循環(huán)水泵外加電流陰極保護的應用探索

No.2 2014華北電力技術(shù)NORTH CHINA ELECTRIC POWER35循環(huán)水泵外加電流陰極保護的應用探索張曉東(廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責任公司,廣東潮州515723)摘要:金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì )發(fā)生原 電池反應,比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種現象叫做電化學(xué)腐蝕,如能阻止這一電化學(xué)反應,就可以抑制金屬的電化學(xué)腐蝕。外加電流陰極保護是對被保護金屬結構提供直流陰極保護電流，迫使電流從陽(yáng)極區流向被保護金屬結構,使金屬結構得到陰極極化,當極化到陰極區和陽(yáng)極區的電位差為零時(shí),腐蝕電流消失,從而抑制了腐蝕過(guò)程,達到保護金屬結構的目的。關(guān)鍵詞:陰極;腐蝕;極化;電位;抑制中圖分類(lèi)號:TK264. 1文獻標識碼:B文章編號:1003-9171(2014 )02-0035-03Application of Circulating Pump ImpressedCurrent Cathodic ProtectionZhang Xiao-dong( Guangdong Datang International Chaozhou Power Generation Co. Ld. ,Chaozhou 515723 ,China)Abstract: When metal contacts with electrolyte solution , the galvanic cell reaction will happen ,the active metal loseselectrons by oxidation , this phenomenon is called electrochemical corrosion. If this electrochemical reaction can beprevented，then the electrochemical corrosion of metals will be inhibited. Impressed current cathodic protection is toproteet the metal structure by providing DC current cathodic protection , forcing the current flow from anode area tothe protected metal structure and enable cathodic polarization of the metal structure. W hen the polarization potentialdifference between cathode and anode area is zero , the corrosion current disappeared , thus the corrosion is inhibited,achieving the purpose of metal structure protection.Key words : cathode ; corrosion ; polarization ;electric potential ;suppression0引言1外加電流陰極保護原理由于淡水資源的緊張,且火力發(fā)電廠(chǎng)需要大外加電流陰極保護是一種用于防止金屬在量的循環(huán)冷卻水,因此現在多數火力發(fā)電廠(chǎng)建于電介質(zhì)(如海水)中腐蝕的電化學(xué)保護技術(shù),其保濱海地區,采用海水作為循環(huán)冷卻水,循環(huán)水泵護原理是原電池理論。即將被保護的金屬作為是發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統的“心臟”,置于海水環(huán)腐蝕電池的陰極(原電池的正極)而不受腐蝕,將境中。而海水是強電解質(zhì),對循環(huán)水泵具有很強較活潑金屬(輔助陽(yáng)極)作為腐蝕電池的陽(yáng)極(原的腐蝕破壞作用,防腐是否有效不僅關(guān)系到設備電池的負極)而被腐蝕。而被保護的金屬得到電的安全,而且直接影響經(jīng)濟損失。除采用耐海水子達到了保護的目的。鋼材、內外部件表面涂層保護手段外,犧牲陽(yáng)極外加電流陰極保護法是將外部交流電轉變保護可以防止循環(huán)水泵外壁腐蝕,全部是被動(dòng)保成低壓直流電,把要保護的金屬設備作為陰極，護,外加電流陰極保護可以防止循環(huán)水泵內壁、通過(guò)輔助陽(yáng)極將保護電流傳遞給被保護的金屬軸及葉輪在海水中的腐蝕是唯--主動(dòng)的、可監視結構物,大量電子被強制流向被保護的金屬設的保護方法，是最經(jīng)濟和最有效的防腐措施,循備,使金屬表而產(chǎn)計自中告由無(wú))的積累,只要環(huán)水泵在海水中的腐蝕受到有效抑制，防止腐蝕外加足夠強中國煤化工:的原電池電:dYHCNMHG的產(chǎn)生。流就不能被H達，從而儀病出時(shí)功排制,從而對.36華北電力技術(shù)NORTH CHINA ELECTRIC POWERNo.2 2014要保護的設備起到良好的保護效果。4循環(huán)水泵外加電流陰極保護布置2外加電流陰極保護評價(jià)廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責任公司循環(huán).陰極保護效果--般以保護電位為評價(jià)標準,水泵外加電流陰極保護系統，采用KHV-鐵和鋼構筑物的陰極保護評價(jià)可采用下列任意4x40A/24V晶閘管恒電位儀，每臺循環(huán)水泵安裝一項或多項準則:8支YBNXQ型鉑鈮輔助陽(yáng)極和2支CXXQ型鋅(1)在施加陰極保護的情況下,測得構筑物/參比電極,以及一套軸接地裝置。接線(xiàn)布置如.電解質(zhì)電位為-850 mV(相對于銅/飽和硫酸銅參比電極)或更負。(2)在構筑物表面和與電解質(zhì)接觸的穩定的參比電極之間,陰極極化電位值最小100mV。這接線(xiàn)端子箱1。接線(xiàn)端子箱2--準則可以用于極化的建立過(guò)程或衰減過(guò)程。至直流電源"+"其他標準參比電極電壓數值應按表1轉換成相對于銅/飽和硫酸銅參比電極的數值。至直流電源“-至直流電源“E"表1電位測量相對 于飽和硫酸銅參比電極的轉換V輔助陽(yáng)極A7t參比電極C2相當于-0.85 v銅-輔助陽(yáng)極A5輔助陽(yáng)極A8金屬飽和硫酸銅參比電極輔助陽(yáng)極A3輔助陽(yáng)極A6甘汞-0.776.加-0.074銀-0.78加-0.07參比電極C1輔助陽(yáng)極A4輔助陽(yáng)極A12士工輔助陽(yáng)極A2鋅+0.25加-1.10圖1循環(huán)水泵陰極 保護布置圖3外加電流陰極保護構成晶閘管恒電位儀作用是把交流電轉換為穩外加電流陰極保護系統由以下幾部分組成:定的直流電,為整個(gè)系統提供能源,是系統的心(1)直流電源:在外加電流陰極保護系統中，臟。與直流電源正極相連接的外加電極稱(chēng)為輔需要有一個(gè)穩定的直流電源,以提供保護電流。助陽(yáng)極,其作用是使電流從陽(yáng)極經(jīng)過(guò)海水達到被目前,廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。在保護循環(huán)水泵內壁、軸及葉輪。根據循環(huán)水泵工工程中廣泛使用的恒電位儀主要有3類(lèi):可控硅作環(huán)境,采用 Zn參比電極,其作用是監測循環(huán)水恒電位儀、磁飽和恒電位儀和晶體管恒電位儀。泵所處的電位，同時(shí)向恒電位儀提供控制信號,晶體管恒電位儀由于輸出平穩、無(wú)噪聲、控制精使水泵始終處于保護電位范圍之內。為保證軸度較高而被發(fā)電廠(chǎng)采用。和葉輪得到良好的保護,設置安裝軸接地裝置,(2)輔助陽(yáng)極:輔助陽(yáng)極的作用是將直流電由銅合金滑環(huán)、銅-石墨電刷組成，將電刷與泵殼源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護的金屬電連接,使軸和葉輪的電位與泵體- -致,接于直結構上?？勺鬏o助陽(yáng)極的材料有很多,如廢鋼流電源負極,達到避免腐蝕的目的。鐵石墨、鉛銀合金、高硅鑄鐵、鍍鉑鈦、包鉑鈮以實(shí)際中,必須確認恒電位儀正負極接線(xiàn)正及混合金屬氧化物電極等。確。否則,不但起不到保護作用,反而加劇循環(huán)(3)參比電極:一種不極化電極,它具有穩定水泵的腐蝕。循環(huán)水泵陽(yáng)極數量較多,每根陽(yáng)極的氫標電位。參比電極的作用有兩個(gè):一方面用都為獨立的電纜，因此設置了兩個(gè)端子箱,端子于測量被保護結構物的電位,監測保護效果;另箱內多個(gè)陽(yáng)極電纜再與主電纜連接。 輔助陽(yáng)極-方面,為自動(dòng)控制的恒電位儀提供控制信號,主電纜接在“A*"接線(xiàn)柱上;參比電極電纜接在以調節輸出電流,使結構物總處于良好的保護狀“CI,C2"接中國煤化工在“A”"接態(tài)。在工程中，常用的參比電極有銅/飽和硫酸線(xiàn)柱 上;在泵MHCNMHC一點(diǎn)測量銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等。地電纜接在“E按線(xiàn)仕工。.No.2 2014華北電力技術(shù)NORTH CHINA ELECTRIC POWER37值得說(shuō)明的是“A~”與“E"是接于通電點(diǎn)幾(2)觀(guān)察電氣儀表,記錄輸出電壓、電流、通乎同一點(diǎn)(以電的概念解釋就是同一點(diǎn)) ,但是必電點(diǎn)電位數值,與前次記錄對照是否有變化,若須用單獨接線(xiàn),施工時(shí)應該相隔50 ~ 100 mm,避不相同,應查找原因,采取相應措施,以達到保護開(kāi)電流涌人。因為“E"是整個(gè)儀器電路的地,這效果。個(gè)“地”必須建立在被保護物上,才能實(shí)現正確控(3)用恒電位儀或數字萬(wàn)用表測量循環(huán)水泵制,因此絕不能使用短線(xiàn)把“A一”與“E"接在保護電位值,保護電位范圍為+0.25~0 V,根據.一起。測量電位結果來(lái)調整保護電流的大小，使泵體電位處于保護電位范圍內。5外加電流陰極保護控制(4)測量各陽(yáng)極電流值為0~5 A,各陽(yáng)極電.外加電流陰極保護系統有兩種基本的運行流應相差較小,有利于提高陽(yáng)極利用率及保護效控制方式,即自動(dòng)恒電位控制和手動(dòng)恒電流果。通過(guò)分線(xiàn)箱可以方便地對每支陽(yáng)極的工作控制。情況進(jìn)行檢測。手動(dòng)恒電流方式,可以手動(dòng)控制陽(yáng)極電流的(5)軸接地裝置定期檢查,電刷與銅環(huán)接觸大小,調整對循環(huán)水泵的保護程度,輸出電流平部位應定期進(jìn)行清理,電刷若接觸不良時(shí)要調穩,運行穩定,易出現過(guò)保護,應加強檢測。整,必要時(shí)需更換。自動(dòng)恒電位方式,根據被保護設備的電位(6)電極(輔助陽(yáng)極與參比電極)的維護,電值,自動(dòng)調節電流的大小，受各種因素影響較大，極引線(xiàn)接頭防水絕緣密封應完好,電纜做好防沖電流波動(dòng)大,易過(guò)載跳閘,應加強檢查。刷損壞的措施。建議大修時(shí)更換。無(wú)論采用哪種控制方式,都遵循以下原則:外加電流陰極保護是一項時(shí)間長(cháng)而繁雜的(1)陽(yáng)極輸出電流增加,對水泵的保護程度工作,需不斷地探索,不斷地改進(jìn),以提高保護效增加，腐蝕程度減小。(2)隨著(zhù)陽(yáng)極電流的增加,參比電極測量信7結論號將隨之減小。試驗表明,循環(huán)水泵在海水中的相對于Zn外加電流陰極保護因其電流電壓連續可調,參比電極保護電位范圍為+0.25~0 V。當參比安全可靠,操作維護簡(jiǎn)單而被電廠(chǎng)采用,可以使電極測量電位在此范圍內,水泵處于良好的保護循環(huán)水泵獲得最經(jīng)濟和有效的保護,在海水中的狀態(tài);當參比電極測量電位高于+0.25 V(相對腐蝕受到抑制,腐蝕電流無(wú)法產(chǎn)生,從而防止了Zn參比電極)時(shí),水泵保護不足;當測量電位低于循環(huán)水泵的腐蝕。0 V時(shí),水泵處于過(guò)保護狀態(tài),浪費電能并且可能參考文獻引起內部涂層的脫落。通過(guò)廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責任公司[1]胡士信.陰極保護工程手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版循環(huán)水泵外加電流陰極保護6年現場(chǎng)運行經(jīng)驗,社.1999:81 -121.[2]楊文治.電化學(xué)基礎[M].北京:北京大學(xué)出版社，建議采用手動(dòng)恒電流運行控制方法。1985 :253 -260.6外加電流陰極保護檢查與檢測[3]CB/T17005-1997,濱海設施外加電流陰極保護系統為保證循環(huán)水泵外加電流陰極保護正常運[S][4]HG/T 4078- -2009 ,陰極保護技術(shù)條件[S].行,電氣設備應定期進(jìn)行技術(shù)檢查與檢測。收稨日期:2013-12-02(1)檢查各電氣設備電路接觸的牢固性,個(gè)作者簡(jiǎn)介:張曉東(1977-),男,助理工程師,現主要從事發(fā)電廠(chǎng)別元件是否有障礙。檢查接陰極保護的電源導點(diǎn)檢工作。(本文編輯 盧曉華)線(xiàn),以及通電點(diǎn)的導線(xiàn)是否完好,接頭是否牢固。歡迎投稿中國煤化工歡HCNM H G未養未殺未東.