前言

    按照相关数据统计，每一年中国那些腐蚀坏掉的金属材料大概占 10% 的年金属产量，这个数据大概占 3% 至 5% 的GDP 总额，造成的经济损失高达 5000 亿元。石油行业当前最经常用钢管来做埋线管线，假设没有良好的防腐措施的话，大概两到三年的时间就基本会腐蚀掉然后漏气，所以在建设油田地面工程的时候一定要使用防腐性能的钢管来埋地。

    各种各样的腐蚀损坏之中，最经常见到的一种就是电化学腐蚀，这种腐蚀的损坏也最严重，所以要寻找有效的途径来防止电化学腐蚀，对于防止金属管道的腐蚀工作也很重要。

    一、分析防止电化学腐蚀的原理

    （一）电化学腐蚀原理

    金属管道有一层的防止腐蚀的表层，该表层遭到腐蚀危险后，在金属管道裸露的外表层被雨水或潮湿的土壤打湿过后，氧气组与土地里面的氢离子形成发电池，作为阳极铁出现了氧化反应，因此铁会在非常短的时间里内腐蚀掉然后变为铁锈。

    主要的三个电化学腐蚀成份如下：

    1、金属溶解在阴极变为金属离子流入溶液；

    Me → Men+ ne

    2、电子是从阳极流到阴极

    3、流到阴极过后溶液里面能够吸收电子物质的 X 会接收电子

    X+ne → X·ne

    （二）件分析相关保护方案

    研究电化学的原理与分析金属腐蚀的缘由，对于三个电化学腐蚀的主要原因来定制相关的防护手段，能够按照下列三个方针；

    1、减慢或防止金融被溶解

    第一种方法，挑选适当的金属又或者说研究定制一款基本不溶解的金属。

    第二种方法，把会导致腐蚀的物质跟金属分开。

    第三种方法，把金属的 PH 值或别的性能改变。

    2、防止电子流向阴极

    第一种方法，把金属电势改变。

    第二种方法，把电子流向改变。

    3、把阴极里面可以吸收的电子物质清除掉；

    因为氧气会不停从空气里面流进土壤，所以现在没有能够清理阴极上可以吸取电子物质的相关措施。

    二、详细的防止电化学腐蚀的方案

    研究了三个电化学腐蚀的原因，并且综合了五个方案，能够使用下列几项方针，最后能够实现防腐。

    （一）挑选适当的金属又或者说研究定制一款基本不溶解的金属

    制作成能够真正防止腐蚀的金属，制作金属的时候会加进别的物质，提高金属的防腐蚀水平。把炼制钢的时候要填加Mn、Cr 等成份提炼成不锈钢。

    （二）把会导致腐蚀的物质跟金属分开

    把会导致腐蚀的物质跟金属分开，能够使用的方案有几种：第一种是采取涂抹的措施，把油漆涂在金属的表面上，或者涂沥青、塑料、搪瓷都可以，又或者采取镀层的措施给想要防锈的金属面层上化学镀或电镀的手段镀上 Sn、Zn、Cr、Ni、Ag、Au 等，避免内层给腐蚀了。

    （三）把金属的性能改变了

    尝试在能够构成电池的体系里面加缓蚀剂，把介质性质改变，把腐蚀的速度降低。

    （四）把金属电势改变了

    采取阴极防护措施，同时加上电源构成电解池，把所要防护的金属设为阴权，用废弃的金属当做要牺牲的阳极，需要保护的金属当做阴极来进行保护。

    （五）把电子流向改变

    采取阳极的防护措施，外部增加电源把要防护的金属阳极化，变成阳级，当达到相关程度的正向极数值后，因此表面有新成相层或吸附层而钝化金属。

    三、新方法的探究

    作为油田地面建设单位，工程建设公司常年接收各种采油工厂的维修工作与改造老区的工程，在实际施工的时候，有很多老化腐蚀的管线皆穿洞内部，这是因为输送管线的介质具备高腐蚀性，碱性与酸性，从另一个角度来说，输送的介质里有比较高的氧气与氢离子含量，比土壤里面的含量都还要高，有更加严重的电化学腐蚀。

    在研究与分析造成腐蚀的原因和防止腐蚀的手段，考证了许多收集资料与理论，因此本人提出防止腐蚀的新思路：保护磁场法。

    运用磁场保护的思路，来源三个腐蚀环节里面的第三个点，就是要在阴极上消耗一些会吸引电子的介质。

    （一）理论基础

    在要防止腐蚀的管线围上磁铁，有液体物质流过管线的时候，因为磁力线与沿进行垂直运力，水在介质里面磁化，如同表 3-1，图片里面的红箭头表示磁感线的流向，绿箭表示流体的流向，蓝箭表示出现电流的方向；

    水在被磁化之后，水的性持会产生系统的化学与物理变化，水的表面张力，溶解度与渗透力会慢慢变大，偶极之间的距离也慢慢变大，所以水溶解氧气吸引正负离子的引力也慢慢变大，把消耗在阴极上吸附电子的氢与氧离子，最后达到防止腐蚀的功能。

    同时产生了磁流体的发电机，实验验证了切割液体的磁感线也是能够制造电流，即便不是在闭合电路里面，制造出来的电流也能在某个程度上把阴极上所吸收的电子介质消耗掉，减慢金属腐蚀速度。

    （二）防腐效果

    辽河油田钻采院中心试验室试验员吴向洋，曾对磁场强度B、峰数 M、级数 N、流速 V 对腐蚀速度 d 的影响，用正交法优化处理回注水，得出：磁场强度 B 对腐蚀速度 d 的影响最大。

    磁场强度与腐蚀速度的曲线图中存在明显的拐点，即在一定磁场下，腐蚀速度存在最小值。

    四、结论

    通过对比分析，磁场保护作为防腐的新思路，其经济性和可靠性仍需要经过大量的试验研究，阴极了防护能够积极干预腐蚀反应，采取电学化的阴极化手段，保障了需要防护的金属体的均匀电化学性，压制出现腐蚀电池。加上保护阴极的漆膜防腐措施，是现在非常有效果的防止电化学腐蚀的手段。

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责任编辑：殷鹏飞

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