内部电化学保护的应用趋势

化学工业中使用电化学保护是大约20年前开始的，而在埋地管道上的应用则是40年前开始的·。化学工业的推广应用之所以比较慢是因为内部保护要与各个化工装置相适应，这与埋地构筑物的外保护是截然不同的。由于对化工装置操作安全性提出更高要求设备与管道要求更强的耐腐蚀性，而且装置部件越来越大，所以对内部保护的需求也随之增加了。尽管人们还无法解答它的经济性问题(见22.6节)，但是，一般来讲电化学保护的费用比同等效果的防腐层或耐腐蚀材料的成本低。

生产装置的安全、利用率和生产能力首先取决于材料质量与关键部位的防腐措施，在初始规划阶段，两者都是首要考虑事项。甚至现今还有许多人认为设备储罐的损坏是不可避免的，按照常规，部件损坏后进行更换就可以了。通过损坏事例分析，可以找到防止损坏的措施，显著延长化工装置的使用寿命，提高设备的利用率，这特别适合阳极保护的应用。

已经证实，用普通碳钢或低合金钢做成的化工装置与碱性溶液接触时，实施阳极保护

在技术上是可行的，而且不会干扰装置的正常运行。阳极保护可以减少腐蚀质量损失，防止应力腐蚀，即使保护系统中断工作时，受保护的表面也不会自发发生活化。由于形成均匀的钝化膜并因此增加了极化电阻，所以保护范围扩大了。应当特别提到的是在高岭土的铝酸盐溶液里会形成硅酸钠铝，并且这样的硬质外壳很难除去，特别在加热元件上，然而，实施阳极保护后，表面变得光滑了，形成的硅酸钠铝量也减少了。实施阳极保护就可能实现安全运行，因为退火作用足以释放设备上的应力，而应力容易引起应力腐蚀，特别在大型储罐上，要释放应力实际上是不可能的，并且结构性应力与运行应力都是不可避免的。从成本角度看，采用成本非常高的耐腐蚀材料在许多事例中都无法达到理想的、预期的运行安全，在化工装置上尤其是这样。

近年来，许多保护装置已经投入运行，因为新装置必须维护，旧的或已经损坏的设备需要挽救，运行成本也必须降低。全世界电解铝行业与那些使用苛性碱的工业设备、储罐和蒸发器中，总容量约6万立方米、总表面积约4.7万平方米正在实施阳极保护，已经安装的电化学保护设备的总功率为125kW和12kA。

尽管近年来阳极保护技术取得了很大进展，但在德国工业界迫切需要保护的有腐蚀危险的装置和储罐中，只有20%实施了阳极保护，防止点腐蚀与应力腐蚀。就全世界电解铝生产行业而言，只有1.5%的装置采取了电化学保护措施。过去20年里的经验已经表明，被强碱溶液润湿表面中有 40%~ 50%已经发生腐蚀损坏，并且几乎所有装置上，都是电化学与机械原因造成最严重的腐蚀损坏。全世界每年生产电解铝23500t，只有大20%是用阳极保护的装置生产的，因此可以预期，内部电化学保护的应用将会持续增长1985年颁布的 DIN 50927标准是促进这一发展的重要因素[4]