kuò)大了。應(yīng)當(dāng)特別提到的是在高嶺土的鋁酸鹽溶液里會(huì)形成硅酸鈉鋁，并且這樣的硬質(zhì)外殼很難除去，特別在加熱元件上，然而，實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)后，表面變得光滑了，形成的硅酸鈉鋁量也減少了。實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)就可能實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，因?yàn)橥嘶鹱饔米阋葬尫旁O(shè)備上的應(yīng)力，而應(yīng)力容易引起應(yīng)力腐蝕，特別在大型儲(chǔ)罐上，要釋放應(yīng)力實(shí)際上是不可能的，并且結(jié)構(gòu)性應(yīng)力與運(yùn)行應(yīng)力都是不可避免的。從成本角度看，采用成本非常高的耐腐蝕材料在許多事例中都無(wú)法達(dá)到理想的、預(yù)期的運(yùn)行安全，在化工裝置上尤其是這樣。

近年來(lái)，許多保護(hù)裝置已經(jīng)投入運(yùn)行，因?yàn)樾卵b置必須維護(hù)，舊的或已經(jīng)損壞的設(shè)備需要挽救，運(yùn)行成本也必須降低。全世界電解鋁行業(yè)與那些使用苛性堿的工業(yè)設(shè)備、儲(chǔ)罐和蒸發(fā)器中，總?cè)萘考s6萬(wàn)立方米、總表面積約4.7萬(wàn)平方米正在實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)，已經(jīng)安裝的電化學(xué)保護(hù)設(shè)備的總功率為125kW和12kA。

盡管近年來(lái)陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)取得了很大進(jìn)展，但在德國(guó)工業(yè)界迫切需要保護(hù)的有腐蝕危險(xiǎn)的裝置和儲(chǔ)罐中，只有20%實(shí)施了陽(yáng)極保護(hù)，防止點(diǎn)腐蝕與應(yīng)力腐蝕。就全世界電解鋁生產(chǎn)行業(yè)而言，只有1.5%的裝置采取了電化學(xué)保護(hù)措施。過(guò)去20年里的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明，被強(qiáng)堿溶液潤(rùn)濕表面中有 40%~ 50%已經(jīng)發(fā)生腐蝕損壞，并且?guī)缀跛醒b置上，都是電化學(xué)與機(jī)械原因造成最嚴(yán)重的腐蝕損壞。全世界每年生產(chǎn)電解鋁23500t，只有大20%是用陽(yáng)極保護(hù)的裝置生產(chǎn)的，因此可以預(yù)期，內(nèi)部電化學(xué)保護(hù)的應(yīng)用將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)1985年頒布的 DIN 50927標(biāo)準(zhǔn)是促進(jìn)這一發(fā)展的重要因素[4]