No.2 2014華北電力技術(shù)NORTH CHINA ELECTRIC POWER35循環(huán)水泵外加電流陰極保護(hù)的應(yīng)用探索張曉東(廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司,廣東潮州515723)摘要:金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原 電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種現(xiàn)象叫做電化學(xué)腐蝕,如能阻止這一電化學(xué)反應(yīng),就可以抑制金屬的電化學(xué)腐蝕。外加電流陰極保護(hù)是對被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)提供直流陰極保護(hù)電流，迫使電流從陽極區(qū)流向被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu),使金屬結(jié)構(gòu)得到陰極極化,當(dāng)極化到陰極區(qū)和陽極區(qū)的電位差為零時,腐蝕電流消失,從而抑制了腐蝕過程,達(dá)到保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)的目的。關(guān)鍵詞:陰極;腐蝕;極化;電位;抑制中圖分類號:TK264. 1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1003-9171(2014 )02-0035-03Application of Circulating Pump ImpressedCurrent Cathodic ProtectionZhang Xiao-dong( Guangdong Datang International Chaozhou Power Generation Co. Ld. ,Chaozhou 515723 ,China)Abstract: When metal contacts with electrolyte solution , the galvanic cell reaction will happen ,the active metal loseselectrons by oxidation , this phenomenon is called electrochemical corrosion. If this electrochemical reaction can beprevented，then the electrochemical corrosion of metals will be inhibited. Impressed current cathodic protection is toproteet the metal structure by providing DC current cathodic protection , forcing the current flow from anode area tothe protected metal structure and enable cathodic polarization of the metal structure. W hen the polarization potentialdifference between cathode and anode area is zero , the corrosion current disappeared , thus the corrosion is inhibited,achieving the purpose of metal structure protection.Key words : cathode ; corrosion ; polarization ;electric potential ;suppression0引言1外加電流陰極保護(hù)原理由于淡水資源的緊張,且火力發(fā)電廠需要大外加電流陰極保護(hù)是一種用于防止金屬在量的循環(huán)冷卻水,因此現(xiàn)在多數(shù)火力發(fā)電廠建于電介質(zhì)(如海水)中腐蝕的電化學(xué)保護(hù)技術(shù),其保濱海地區(qū),采用海水作為循環(huán)冷卻水,循環(huán)水泵護(hù)原理是原電池理論。即將被保護(hù)的金屬作為是發(fā)電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的“心臟”,置于海水環(huán)腐蝕電池的陰極(原電池的正極)而不受腐蝕,將境中。而海水是強(qiáng)電解質(zhì),對循環(huán)水泵具有很強(qiáng)較活潑金屬(輔助陽極)作為腐蝕電池的陽極(原的腐蝕破壞作用,防腐是否有效不僅關(guān)系到設(shè)備電池的負(fù)極)而被腐蝕。而被保護(hù)的金屬得到電的安全,而且直接影響經(jīng)濟(jì)損失。除采用耐海水子達(dá)到了保護(hù)的目的。鋼材、內(nèi)外部件表面涂層保護(hù)手段外,犧牲陽極外加電流陰極保護(hù)法是將外部交流電轉(zhuǎn)變保護(hù)可以防止循環(huán)水泵外壁腐蝕,全部是被動保成低壓直流電,把要保護(hù)的金屬設(shè)備作為陰極，護(hù),外加電流陰極保護(hù)可以防止循環(huán)水泵內(nèi)壁、通過輔助陽極將保護(hù)電流傳遞給被保護(hù)的金屬軸及葉輪在海水中的腐蝕是唯--主動的、可監(jiān)視結(jié)構(gòu)物,大量電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的金屬設(shè)的保護(hù)方法，是最經(jīng)濟(jì)和最有效的防腐措施,循備,使金屬表而產(chǎn)計自中告由無)的積累,只要環(huán)水泵在海水中的腐蝕受到有效抑制，防止腐蝕外加足夠強(qiáng)中國煤化工:的原電池電:dYHCNMHG的產(chǎn)生。流就不能被H達(dá)，從而儀病出時功排制,從而對.36華北電力技術(shù)NORTH CHINA ELECTRIC POWERNo.2 2014要保護(hù)的設(shè)備起到良好的保護(hù)效果。4循環(huán)水泵外加電流陰極保護(hù)布置2外加電流陰極保護(hù)評價廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司循環(huán).陰極保護(hù)效果--般以保護(hù)電位為評價標(biāo)準(zhǔn),水泵外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，采用KHV-鐵和鋼構(gòu)筑物的陰極保護(hù)評價可采用下列任意4x40A/24V晶閘管恒電位儀，每臺循環(huán)水泵安裝一項(xiàng)或多項(xiàng)準(zhǔn)則:8支YBNXQ型鉑鈮輔助陽極和2支CXXQ型鋅(1)在施加陰極保護(hù)的情況下,測得構(gòu)筑物/參比電極,以及一套軸接地裝置。接線布置如.電解質(zhì)電位為-850 mV(相對于銅/飽和硫酸銅參比電極)或更負(fù)。(2)在構(gòu)筑物表面和與電解質(zhì)接觸的穩(wěn)定的參比電極之間,陰極極化電位值最小100mV。這接線端子箱1。接線端子箱2--準(zhǔn)則可以用于極化的建立過程或衰減過程。至直流電源"+"其他標(biāo)準(zhǔn)參比電極電壓數(shù)值應(yīng)按表1轉(zhuǎn)換成相對于銅/飽和硫酸銅參比電極的數(shù)值。至直流電源“-至直流電源“E"表1電位測量相對 于飽和硫酸銅參比電極的轉(zhuǎn)換V輔助陽極A7t參比電極C2相當(dāng)于-0.85 v銅-輔助陽極A5輔助陽極A8金屬飽和硫酸銅參比電極輔助陽極A3輔助陽極A6甘汞-0.776.加-0.074銀-0.78加-0.07參比電極C1輔助陽極A4輔助陽極A12士工輔助陽極A2鋅+0.25加-1.10圖1循環(huán)水泵陰極 保護(hù)布置圖3外加電流陰極保護(hù)構(gòu)成晶閘管恒電位儀作用是把交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)由以下幾部分組成:定的直流電,為整個系統(tǒng)提供能源,是系統(tǒng)的心(1)直流電源:在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中，臟。與直流電源正極相連接的外加電極稱為輔需要有一個穩(wěn)定的直流電源,以提供保護(hù)電流。助陽極,其作用是使電流從陽極經(jīng)過海水達(dá)到被目前,廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。在保護(hù)循環(huán)水泵內(nèi)壁、軸及葉輪。根據(jù)循環(huán)水泵工工程中廣泛使用的恒電位儀主要有3類:可控硅作環(huán)境,采用 Zn參比電極,其作用是監(jiān)測循環(huán)水恒電位儀、磁飽和恒電位儀和晶體管恒電位儀。泵所處的電位，同時向恒電位儀提供控制信號,晶體管恒電位儀由于輸出平穩(wěn)、無噪聲、控制精使水泵始終處于保護(hù)電位范圍之內(nèi)。為保證軸度較高而被發(fā)電廠采用。和葉輪得到良好的保護(hù),設(shè)置安裝軸接地裝置,(2)輔助陽極:輔助陽極的作用是將直流電由銅合金滑環(huán)、銅-石墨電刷組成，將電刷與泵殼源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護(hù)的金屬電連接,使軸和葉輪的電位與泵體- -致,接于直結(jié)構(gòu)上?？勺鬏o助陽極的材料有很多,如廢鋼流電源負(fù)極,達(dá)到避免腐蝕的目的。鐵石墨、鉛銀合金、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以實(shí)際中,必須確認(rèn)恒電位儀正負(fù)極接線正及混合金屬氧化物電極等。確。否則,不但起不到保護(hù)作用,反而加劇循環(huán)(3)參比電極:一種不極化電極,它具有穩(wěn)定水泵的腐蝕。循環(huán)水泵陽極數(shù)量較多,每根陽極的氫標(biāo)電位。參比電極的作用有兩個:一方面用都為獨(dú)立的電纜，因此設(shè)置了兩個端子箱,端子于測量被保護(hù)結(jié)構(gòu)物的電位,監(jiān)測保護(hù)效果;另箱內(nèi)多個陽極電纜再與主電纜連接。 輔助陽極-方面,為自動控制的恒電位儀提供控制信號,主電纜接在“A*"接線柱上;參比電極電纜接在以調(diào)節(jié)輸出電流,使結(jié)構(gòu)物總處于良好的保護(hù)狀“CI,C2"接中國煤化工在“A”"接態(tài)。在工程中，常用的參比電極有銅/飽和硫酸線柱 上;在泵MHCNMHC一點(diǎn)測量銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等。地電纜接在“E按線仕工。.No.2 2014華北電力技術(shù)NORTH CHINA ELECTRIC POWER37值得說明的是“A~”與“E"是接于通電點(diǎn)幾(2)觀察電氣儀表,記錄輸出電壓、電流、通乎同一點(diǎn)(以電的概念解釋就是同一點(diǎn)) ,但是必電點(diǎn)電位數(shù)值,與前次記錄對照是否有變化,若須用單獨(dú)接線,施工時應(yīng)該相隔50 ~ 100 mm,避不相同,應(yīng)查找原因,采取相應(yīng)措施,以達(dá)到保護(hù)開電流涌人。因?yàn)椤癊"是整個儀器電路的地,這效果。個“地”必須建立在被保護(hù)物上,才能實(shí)現(xiàn)正確控(3)用恒電位儀或數(shù)字萬用表測量循環(huán)水泵制,因此絕不能使用短線把“A一”與“E"接在保護(hù)電位值,保護(hù)電位范圍為+0.25~0 V,根據(jù).一起。測量電位結(jié)果來調(diào)整保護(hù)電流的大小，使泵體電位處于保護(hù)電位范圍內(nèi)。5外加電流陰極保護(hù)控制(4)測量各陽極電流值為0~5 A,各陽極電.外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)有兩種基本的運(yùn)行流應(yīng)相差較小,有利于提高陽極利用率及保護(hù)效控制方式,即自動恒電位控制和手動恒電流果。通過分線箱可以方便地對每支陽極的工作控制。情況進(jìn)行檢測。手動恒電流方式,可以手動控制陽極電流的(5)軸接地裝置定期檢查,電刷與銅環(huán)接觸大小,調(diào)整對循環(huán)水泵的保護(hù)程度,輸出電流平部位應(yīng)定期進(jìn)行清理,電刷若接觸不良時要調(diào)穩(wěn),運(yùn)行穩(wěn)定,易出現(xiàn)過保護(hù),應(yīng)加強(qiáng)檢測。整,必要時需更換。自動恒電位方式,根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的電位(6)電極(輔助陽極與參比電極)的維護(hù),電值,自動調(diào)節(jié)電流的大小，受各種因素影響較大，極引線接頭防水絕緣密封應(yīng)完好,電纜做好防沖電流波動大,易過載跳閘,應(yīng)加強(qiáng)檢查。刷損壞的措施。建議大修時更換。無論采用哪種控制方式,都遵循以下原則:外加電流陰極保護(hù)是一項(xiàng)時間長而繁雜的(1)陽極輸出電流增加,對水泵的保護(hù)程度工作,需不斷地探索,不斷地改進(jìn),以提高保護(hù)效增加，腐蝕程度減小。(2)隨著陽極電流的增加,參比電極測量信7結(jié)論號將隨之減小。試驗(yàn)表明,循環(huán)水泵在海水中的相對于Zn外加電流陰極保護(hù)因其電流電壓連續(xù)可調(diào),參比電極保護(hù)電位范圍為+0.25~0 V。當(dāng)參比安全可靠,操作維護(hù)簡單而被電廠采用,可以使電極測量電位在此范圍內(nèi),水泵處于良好的保護(hù)循環(huán)水泵獲得最經(jīng)濟(jì)和有效的保護(hù),在海水中的狀態(tài);當(dāng)參比電極測量電位高于+0.25 V(相對腐蝕受到抑制,腐蝕電流無法產(chǎn)生,從而防止了Zn參比電極)時,水泵保護(hù)不足;當(dāng)測量電位低于循環(huán)水泵的腐蝕。0 V時,水泵處于過保護(hù)狀態(tài),浪費(fèi)電能并且可能參考文獻(xiàn)引起內(nèi)部涂層的脫落。通過廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司[1]胡士信.陰極保護(hù)工程手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版循環(huán)水泵外加電流陰極保護(hù)6年現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),社.1999:81 -121.[2]楊文治.電化學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:北京大學(xué)出版社，建議采用手動恒電流運(yùn)行控制方法。1985 :253 -260.6外加電流陰極保護(hù)檢查與檢測[3]CB/T17005-1997,濱海設(shè)施外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)為保證循環(huán)水泵外加電流陰極保護(hù)正常運(yùn)[S][4]HG/T 4078- -2009 ,陰極保護(hù)技術(shù)條件[S].行,電氣設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行技術(shù)檢查與檢測。收稨日期:2013-12-02(1)檢查各電氣設(shè)備電路接觸的牢固性,個作者簡介:張曉東(1977-),男,助理工程師,現(xiàn)主要從事發(fā)電廠別元件是否有障礙。檢查接陰極保護(hù)的電源導(dǎo)點(diǎn)檢工作。(本文編輯 盧曉華)線,以及通電點(diǎn)的導(dǎo)線是否完好,接頭是否牢固。歡迎投稿中國煤化工歡HCNM H G未養(yǎng)未殺未東.