本實用新型涉及石油煉制、煤化工含硫污水罐、酸性水罐內防腐技術,具體是一種AR復合高活化酸性水罐專用犧牲陽極。
背景技術:
石化企業(yè)、煤制油、煤化工行業(yè)加工過程中,產生的酸性水、含硫污水儲罐,酸性水污水一般含有:Ka+、Na+、Mg2+ 、Ca2+ 、Cl- 、HCO3 - 、SO42- 、S2- 等危害性介質。礦化度為往往在50000-60000mgL-1,沉積水pH為9-11,酸性水中還含有硫酸鹽還原細菌(SRB)、腐生菌TGB等微生物。
近年,來大量報道傳統(tǒng)的防腐方法難以滿足現(xiàn)代企業(yè)安全、環(huán)保、低風險、高可靠性的防腐方法。傳統(tǒng)的環(huán)氧玻璃鋼防腐層由于酸堿交替以及溫差作用,玻璃鋼層或防腐涂層鼓泡、空鼓、層間剝離等,因此,探索尋求一項可靠性高的防腐材料和方法,是國內煉化、煤化工行業(yè)亟待解決的一個普遍性存在的問題。
一般酸性水罐或含硫污水罐溫度達到50℃以上,這個溫度決定了在這個腐蝕環(huán)境下不宜采用鋅陽極,一旦采用鋅陽極容易產生“陰-陽極”互轉現(xiàn)象,不但不起到陰極保護作用,反而會加速腐蝕,因此,就排除鋅陽極做為復合型陽極鑄造的可能。眾所周知,MO防腐涂層施工再完美,也必然存在針孔,聯(lián)合防腐保護是一個不可或缺的最優(yōu)化的一個防腐方法。通過增加兩種不同性質的鋁陽極、鎂陽極澆鑄成鑲嵌式結構的二種犧牲陽極,能迅速發(fā)送高活化電流迅速使得酸性水罐、污水罐內壁陰極極化,生成鈍化保護膜,隨著保護膜的生成,保護電流的降低,需要一個高效穩(wěn)定的犧牲陽極發(fā)揮作用,這樣內芯的鋁系陽極就發(fā)揮的其特長,綜合下來,兩種犧牲陽極材料取各自所長,從而使得設備得到最優(yōu)化、高效的的聯(lián)合防腐保護。
目前市場上有復合犧牲陽極,如鋅、鎂復合犧牲陽極(CN201372311Y),鋁、鎂復合犧牲陽極(CN102328063A),但是其結構均是傳統(tǒng)的包裹式結構。包裹式二種陽極材料在澆鑄形成工程中,由于張力及收縮比的不同,容易產生脫殼、分層情況。包裹式陽極活性較高的鎂陽極在酸性水罐工藝物料如果溫度較高,容易導致鎂陽極消耗過快而產生靜電積聚,由于酸性水罐工藝介質中含有碳烴類石油類介質,容易誘發(fā)由于靜電積聚而導致燃爆情況發(fā)生另外現(xiàn)有的復合陽極材料的合金選擇并不理想,電流效率不高。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的AR復合高活化酸性水罐專用犧牲陽極,采用鑲嵌式左右結構,無論酸性水罐工藝物料腐蝕性溫度等隨機如何變化,即便出現(xiàn)極端情況鎂陽極在短時間內過快忽然消耗,或過慢消耗,由于活性陽極鎂-相對惰性鋁陽極混合使用,均可應對,不會影響傳統(tǒng)包裹式犧牲陽極出現(xiàn)的不適應情況發(fā)生,不存在靜電積聚產生的安全燃爆隱患。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:AR鑲嵌式高活化酸性水罐專用犧牲陽極,由左右結構的鋁合金陽極體和鎂合金陽極體構成。
進一步地,鋁合金陽極體和鎂合金陽極體一次澆鑄冶煉復合而成。
進一步地,鋁合金陽極體的合金為鋅、鈦、鑭、鎂、鎵、鈰、鉍中的一種或多種。鋁陽極具有發(fā)電量大,電流效率高的特點,但是由于鋁表面有一層致密的氧化物薄膜,在含烴類的油相介質中易造成鈍化,難以發(fā)揮其犧牲陽極作用,我們在冶煉的過程中添加一些合金元素鎵和若干稀土元素鉍、鎵、鑭、鈰等稀土元素,促進鋁合金犧牲陽極表面的活化溶解,抑制自腐蝕析氫,使添加合金元素的原子部分取代鋁晶格上的鋁原子,使鋁表面的氧化膜不完整,從而使合金具有更負的電極電位及改善鋁系陽極的電流效率。
進一步地,鎂合金陽極體的合金為鈰、鑭或釹中的一種或多種。鎂陽極具有驅動電位過高,單位面積產生的電流較大,具有較高的化學活性,它的電極電位較負,保護膜易于溶解,適用于電阻率較高的土壤和淡水中金屬構件的保護,但不足之處是它們的電流效率都不高,通過在鎂中加入適量鑭、鈰、釹等稀土元素,可使鎂陽極的電化學性能得到改善。
進一步地,所述鋁合金陽極體與鎂合金陽極體的復合為嵌入式。
本實用新型的有益效果為: 1)突破傳統(tǒng)的鋁、鋅、鎂系三大類犧牲陽極,各自分離,只可選其一的防腐方法,采取一半為鋁系陽極,一半為鎂系犧牲陽極,鑲嵌式復合結構混合型犧牲陽極;2)突破容重小兩種不同材料熔鑄產生的龜裂、脫殼問題。由于本鑲嵌式犧牲陽極體積及容重較小,且鋁陽極和鎂陽極熔點相近,一次性冶煉熔鑄即可,不會產生層間龜裂、脫殼的問題。3)復合犧牲陽極一次性澆鑄完成后,常溫情況下,采用稀土鹽化學處理的辦法,形成的稀土預處理膜穩(wěn)定,而且低價、元毒、環(huán)保,和鉻酸鹽等表面處理方法相比,稀土鹽轉化處理優(yōu)勢明顯。
附圖說明
圖1是犧牲陽極的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,AR鑲嵌式高活化酸性水罐專用犧牲陽極,由左右結構的鋁合金陽極體1和鎂合金陽極體2構成,鋁合金陽極體和鎂合金陽極體一次澆鑄冶煉復合而成,鋁合金陽極體的合金為鋅、鈦、鑭、鎂、鎵、鈰、鉍中的一種或多種,鎂合金陽極體的合金為鈰、鑭或釹中的一種或多種,所述鋁合金陽極體與鎂合金陽極體的復合為嵌入式。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內,根據(jù)本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。