燃油储罐内部阴极保护是一种重要的防腐蚀措施,目的是防止储罐内壁受燃油中可能的水分、杂质及腐蚀性物质侵蚀。
一、保护原理
阴极保护基本原理是向被保护金属提供电子,使其电位降低到腐蚀电位以下,抑制金属腐蚀反应。燃油储罐内部通常采用牺牲阳极阴极保护或外加电流阴极保护。
1. 牺牲阳极阴极保护:将电位更负的金属(牺牲阳极)安装在储罐内部,与储罐内壁金属连接。牺牲阳极优先腐蚀,释放电子,通过电解质(燃油中的水分等)流向储罐内壁金属,使储罐内壁金属电位降低,达到保护目的。如常用的牺牲阳极材料有镁合金和铝合金。镁合金阳极电位较负,适用于大多数燃油储罐保护,但在某些特殊环境下需考虑与燃油相容性。铝合金阳极电流效率高、耐腐蚀性好。
2. 外加电流阴极保护:通过外部直流电源将电流引入储罐内部,使储罐内壁金属成为阴极。辅助阳极通常安装在储罐内部或外部,通过电解质与储罐内壁金属形成回路。外加电流阴极保护系统可根据储罐实际情况进行精确电位控制,提供较大保护电流,适用于大型燃油储罐或对保护要求较高场合。
二、牺牲阳极的选择与安装
1. 阳极材料选择:考虑燃油性质,不同类型燃油对阳极材料要求不同。如对于含较高硫含量燃油,应选择耐硫腐蚀阳极材料。阳极电位应足够负,确保能有效向储罐内壁金属提供电子,同时不能过负以免引起不良反应。选择电流效率高的阳极材料以提高保护效果和降低成本。阳极材料应与燃油具有良好相容性,不会引起燃油变质或污染。
2. 阳极安装方式:为确保储罐内壁得到均匀保护,牺牲阳极应均匀分布在储罐内部,可采用悬挂式、支撑式或贴壁式等安装方式。阳极应安装牢固,避免在燃油流动或储罐操作过程中发生松动或脱落。阳极与储罐内壁金属之间连接应可靠,确保良好电接触。
三、外加电流阴极保护系统的设计与运行
1. 直流电源选择:输出应稳定,具有稳定的输出电压和电流,确保储罐内壁金属电位始终保持在保护范围内。应具备调节功能,可调节输出电流和电压,以便根据储罐实际情况进行优化调整。选择可靠性高、维护方便的直流电源,确保系统长期稳定运行。
2. 辅助阳极选择与安装:常用辅助阳极材料有高硅铸铁、石墨等,具有良好导电性和耐腐蚀性,适用于燃油储罐内部环境。辅助阳极应安装在储罐内部或外部,使其与储罐内壁金属之间距离合适,确保电流分布均匀。辅助阳极与储罐壁之间应进行绝缘处理,防止电流泄漏和对储罐结构造成损害。
3. 系统运行与维护:定期监测储罐内壁金属电位,确保始终保持在保护范围内,可采用便携式电位测量仪或在线监测系统进行监测。根据电位监测结果适时调整直流电源输出电流,维持储罐内壁金属电位稳定。定期检查阴极保护系统各个组成部分,如阳极、电缆、接头等,确保正常运行,及时更换损坏部件,保证系统可靠性。
四、注意事项
1. 安全问题:在设计、安装和维护过程中,严格遵守相关安全规范和操作规程,确保人员和设备安全。
2. 兼容性:阴极保护系统材料应与燃油储罐材料和燃油具有良好兼容性,避免引起不良反应或降低保护效果。
3. 定期检测:定期对燃油储罐进行内部检查和腐蚀检测,评估阴极保护系统效果,及时采取相应措施进行修复和改进。
4. 环境保护:阴极保护过程中,注意防止阳极材料腐蚀产物对环境造成污染,合理处理和处置废弃阳极材料,符合环保要求。