阴极保护是一种常见的金属腐蚀保护技术,它通过向被保护金属的表面施加阴极电流来防止金属腐蚀,使其成为阴极。 但是,在阴极保护中也存在过度保护的问题,如果阴极保护电流过大,会导致被保护的金属表面过于负极,从而造成一系列危害。
过度保护会导致金属表面氢脆,降低金属的强度和韧性,从而影响金属的使用寿命。 过度保护还会导致金属表面有钙沉积,从而使金属表面粗糙,从而影响金属的外观和性能。 此外,过度保护还会导致金属极化,从而使金属的电位不稳定,从而影响阴极保护的有效性。
因此,阴极保护过度保护和危害是一个需要注意的问题。 我们需要采取措施防止过度保护的发生,以确保阴极保护的有效性和金属的使用寿命。
防腐层与阴极保护相结合是最具成本效益的防腐措施,防腐层的存在减少了对阴极保护电流的需求,阴极保护减缓了防腐层腐蚀点的腐蚀断裂。 当阴极保护电流不足时,腐蚀不能得到有效控制,但当阴极保护电流过大时,会导致过度保护。
阴极反应导致管道防腐层缺陷点附近的碱度增加。 大多数有机粘结剂在碱性环境中容易老化和失去附着力,导致防腐层剥落,即阴极剥离。
如下图所示,阴极反应产生氢原子,氢原子由于体积小,可以在金属中自由移动。 由于合金元素的存在,高强度钢中会出现孔洞或位错,氢原子容易滞留。 当保留的氢原子结合成氢气时,体积会膨胀,难以继续移动。 当累积的氢气压力过高时,会导致金属鼓起或开裂,称为氢气引起的开裂。 当管道应力小于屈服强度时,管道一般不会发生氢致开裂。
判断阴极保护是保护不足还是过度保护,判断指标是管道的断电电位,不能用通电电位来判断,因为通电电位中含有IR压降。 阴极保护电源(如恒电位仪)显示通电电位,只要断电电位不超过标准,通电电位多大都无关紧要。 虽然实验室的实验已经证明了氢气引起的开裂现象,但在工程实践中发现氢气引起的裂纹的案例很少。 因此,无需过多担心氢气引起的开裂,尤其是对于x80以下的钢管。
工程中常见的3LPE防腐层剥落现象是由于出厂涂装时质量控制不好造成的,与阴极保护无关。 防腐层阴极剥离的前提是存在水,剥离后的涂层下没有水,因为防腐层没有损坏,阴极保护电流达不到,所以不可能有氢氧根离子引起环境碱化。