前言

    按照相關數據統計，每一年中國那些腐蝕壞掉的金屬材料大概占 10% 的年金屬產量，這個數據大概占 3% 至 5% 的GDP 總額，造成的經濟損失高達 5000 億元。石油行業當前最經常用鋼管來做埋線管線，假設沒有良好的防腐措施的話，大概兩到三年的時間就基本會腐蝕掉然后漏氣，所以在建設油田地面工程的時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，最經常見到的一種就是電化學腐蝕，這種腐蝕的損壞也最嚴重，所以要尋找有效的途徑來防止電化學腐蝕，對于防止金屬管道的腐蝕工作也很重要。

    一、分析防止電化學腐蝕的原理

    （一）電化學腐蝕原理

    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電池，作為陽極鐵出現了氧化反應，因此鐵會在非常短的時間里內腐蝕掉然后變為鐵銹。

    主要的三個電化學腐蝕成份如下：

    1、金屬溶解在陰極變為金屬離子流入溶液；

    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的 X 會接收電子

    X+ne → X·ne

    （二）件分析相關保護方案

    研究電化學的原理與分析金屬腐蝕的緣由，對于三個電化學腐蝕的主要原因來定制相關的防護手段，能夠按照下列三個方針；

    1、減慢或防止金融被溶解

    第一種方法，挑選適當的金屬又或者說研究定制一款基本不溶解的金屬。

    第二種方法，把會導致腐蝕的物質跟金屬分開。

    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清除掉；

    因為氧氣會不停從空氣里面流進土壤，所以現在沒有能夠清理陰極上可以吸取電子物質的相關措施。

    二、詳細的防止電化學腐蝕的方案

    研究了三個電化學腐蝕的原因，并且綜合了五個方案，能夠使用下列幾項方針，最后能夠實現防腐。

    （一）挑選適當的金屬又或者說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，制作金屬的時候會加進別的物質，提高金屬的防腐蝕水平。把煉制鋼的時候要填加Mn、Cr 等成份提煉成不銹鋼。

    （二）把會導致腐蝕的物質跟金屬分開

    把會導致腐蝕的物質跟金屬分開，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鍍或電鍍的手段鍍上 Sn、Zn、Cr、Ni、Ag、Au 等，避免內層給腐蝕了。

    （三）把金屬的性能改變了

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

    （四）把金屬電勢改變了

    采取陰極防護措施，同時加上電源構成電解池，把所要防護的金屬設為陰權，用廢棄的金屬當做要犧牲的陽極，需要保護的金屬當做陰極來進行保護。

    （五）把電子流向改變

    采取陽極的防護措施，外部增加電源把要防護的金屬陽極化，變成陽級，當達到相關程度的正向極數值后，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

    作為油田地面建設單位，工程建設公司常年接收各種采油工廠的維修工作與改造老區的工程，在實際施工的時候，有很多老化腐蝕的管線皆穿洞內部，這是因為輸送管線的介質具備高腐蝕性，堿性與酸性，從另一個角度來說，輸送的介質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，有更加嚴重的電化學腐蝕。

    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：保護磁場法。

    運用磁場保護的思路，來源三個腐蝕環節里面的第三個點，就是要在陰極上消耗一些會吸引電子的介質。

    （一）理論基礎

    在要防止腐蝕的管線圍上磁鐵，有液體物質流過管線的時候，因為磁力線與沿進行垂直運力，水在介質里面磁化，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，藍箭表示出現電流的方向；

    水在被磁化之后，水的性持會產生系統的化學與物理變化，水的表面張力，溶解度與滲透力會慢慢變大，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，最后達到防止腐蝕的功能。

    同時產生了磁流體的發電機，實驗驗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程度上把陰極上所吸收的電子介質消耗掉，減慢金屬腐蝕速度。

    （二）防腐效果

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

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

    四、結論

    通過對比分析，磁場保護作為防腐的新思路，其經濟性和可靠性仍需要經過大量的試驗研究，陰極了防護能夠積極干預腐蝕反應，采取電學化的陰極化手段，保障了需要防護的金屬體的均勻電化學性，壓制出現腐蝕電池。加上保護陰極的漆膜防腐措施，是現在非常有效果的防止電化學腐蝕的手段。

更多關于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內外最新動態，我們網站會不斷更新。希望大家一直關注中國腐蝕與防護網http://www.ecorr.org

責任編輯：殷鵬飛

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事

投稿聯系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414