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阴极保护课题研究报告总结阴极保护是一种常用的金属腐蚀控制方法，通过施加外电位来减少金属的电化学反应，从而保护金属结构不被腐蚀。
本次研究旨在探讨阴极保护技术在延长金属结构使用寿命、减少维护成本方面的应用。
首先，我们通过实验研究了阴极保护技术的基本原理和工作机制。
实验结果表明，施加适当的外电位可以使金属结构形成一个保护性的氧化膜，有效减少金属与环境中的腐蚀物质接触，从而延长金属结构的使用寿命。
其次，我们对阴极保护技术在不同工程领域的应用进行了研究。
实践证明，阴极保护技术在海洋平台、地下管道、钢结构桥梁等领域具有广泛的应用前景。
通过在这些结构上施加适当的外电位，可以显著减少金属的腐蚀速率，延长结构的使用寿命，减少维护成本。
进一步的研究发现，阴极保护技术的实施需要考虑多方面因素。
首先，需要确定适当的外电位大小，以保证金属结构的保护性能。
其次，要合理选择阴极保护材料，并考虑其与金属结构的兼容性。
此外，环境因素如温度、湿度等也会对阴极保护效果产生影响，需要进行合理的控制。
最后，我们提出了一些建议，以进一步推动阴极保护技术的应用和发展。
首先，需要加强对阴极保护技术的宣传和推广，增强相关行业对该技术的认识和应用意识。
其次，应加大对阴极保护技术的研发力度，不断提高其性能和稳定性，以满足不同工程领域的需求。
此外，还应加强技术标准的制定和监督，确保阴极保护技术的实施和运行达到安全可靠的水平。
综上所述，阴极保护技术在金属腐蚀控制方面具有重要的应用价值。
本次研究对阴极保护技术的原理、应用和发展进行了探讨，并提出了相应的建议。
相信通过进一步的研究和实践，阴极保护技术必将在工程领域中发挥更大的作用，为金属结构的保护和维护提供有效的解决方案。
阴极保护方案阴极保护方案：保卫金属免受腐蚀的利器导语：金属材料普遍容易受到腐蚀的威胁，为了保护金属免受腐蚀的侵害，阴极保护方案应运而生。
本文将探讨阴极保护的原理、应用领域以及常见的阴极保护技术。
第一部分：阴极保护的原理阴极保护是一种通过电化学方法来保护金属材料免受腐蚀的技术。
其基本原理是将一个更易被腐蚀的金属（称为牺牲阳极）与待保护金属连接，使牺牲阳极成为主动腐蚀体，在电路中形成电流，阻止了待保护金属上的腐蚀反应。
阴极保护的核心思想是利用“以小换大”的原则，通过损害牺牲阳极来保护待保护金属。
第二部分：阴极保护的应用领域1. 油气输送管道：在石油和天然气的输送管道中，金属管道暴露在潮湿的土壤、水中或海洋环境中，极易受到腐蚀的威胁。
通过采用阴极保护技术，可以有效保护油气输送管道的完整性和使用寿命。
2. 船舶和海洋结构：船舶和海洋结构在海水中长期接触到盐离子和氧气，容易发生腐蚀。
阴极保护被广泛应用于金属船体和桩、码头等海洋建筑的保护，延长其使用寿命。
3. 水处理设备：在水处理设备中，如供水管道、水处理设备和水塔等金属结构，阴极保护可以有效地减少金属的腐蚀，提高其稳定性和使用寿命。
第三部分：常见的阴极保护技术1. 牺牲阳极法：这是一种最常用的阴极保护技术，通过在待保护金属表面安装一个与之连接的可被腐蚀的金属阳极，以保护待保护金属。
在实际应用中，锌或铝通常被用作牺牲阳极。
2. 电流阴极保护法：这种方法通过在待保护金属上加上外部电源，使其成为阴极，建立与阳极部分的电流差异，防止金属腐蚀。
同时，在待保护金属表面涂覆一层特殊的保护层，以增加保护效果。
3. 阳极泄放法：这种方法利用外部电源以及适当的阳极和阴极材料，在待保护金属周围形成一个保护电场。
该电场对金属进行保护，避免腐蚀。
结语：阴极保护方案是一项重要的技术，能够有效保护金属材料免受腐蚀的侵害。
它在各个领域的应用，如油气输送管道、海洋工程和水处理设备等，起到了关键作用。
油气管道阴极保护技术现状分析及展望发布时间：2022-04-10T04:06:33.917Z 来源：《时代建筑》2022年1月上作者：王存博[导读] 随着经济水平的快速提升，社会各领域的发展对能源提出了更高的需求，企业在做好能源供应工作的同时，也应该确保油气储运设施的平稳运行，保障国家能源供应的安全。
为了有效保持油气管道的完整性，可以采取阴极保护等相关技术，确保石油和天然气等能源输送安全，有助于落实和贯彻国家能源安全的要求，更好地服务于现代化社会的建设。
中石油大港油田采油工艺研究院王存博单位省市：天津市单位邮编：300280摘要：随着经济水平的快速提升，社会各领域的发展对能源提出了更高的需求，企业在做好能源供应工作的同时，也应该确保油气储运设施的平稳运行，保障国家能源供应的安全。
为了有效保持油气管道的完整性，可以采取阴极保护等相关技术，确保石油和天然气等能源输送安全，有助于落实和贯彻国家能源安全的要求，更好地服务于现代化社会的建设。
关键词：油气管道；阴极保护技术；现状与发展 1阴极保护技术现状 1.1阴极保护计算很长时间以来，管道阴极保护计算都是在一种理想的条件下进行的，即假设阴极保护电流均匀分布于管道表面。
这种方法不能对管道断电电位进行计算，也不能对较为复杂的金属结构和管网阴极保护系统电位及电流分布进行计算。
近年来随着三维技术的快速发展，数值模拟技术也被应用于管道阴极保护技术中来，为阴极保护计算提供了新的途径。
这一技术首先是建立一个多元参量的数值模型，包含管道、阴极保护系统、管道周围土壤等相关数值，同时结合极化曲线来建立并求解电场方程，从而得到管道表面极化电位和管道周围的电场分布情况。
这一数值模拟技术有效地解决了复杂金属结构阴极保护的计算难点，同时也可以很容易得出金属结构的断电电位，成功实现了定性及半定量的分析目标。
1.2阴极保护装备目前我国油气管道所采用的阴极保护装备主要包括阴极保护电源系统和测量系统两部分，分别负责不同的工作。
阴极保护技术的应用摘要简要说明了阴极保护技术在国内外的发展现状，原理及前景；并分别在钢铁在海水中和钢筋混凝土中说明了阴极保护技术在防腐蚀中的重要作用。
关键词：阴极保护，腐蚀，防腐蚀阴极保护概述阴极保护技术是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。
阴极保护技术分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护，目前该技术已经基本成熟，广泛应用到土壤、海水、淡水、化工介质中的钢质管道、电缆、钢码头、舰船、储罐罐底、冷却器等金属构筑物的腐蚀控制。
国内外阴极保护的发展1823 年，英国学者汉·戴维（Davy）接受英国海军部对木制舰船的铜护套的腐蚀的研究，用锡、铁和锌对铜进行保护，并将采用铁和锌对铜保护的相关报告于1824年发表，这就是现代腐蚀科学中阴极保护的起点。
虽然戴维采用了阴极保护技术对铜进行保护，但对其工作原理却并不清晰。
1834年，电学的奠基人法拉第奠定了阴极保护的原理；1890 年爱迪生根据法拉第的原理，提出了强制电流阴极保护的思路。
1902 年，K·柯恩采用爱迪生的思路，使用外加电流成功地实现了实际的阴极保护。
1906 年，德国建立第一个阴极保护厂；1910 年～1919年，德国人保尔和佛格尔用10年的时间，在柏林的材料试验站确定了阴极保护所需要的电流密度，为阴极保护的实际使用奠定了基础。
我国的阴极保护工作开始于1958年。
其直接原因是当时一条长输管道（克拉玛依－独山子输油管道）埋地11 个月就开始穿孔漏油，最严重时每天都要穿孔几次。
1961年将原管道停产并施加了阴极保护，施加阴极保护后，该管道连续运行了20多年未出现漏油，1986年有关专家通过考察、分析、评估，认定此管道还可工作20年。
自阴极保护作为一种金属防腐蚀技术开始至今, 阴极保护系统的设计方法, 大致经历了以单纯依据经验和简单的暴露试验进行阴极保护系统设计的经验设计方法, 以欧姆定律为基础进行阴极保护系统设计的传统计算设计方法、应用现代数值计算方法和以计算机作为计算工具进行阴极保护系统设计的现代设计方法的发展阶段。
阴极保护应用技术概述阴极保护是一种常用的金属材料防腐技术，其原理是在被保护金属表面施加一个负电位（即负极电位），使得金属表面的自然电位降低，从而防止金属被氧化腐蚀。
阴极保护技术被广泛应用于海洋工程、石油化工、化肥厂等领域，可以延长设施的使用寿命，降低维修成本，提高设备的安全性。
原理阴极保护原理实际上是在金属表面施加电场，从而改变金属表面的自然电位。
当金属表面被施加一个负电位时，它就成为了一个负极，而电解质溶液成为了阳极。
负极表面会以电化学反应的形式释放出电子，使得金属表面的电位降低，从而降低了金属的电化学反应活性。
另外，阴极保护技术也可以通过形成一个保护层来实现防腐效果。
例如，在海洋工程中，通过给钢制物体表面涂上一层活性炭可以形成一种电化学保护层，这样就可以达到防止钢制物体腐蚀的效果。
实施步骤第一步：制定防腐计划在实施阴极保护技术之前，需要对被保护对象进行评估，并确定是否需要防腐保护。
接着需要确定使用何种防腐方法以及防腐保护等级标准。
第二步：设计阴极保护系统在设计阴极保护系统时，需要进行电位测量、阴极保护电流密度及保护面积的计算，并确定阴极保护电源及信号转换器等设备的具体参数。
第三步：施工及安装在进行施工及安装之前，需要对保护对象进行彻底的清洁处理，以便于与阴极保护系统的电极接触。
接着需要进行设备安装、电缆铺设以及地接装置的安装等工作。
第四步：调试及检验在阴极保护系统安装完成后，需要进行调试检验，包括阴极保护电流、保护电位及保护面积的确认以及电极触点阻值的检查等工作。
第五步：运行维护在阴极保护系统投入运行后，需要定期进行维护和检查，以确保系统的稳定性。
这包括检查水泵、电缆接头、电源开关等设备的运行状态，以及碳电极和测试水的腐蚀性等方面的检查。
结论阴极保护技术是一种应用广泛的防腐技术，在海洋工程、石油化工等领域有着重要的应用，可以延长设施的使用寿命，降低维修成本，提高设备的安全性。
实施阴极保护技术需要制定防腐计划、设计阴极保护系统、施工及安装、调试及检验以及运行维护等步骤。
阴极保护技术的应用现状及相关问题探讨摘要：目前阴极保护与涂层协同保护已经广泛应用于管道的腐蚀防护上。
防腐层作为管道防护的第一道防线，将管道与腐蚀性介质隔开，并且保护管道不受外力机械损伤;而当防腐层出现破损时，此时阴极保护作为第二道防线，保证管道破损处不受腐蚀影响。
阴极保护主要包括外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。
对于不同防腐层的管道来说，SY/T0036中指出了所需要的最小阴极保护电流密度:就目前应用广泛的3PE防腐层(1MΩ·m2)来说，金属管道保护需要的阴极保护电流密度小于10μA/m2，一方面，防腐层极大地减小了阴极保护系统的输出电流;另一方面，由于较高的防腐层电阻率，使得阴极保护电流更加均匀，能够保护更长的管道。
关键词：杂散电流干扰；下埋地管道；阴极保护引言阴极保护技术在长输管道中已获得广泛应用。
长输管道腐蚀防护采用防腐层加阴极保护系统的做法。
管道施工和运行中防腐层存在漏点损伤，阴极保护系统向管体施加保护电流，管-地电位产生负向极化，实现管体保护。
长输管道主要应用强制电流法，牺牲阳极法用于高寒特殊环境或提供辅助保护。
目前应用范围已从长输管道发展至油气站场、油库、燃气管网，形成区域性阴极保护技术。
随着计算机技术和数值模拟技术的发展，国内已开展阴极保护数值模拟技术在工程领域的实践研究。
1阴极保护的基本原理金属管道位于复杂的外部环境中，包括土壤、水和含水汽的气体等。
它们都含有电解质。
当一根金属管被埋在水下或海底时，它被大量的电解质包围，从而增加了金属管的电化学腐蚀。
在具体工作过程中，不仅需要用外部防腐材料处理金属管，还需要通过阴极保护消除电化学腐蚀。
一旦泄漏电流出现在外部环境中，金属导管就会被周围的电解质腐蚀，必须加以保护，以免泄漏。
电化学腐蚀可以分为一次电池腐蚀和电解腐蚀。
在前一种情况下，腐蚀原理是:电解溶液改变金属，形成原电池，出现腐蚀情况；而在后一种情况下，电解溶液中的金属受到周围泄漏电流的干扰，具有电解和腐蚀情况。
阴极保护的原理及应用初级阴极保护是一种防腐蚀技术，它的原理是通过电流的作用来保护金属结构不受腐蚀。
阴极保护广泛应用于各个领域，包括石油行业、自来水供应系统、海洋工程、桥梁和建筑物等。
阴极保护的原理基于电化学反应的基本规律。
当金属暴露在一定条件下的介质中时，会与介质发生一系列的电化学反应。
其中最常见的腐蚀形式是金属离子的溶解，这个过程称为阳极溶解。
阴极保护的目的是通过施加外加电流，使金属表面成为阴极，从而阻止金属的溶解反应，实现对金属的保护。
阴极保护的应用依赖于两个基本原则：阳极和阴极的电子传导以及电解质的输运。
在一个阴极保护系统中，通常包括一个直流电源、阳极材料和电解质。
首先，阳极材料的选择非常重要。
阳极材料通常是一种具有良好电导性和耐腐蚀性的金属，如铁、铝或镁。
阳极材料会持续地释放电子，并形成电流向金属结构中传导。
阳极材料的耐蚀性决定了它们的寿命。
其次，电解质的输运机制对阴极保护效果有重要影响。
电解质的主要作用是传递电流和提供阴极保护所需的离子。
一种常用的电解质是水溶液，其中包含适量的盐和辅助物质。
水溶液中的离子通过与金属表面的相互作用，抑制了阳极溶解反应的发生。
在阴极保护系统中，需要通过电源施加一定的电流到金属结构上。
电源通常是直流电源，可根据阴极保护对电流的要求进行相应的调整。
施加电流后，阳极和金属将通过电解质中的离子进行电子传导，形成一个闭合的电路。
阴极保护的应用非常广泛。
以下是一些主要的应用领域：1. 石油行业：阴极保护广泛应用于石油开采和储存设备，如油井、油罐和管道等。
由于石油的化学性质，油井、油罐和管道易受腐蚀的影响，阴极保护可以延长这些设备的使用寿命。
2. 自来水供应系统：自来水供应系统中的金属管道和设备也容易受到腐蚀的影响。
阴极保护可以减轻自来水系统中的金属腐蚀，保护供水的质量和安全。
3. 海洋工程：海洋环境中盐水的腐蚀性很强，特别是对于金属结构来说更为明显。
阴极保护广泛应用于码头、海洋平台和船舶等设施，可以提高它们的抗腐蚀能力。
油气管道阴极保护技术现状与展望一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，油气管道作为主要的能源运输方式之一，其安全、高效、可靠的运行显得尤为重要。
阴极保护技术作为确保油气管道安全运行的重要手段，其技术现状与展望的研究具有深远的现实意义。
本文旨在全面梳理油气管道阴极保护技术的历史发展、现状以及存在的问题，并在此基础上展望未来的发展趋势。
文章首先回顾了阴极保护技术的发展历程，从最初的原理探索到现如今在油气管道中的广泛应用，分析了其发展过程中的重要节点和关键突破。
接着，文章重点介绍了当前油气管道阴极保护技术的实施现状，包括主要的技术方法、应用效果以及存在的问题。
在此基础上，文章对阴极保护技术在油气管道中的发展前景进行了展望，包括新材料的研发、智能化技术的应用以及环保要求的提升等方面的趋势。
本文旨在为油气管道阴极保护技术的研究与应用提供参考，为相关领域的技术人员和管理人员提供决策支持，同时也为未来的研究提供方向和思路。
二、阴极保护技术的基本原理阴极保护技术是一种广泛应用于油气管道的防腐蚀技术，其基本原理是通过向被保护的金属（如油气管道）施加一个外加电流，使其成为阴极，从而防止或减缓金属的腐蚀过程。
阴极保护技术主要分为两种：牺牲阳极法和外加电流法。
牺牲阳极法是一种较为简单和经济的阴极保护方法。
在这种方法中，将一种比被保护金属电位更负的金属或合金（牺牲阳极）与被保护的金属相连接，并一同浸入电解质溶液中，形成原电池。
由于牺牲阳极的电位比被保护金属更负，因此它将成为原电池的阳极，被保护金属则成为阴极。
在腐蚀电池工作时，牺牲阳极不断溶解消耗，并释放电流保护被连接的金属。
这种方法适用于小型或中等规模的油气管道，且土壤电阻率较低的情况。
外加电流法则是一种更为强大和灵活的阴极保护方法。
在这种方法中，通过外部电源向被保护的金属施加电流，使其成为阴极。
外部电源可以是直流电源或交流电源，通过调整电流的大小和方向，可以实现对被保护金属的精确控制。
阴极保护技术最新研究进展对长输管道的工艺站场和油库大型地上储罐实施区域性阴极保护是站场综合保护的发展趋势，目前采用外加电流阴极保护技术为主，并采用多种辅助阳极的埋设方式。
长距离油气管道外壁防腐通常采用涂敷涂层配合阴极保护技术，目前应用广泛的阴极保护方法是采取外加电流与牺牲阳极联合保护的方法。
目前，阴极保护的最新研究进展和未来发展方向大致有以下几个方面：（1）实现阴极保护的计算机辅助设计、建立保护系统数学模型，优化保护参数并对阴极保护效果的作出科学预测与评估；（2）建立阴极保护自动检测系统，以实现阴极保护系统的远程监测与控制；（3）开发研制对环境污染小、稳定性好、寿命长、高性能辅助阳极材料。
一、阴极保护数值模拟在进行埋地管线及地面储罐复杂腐蚀控制系统设计和工程应用时，采用传统的经验设计方法难以获得阴极保护系统的最佳方案，近年来通过计算机数值模拟计算，可以提供例如电位、电流密度的分布规律和电能消耗等应用中需要的设计参数，预测涂层性质的变化和杂散电流的干扰作用等各种因素对阴极保护系统的影响，可以用来优化阴极保护系统的电极位置，实现全寿命期内可控制和有预见性的复合腐蚀防护系统优化设计。
可以说阴极保护已经进入了数值仿真时代。
1.地下管线阴极保护系统数值模拟概况为了保护管线外部涂层不充分和涂层破损的部分，通常采用涂层与阴极保护系统联合方式进行地下管线外部的腐蚀防护。
传统的阳极阻抗公式忽略了电位和电流在管线上的分布，不能够充分模拟管线涂层出现缺陷时的状况。
国内外在对阴极保护电位分布的数值模拟研究中，大多数采用拉普拉斯方程作为电位分布的描述方程。
而对描述方程的求解方法主要为有限元法和边界元法。
国外通常将有限元法和边界元法结合用于长输管道阴极保护系统模拟优化。
Alija Muhareovic［i］使用有限元法和边界元法联用的方法，计算了在使用牺牲阳极进行阴极保护的管道表面的保护电位和阴极保护电流密度分布，探讨了土壤电阻率和阳极至管道距离等因素对保护电位的影响，结果表明该方法可以用于所有条件下阴极保护系统的设计。
收稿日期：２０１３‐０４‐１５。
作者简介：邹积强，男，１９８９年毕业于大连理工大学腐蚀与防护专业，学士，长期从事炼油设备失效分析、防腐设计、腐蚀机理分析工作，已获６项国家实用新型专利和发明专利，取得省部级学术成果奖４项，发表论文４０余篇，高级工程师。
Ｅｍａｉｌ：ｚｏｕｊｉｑｉａｎｇ＠ｗｅｐｅｃ．ｃｏｍ治理球罐ＳＳＣＣ的ＺＡＲＥ阴极保护技术应用实践与展望邹积强１，彭如玫２（１．大连西太平洋石化公司，辽宁大连１１６０００；２．大连天凡防腐技术有限公司，辽宁大连１１６０１１） 摘 要：应对国内炼化企业炼制含硫原油导致液态烃球罐发生的应力腐蚀开裂事件不断增多的问题，笔者经过九年的探索，提出一项具有针对性的防止或抑制球罐发生硫化物应力腐蚀的一项ＺＡＲＥ阴极保护技术，意在预防和降低液态烃球罐发生硫化物应力腐蚀开裂的使用风险，提高球罐的安全使用寿命。
ＺＡＲＥ技术已经在国内十几家炼化企业得到应用，成为国内炼化企业治理球罐发生硫化物应力腐蚀开裂的一个选择性技术。
关键词：液态烃球罐 硫化物应力腐蚀 ＺＡＲＥ牺牲阳极膜 阴极保护 国内中石油、中石化、中海油炼制进口含硫原油比例的逐年攀升，所属的炼化企业液态烃球罐发生硫化物应力腐蚀开裂（以下简称ＳＳＣＣ）的事件呈现激增的趋势，ＳＳＣＣ已成为影响各炼化企业设备安全生产的一个重要风险源。
１９８８年美国ＮＡＣＥ成立了专门研究湿硫化氢环境下腐蚀设备发生ＳＳＣＣ的调查组，湿Ｈ２Ｓ环境下设备即便硫化物含量低于５０μｇ／ｇ，发生应力腐蚀开裂的几率也高达１７％【１】。
根据各国大量的统计，在湿液化氢腐蚀环境破坏事故中，应力腐蚀开裂和氢鼓包损伤高达６０％，居各类腐蚀破坏事故之首【２】。
由于球罐发生应力腐蚀开裂无任何征兆、隐蔽、突发的特点，所以一旦发生腐蚀泄漏，其造成的后果往往是具有灾难性的，因此探索一个治理球罐的应力腐蚀开裂技术有着深远的意义。
１ 解析球罐用钢发生及球罐发生ＳＳＣＣ机理和特点ＧＢ１２３３７—１９９８枟钢制球形储罐枠标准中列出了能作为液态烃球罐壳体的钢号主要有：１６ＭｎＲ、１５ＭｎＶＲ、１５ＭｎＶＮＲ及０７ＭｎＣｒＭｏＶＲ等４个钢号，除了上述４个钢号以外，炼化企业许多球罐采用ＪＦＥ‐ＨＩＴＥＮ６１０Ｕ２Ｌ、ＣＦ‐６２等低合金高强钢制造。
钢的强度越高，对应力腐蚀越敏感。
按照我国枟压力容器安全技术监察规程枠和化工部ＨＧＪ１５‐１９８９枟钢制化工容器材料选用规定枠中定义为【３】：①温度≤（６０＋２Ｐ）—Ｐ为压力ＭＰａ（表压）；②Ｈ２Ｓ分压≥０．０００３５ＭＰａ，相当于水中溶解Ｈ２Ｓ度≥１０×１０－６；③介质中含有液相水或处于露点温度以下；④ｐＨ值＜９或有ＨＣＮ存在。
国内外对于液态烃球罐研究最多的是以Ｈ２Ｓ腐蚀为主，球罐在Ｈ２Ｓ水溶液中，由于Ｈ２Ｓ分解，生成Ｈ＋与ＨＳ－，由于发生的电化学反应阴极产生的大量Ｈ原子，新生的Ｈ具有很强的活性，不能从表面逸去，一部分Ｈ渗入钢中的氢原子一部分分散在金属晶格内，这就是所谓的吸收氢（Ｈａｂ），这些氢分子不易从钢中逸出由于氢分子的不断聚积，被金属吸收并慢慢向金属内部扩散与渗透，并在球罐本体中高硬度区、高强度区、高应力区，尤其在焊缝与热影响区积聚，使其变脆，最终导致ＨＩＣ、ＳＳＣＣ及ＳＯＨＩＣ。
需要指出的是，１６ＭｎＲ钢对Ｈ２Ｓ腐蚀开裂更敏感，一定量的Ｍｎ会降低碳的扩散速度，可减弱Ｓ的有害作用。
一般控制Ｍｎ含量在１．２％以下，若Ｍｎ含腐蚀与防护石油化工设备技术，２０１４，３５（１）・２４・Ｐｅｔｒｏ‐ＣｈｅｍｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ量超过１．２％，必然会形成较多的ＭｎＳ，除了ＭｎＳ夹杂成为微阴极，ＭｎＳ偏析的带状组织为马氏体与贝氏体，最有可能产生ＨＩＣ、ＳＳＣＣ，有报道认为１６ＭｎＲ应慎重作为球罐用钢。
补充说明的是经改良的１６ＭｎＲ有可能成为抗ＨＩＣ、ＳＳＣＣ用钢，国内目前已有将所生产的１６ＭｎＲ钢通过控制Ｐ、Ｓ合量与限制Ｍｎ含量及Ｃ当量并加Ｃａ处理，而使钢材具有抗ＨＩＣ、ＳＳＣＣ腐蚀能力。
广义的湿硫化氢腐蚀环境还有Ｈ２Ｓ＋ＨＣｌ＋Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ＋ＨＣＮ＋Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ＋ＲＮＨ２＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ。
ＳＳＣＣ是金属拉应力和含湿Ｈ２Ｓ的腐蚀介质共同作用下引起的破裂，属于低应力开裂，其发生开裂的应力值远低于钢材的抗拉强度，产生裂纹后可迅速扩展，并无任何征兆、因此球罐一旦发生ＳＳＣＣ往往具有灾难性的特点。
２ 湿硫化氢环境中球罐发生ＳＳＣＣ的调查及危害２．１ 湿硫化氢腐蚀引起的ＳＳＣＣ调查１）ＮＡＣＥＭＲ０１７５—１９８８标准认为发生硫化氢应力腐蚀极限水溶液中Ｈ２Ｓ质量浓度约为２０ｍｇ／Ｌ。
ＮＡＣＥ的Ｔ‐８‐６ａ调查湿Ｈ２Ｓ（硫化物的一种）环境下腐蚀设备发生ＳＳＣＣ结论：Ｈ２Ｓ含量大于５０μｇ／ｇ占球罐开裂率的７３．５％，对于Ｈ２Ｓ含量小于５０μｇ／ｇ的水相工艺环境中的压力容器也还有１７％的开裂率。
２）美国石油学会（ＡＰＩ５８１，Ｐ２６３页）的报告，在水中仅含有１ｍｇ／Ｌ的Ｈ２Ｓ就足以导致硫化物应力腐蚀开裂（ＳＳＣＣ）。
“目前已发现水中低至小于１×１０－６的硫化氢（Ｈ２Ｓ）足以引起ＳＣＣ”。
因此各炼油厂液态烃球罐的防ＳＣＣ普遍受到广泛重视。
当石油液化气作为原料气产自ＦＣＣ装置，往往外有大量的氢氰酸离子（ＣＮ－），此时球罐发生硫化氢应力腐蚀开裂的几率非常高。
理论上存在１００％的可能性。
２．２ 湿硫化氢应力腐蚀产生的危害球罐由于储存的Ｃ３～Ｃ５液态烃具有易燃、易爆等特点，一旦发生腐蚀开裂事故造成的后果往往产生重大的经济和人身安全事故，对企业员工身心影响也是巨大的。
２０１０年１月７日兰州某石化厂３１６烃类罐区发生爆炸，随即起火。
爆炸事故造成了６人遇难，１人重伤。
２０１０年５月，某石化公司的１０００ｍ３丁二烯球罐检测发现赤道板Ｃ１０～Ｃ１４焊缝中间板木材发现ＳＳＣＣ裂纹２．４ｍ２连片鼓包，最大直径１３０ｍｍ，球罐损伤严重，就地报废拆除【４】。
某石化公司炼油厂，由于设备陈旧，早期的设备材质及制作水平不高，几乎每年都检验处腐蚀裂纹【５】。
中石油大连石化公司２０１１年６月，１０００ｍ３ＳＰＶ３６Ｎ材质制作Ｑ‐５号丙烷球罐，检验间隔２年发现若干处新增ＳＳＣＣ裂纹。
国内大量报道：加工高硫原油是液态烃球罐内液态烃介质含有一定量的硫化物（含硫化氢）是导致球罐大量产生应力腐蚀裂纹的主要原因。
３ 阐述ＺＡＲＥ牺牲阳极膜阴极保护技术防止ＳＳＣＣ的实践历程为防止液态烃球罐使用中发生ＳＳＣＣ，国内球罐制作厂家在球罐制造、控制球罐用钢控制Ｓ、Ｐ的含量、严格把控球罐用钢的显微组织、硬度、合金元素和热处理等方面做了大量有益的工作，并取得了一些成果，但在探索寻求球罐防止ＳＳ‐ＣＣ开裂的具体措施上，尚未有一套成熟的经过实践验证的防腐方法。
笔者经过历时９年的探索和在国内炼制中东含硫原油最早的合资企业—大连某石化公司在球罐治理ＳＳＣＣ的实践中，采取的ＺＡＲＥ技术应用球罐防止ＳＳＣＣ开裂，初步取得了一下成效。
尽管大连某石化公司在开工后的１７年一直炼制中东含硫原油，却始终没有出现ＳＳＣＣ开裂，Ｔ３００５在制造期间存在的旧裂纹，实施ＺＡＲＥ阴极保护技术后，历次检验均未发现新增ＳＳＣＣ和裂纹扩展情况发生。
大庆石化在２００９年１０月份炼油分厂球罐做过采用ＺＡＲＥ技术和没有采取防腐措施的２台球罐做过对比，没有做过的球罐半年后又出现ＳＳＣＣ（在４．３章节中有详述，这里不做赘述）。
４ ＺＡＲＥ稀土合金涂层的成分对于球罐防止ＳＳ‐ＣＣ的功能介绍及实验验证１）ＺＡＲＥ稀土合金层本质核心是以牺牲阳极（膜）的阴极保护作用，抑制和防止球罐本体的腐蚀。
ＺＡＲＥ稀土合金通过电弧喷涂，在球罐本体面形成一层致密的伪合金牺牲阳极膜，即可屏蔽隔离腐蚀介质的浸蚀、又可覆盖由于热喷涂ＺＡＲＥ合金层产生的针孔、裂纹等缺陷，同时ＺＡ‐ＲＥ合金层由于电化学作用产生的电子集迁移产生阴极保护电流，保护球罐本体，达到“联合保护”的防腐功效。
２）ＺＡＲＥ稀土合金层中的铝和氧有极高的・５２・ 第３５卷第１期邹积强等．治理球罐ＳＳＣＣ的ＺＡＲＥ阴极保护技术应用实践与展望亲和力，其在空气中以及在电弧喷涂过程中极易氧化生成一层致密的Ａｌ２Ｏ３膜，虽然Ａｌ２Ｏ３有着良好的耐硫化物等腐蚀性，但Ａｌ的阴极保护效果很弱，Ａｌ２Ｏ３电位升高远高于球罐本体标准电极电位，所生成的Ａｌ２Ｏ３膜不具有阴极保护性。
３）ＺＡＲＥ合金层中另外一种有色金属锌在含硫化物的介质中，在收到含Ｓ２－、ＨＳ－、Ｃｌ－、ＣＮ－、ＣＯ２等水相介质浸蚀时，其腐蚀产物体积膨胀３～４倍，有利于封闭合金层，通过“屏蔽效应”起到保护作用。
其他有色金属如镉（Ｃｄ）、铟（Ｉｎ）、镓（Ｇａ）、铋（Ｂｉ），镁（Ｍｇ）等有色金属具有防止ＺＡＲＥ牺牲阳极膜产生硬壳现象导致牺牲阳极膜接触液态烃球罐腐蚀介质的面积越来越小而产生“窒息”【６】。
４）稀土也被称之为“工业的调味剂”、“新材料之母”，ＺＡＲＥ稀土合金层中的稀土元素可增加合金活性，含有稀土元素的ＺＡＲＥ合金层能与硫产生强烈反应生成稳定的硫化物，可与Ｓ２－、ＨＳ－、Ｃｌ－、ＣＮ－等腐蚀性介质通过电化学、化学反应机理，生成可溶性的盐沉积在液态烃球罐本体表面，这也就是所谓的稀土元素所具有“捕获效应”，从而消除了对球罐本体的应力腐蚀损伤。
５）ＺＡＲＥ稀土合金层中的其他金属合金，做为球罐内防腐过程中，由于Ｈ２Ｓ、ＨＳ－、Ｃｌ－吸附形成点蚀在活化点所产生的析出相（优先腐蚀的牺牲阳极性质的金属元素），在相对稳定的Ａｌ基体周围活化溶解，体积膨胀，反应产物沉积，以Ａｌ２Ｏ３或未来得及氧化的Ａｌ基体为中心，构成硬质量的网络构架，减少牺牲阳极金属元素的散失，同时还可以将电弧喷涂过程形成的海绵状的多孔组织堵住，使得ＺＡＲＥ合金层更加致密，从而保护球罐本体不受Ｓ２－、Ｈ＋等腐蚀性离子的损伤，增加防腐效果，这也就是所谓的“固定床效应”。
４．１ ＺＡＲＥ与Ｚｎ、Ａｌ及Ａｌ（喷铝）电化学指标与对比表１为传统锌、铝涂的层性能指标对比实验数据。
数据表明：ＺＡＲＥ合金层的电化学性能介于锌涂层和铝涂层之间近于锌涂层，因此对钢铁起到阴极保护作用。
其力学性能介于锌涂层和铝涂层之间近于铝涂层，有较高的硬度和抗冲击性能。
ＺＡＲＥ、铝牺牲阳极在饱和Ｈ２Ｓ水溶液中放电对比见图１。
图１ ＺＡＲＥ、铝牺牲阳极在饱和Ｈ２Ｓ水溶 放电数据图线表明：ＺＡＲＥ稀土合金放电效果明显由于铝牺牲阳极，其放电效率高于铝阳极３～５倍以上。
４．２ ＺＡＲＥ应用于液态烃球罐使用与未采取防腐措施的对比２０１０年１０月，大庆某石化公司炼油厂气体原料车间的ＱＷ‐２、ＱＷ‐５的２台球罐，经大庆石化检测公司理化检测，荧光磁粉检测２台球罐均在焊缝热影响区发现裂纹，ＱＷ‐２在焊缝热影响区发现１４条裂纹，ＱＷ‐５球罐在环焊缝发现４条大的裂纹，每条环焊缝热影响区都发现大大小小的断续裂纹。
