海底パイプラインにおけるアルミニウム陽極の応用

海底パイプラインの電気防食には、強制電流法と犠牲陽極法を使用できます。2つの方法の原理は同じであり、どちらも海底パイプラインをある程度陰極分極させ、保護の目的を達成している。犠牲陽極保護法は、技術が成熟しており、性能が信頼性が高く、外部電源を必要とせず、実装が簡単で、管理に特別な人員を必要とせず、他の施設に干渉せず、低コストであるため、現在、犠牲陽極保護法が海底パイプラインに使用されている。

犠牲陽極法は、保護した金属(陰極)をそれよりも負の電位の合金(陽極)と接続し、両者の電位差を利用して腐食電池を形成する方法である。守る。

アルミニウム陽極は、鉄に対して約0.3Vの駆動電圧を有する。この駆動電圧は、高い電流効率と大きな理論容量で、約0.3Vのより適しています。アルミニウムアノードの使用に関する憶測は少なくなっています。しかし、純アルミニウムは犠牲的な陽極材料として直接使用すべきではない。純アルミニウムはより活性な化学的性質を有し、表面は容易に不動態化されて緻密な酸化膜を形成する。アルミニウムに他の金属を添加すると、電流効率を大幅に向上させることができます。アルミニウム陽極自体は海水の環境に適しており、海水中の塩化物はアルミニウムの表面に生成した酸化皮膜を活性化することができる。したがって、アルミニウム陽極は、主に海底パイプラインの電気防食に使用されます。

アルミニウム陽極の利点と用途

1. アルミニウム合金犠牲陽極は、非常に高い電気化学的性能を有する。約2900Ah/kg。亜鉛陽極で発電される理論電気量は820Ah/kgです。マグネシウム陽極で発電される理論電気量は2210Ah/kgです。静電容量が大きいほど、必要な犠牲アノードの量は少なくなります。
2. 鋼と比較して、アルミニウム合金犠牲陽極は、約300mvであるより適切な駆動電圧を有する。亜鉛負極の駆動電圧は220mvで、駆動電圧が低いため、電解液抵抗率の低い環境でのみ使用できます。マグネシウム合金の標準電極電位は-2.73V(標準水素電極に対して)で、駆動電圧が高く、過熱を起こしやすい。守る。亜鉛負極標準電位-0.762v(対HSE)マグネシウム負極標準電位-2.37v、アルミニウム負極標準電位-1.66v。
3. より高い電流効率。
4. アルミニウムの比重はマグネシウム犠牲陽極よりもはるかに小さく、アルミニウム陽極の単位体積あたりの重量は小さく、製造と設置が容易です。
5. アルミニウムは自然界で最も高い元素の1つであり、投資も少なくて済みます。
6. アルミニウムは、空気や水の表面に酸化皮膜を形成しやすい。酸化膜は抵抗率が高く、水に不溶性であり、アルミニウム陽極の電流出力に影響を与える。海水の環境はアルミニウム陽極に適しています。海水には塩化ナトリウムが多く含まれており、塩化物イオンはアルミニウム陽極の表面の不動態化膜に容易に付着し、不動態化膜上の陽イオンと結合し、酸素原子を押し出して水溶性塩化物を生成することができる活性陽イオンである。
7. 犠牲陽極は、電流と電位を自動的に調整する機能も備えています。犠牲陽極の性能に対する培地組成の影響。天然海水のpH値は、しばしば7.9〜8.4の間で安定しています。亜鉛陽極は、水に不溶性である水酸化亜鉛を生成し、亜鉛陽極の表面不動態化の失敗をもたらす。マグネシウム陽極の効率は海水中で低下し、マグネシウム合金は海水などの低抵抗媒体には適していません。