[發(fā)明專利]基于磁場輔助的海水環(huán)境下金屬材料防腐裝置及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910218337.2
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109778196A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李定林;陳滿;王亞欣;樸紅光;彭鵬;向正林;趙栓柱;張宇嬌;孫曉彤
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司;三峽大學(xué)
• 主分類號: C23F13/06
• 分類號: C23F13/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

基于磁場輔助的海水環(huán)境下金屬材料防腐裝置及方法，包括電源，電源的負(fù)極連接金屬基質(zhì)，電源用于提供金屬基質(zhì)陰極電位；輔助陽極，電源的負(fù)極連接輔助陽極；磁場發(fā)生裝置，用于給金屬基質(zhì)施加磁場，使金屬基質(zhì)含F(xiàn)e²⁺的腐蝕產(chǎn)物吸附于表面，抑制金屬基質(zhì)的腐蝕。在海水中，通過電源提供金屬基質(zhì)陰極電位，讓輔助陽極和海水電解質(zhì)形成電流回路，并通過磁場發(fā)生裝置給金屬基質(zhì)施加磁場，使金屬基質(zhì)含F(xiàn)e²⁺的腐蝕產(chǎn)物吸附于表面，抑制金屬基質(zhì)的腐蝕，使得金屬基質(zhì)得到保護(hù)。本發(fā)明不僅可有效抑制海水中金屬基質(zhì)，如鐵基鋼材設(shè)備的腐蝕，而且能夠延長金屬基質(zhì)設(shè)備的使用壽命，增長設(shè)備的維護(hù)周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海水環(huán)境下金屬材料的保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于磁場輔助的海水環(huán)境下金屬材料防腐裝置及方法。

背景技術(shù)

近些年來，我國海洋工業(yè)迅猛發(fā)展，其不可避免的在海洋中使用大量金屬設(shè)備，比如海水抽水蓄能電站輸水管道、輸油管道、跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)等金屬設(shè)備。海水是中強(qiáng)腐蝕性電介質(zhì)溶液，其腐蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過河水和雨水，且高電導(dǎo)率特性使腐蝕電池的作用范圍很大。金屬設(shè)備長期處于海洋這樣嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，很容易發(fā)生腐蝕、損毀。這些破壞給我們的生活帶來極大的困擾，甚至帶來經(jīng)濟(jì)損失和安全問題。

陰極保護(hù)技術(shù)在海洋腐蝕防護(hù)中的應(yīng)用最為廣泛。陰極保護(hù)就是通過一定的方式對被保護(hù)金屬提供一定量的電子流進(jìn)行陰極極化，使金屬的電位發(fā)生負(fù)移，使之處于熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)，從而減輕或防止金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而受到腐蝕的電化學(xué)保護(hù)方法。但是海洋的腐蝕仍舊嚴(yán)重，還需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述情況，本發(fā)明提供一種基于磁場輔助的海水環(huán)境下金屬材料防腐裝置及方法，即在現(xiàn)有陰極保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，施加磁場于作為陰極的金屬基質(zhì)周圍。當(dāng)金屬基質(zhì)表面發(fā)生腐蝕反應(yīng)后，由于腐蝕產(chǎn)物中的Fe²⁺離子具有磁矩，在磁場作用下含F(xiàn)e²⁺的腐蝕產(chǎn)物會吸附在金屬基質(zhì)表面，從而抑制金屬基質(zhì)的進(jìn)一步腐蝕。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

基于磁場輔助的海水環(huán)境下金屬材料防腐裝置，包括：

電源，電源的負(fù)極連接金屬基質(zhì)，電源用于提供金屬基質(zhì)陰極電位；

輔助陽極，電源的正極連接輔助陽極；

磁場發(fā)生裝置，用于給金屬基質(zhì)施加磁場，使金屬基質(zhì)含F(xiàn)e²⁺的腐蝕產(chǎn)物吸附于表面，抑制金屬基質(zhì)的腐蝕。

所述磁場發(fā)生裝置為電磁鐵。

所述磁場發(fā)生裝置由金屬基質(zhì)表面施加通電導(dǎo)線構(gòu)成。

所述電磁鐵、通電導(dǎo)線通過的電流采用脈沖式、直流式、或者交變式電流。

所述磁場發(fā)生裝置為永磁體。

所述磁場發(fā)生裝置施加磁場于金屬基質(zhì)，或者金屬基質(zhì)的易腐蝕處，或者金屬基質(zhì)與其他合金設(shè)備銜接處。

所述金屬基質(zhì)為鐵基鋼材、或者鐵基合金。

基于磁場輔助的海水環(huán)境下金屬材料防腐方法，在海水中，通過電源提供金屬基質(zhì)陰極電位，讓輔助陽極和海水電解質(zhì)形成電流回路，并通過磁場發(fā)生裝置給金屬基質(zhì)施加磁場，使金屬基質(zhì)含F(xiàn)e²⁺的腐蝕產(chǎn)物吸附于表面，抑制金屬基質(zhì)的腐蝕，使得金屬基質(zhì)得到保護(hù)。

所述磁場發(fā)生裝置施加的磁場為電磁場，電磁場的施加方法為：將電磁鐵放置于金屬基質(zhì)表面；或者將通電導(dǎo)線纏繞或平鋪于金屬基質(zhì)需要被保護(hù)的表面并產(chǎn)生磁場。

所述磁場發(fā)生裝置為永磁體，放置在金屬基質(zhì)表面需要保護(hù)的部分。

本發(fā)明一種基于磁場輔助的海水環(huán)境下金屬材料防腐裝置及方法，技術(shù)效果如下：