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外加电流阴极保护技术的船舶防腐

2024-04-0365

海水是一种极具腐蚀性的介质,对于钢质船舶而言,长期浸泡在海水中会导致船体的严重腐蚀问题。这种腐蚀不仅损害了船体的结构完整性,还增加了航行阻力,降低了船舶的使用寿命。在船舶防腐领域,外加电流的阴极保护技术已经被广泛研究和应用。这项技术是利用电化学原理,通过在船体表面施加适量的电流,将船体表面全部置于阴极状态,从而抑制钢铁在海水中的腐蚀过程。

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 在外加电流阴极保护系统中,一台称为恒电位仪的直流电源被连接到船体上。恒电位仪根据参比电极提供的电位信号,可以自动调节并控制输出到船体表面的电流的大小。这个外部电流被称为阴极电流。当外部电流通过船体表面流过时,电子会从恒电位仪输送到钢铁表面,从而使钢铁表面成为阴极。这个阴极状态的钢铁表面具有负电位,导致海水中的金属离子(主要是亚铁离子 Fe2+)不再溶解成可溶性离子。因为这些金属离子不再溶解,所以钢铁表面不会继续腐蚀,并且铁锈的形成也被阻止。随着外部电流的不断输入,阴极电流在钢铁表面积聚,使得钢铁表面的电位逐渐向负方向移动,形成了阴极极化。当阴极电流积聚到足够多时,钢铁表面的电位达到了一定的负值,导致微小的阳极区域上的电子释放能力减弱,从而阻止了腐蚀过程。

     但是,此种方法与牺牲阳极相比,需要更高的检测和维护费用。同时需要外部电源,持续的电源供给费用。具有引发杂散电流干扰的高风险。可导致过保护,引发防腐层的破坏及管材氢脆。后期的使用成本以及使用危险程度都要比传统的涂层防腐高很多,并且受限于一定的使用场景。而石墨烯重防腐涂料作为第四代新型重防腐涂料,具有优异的防腐蚀性能和机械性能,能更好地保护处于各种恶劣腐蚀环境下的基材,在涂层完整的使用寿命中无后期的维护成本,依然腐蚀保护的更优选择。

 

 

 

 

 

部分摘录自《船舶物资与市场》32卷第1期,如有侵权请告知删除。