[发明专利]基于磁场辅助的海水环境下金属材料防腐装置及方法

说明书

基于磁场辅助的海水环境下金属材料防腐装置及方法，包括电源，电源的负极连接金属基质，电源用于提供金属基质阴极电位；辅助阳极，电源的负极连接辅助阳极；磁场发生装置，用于给金属基质施加磁场，使金属基质含Fe²⁺的腐蚀产物吸附于表面，抑制金属基质的腐蚀。在海水中，通过电源提供金属基质阴极电位，让辅助阳极和海水电解质形成电流回路，并通过磁场发生装置给金属基质施加磁场，使金属基质含Fe²⁺的腐蚀产物吸附于表面，抑制金属基质的腐蚀，使得金属基质得到保护。本发明不仅可有效抑制海水中金属基质，如铁基钢材设备的腐蚀，而且能够延长金属基质设备的使用寿命，增长设备的维护周期。

技术领域

本发明涉及一种海水环境下金属材料的保护技术领域，具体是一种基于磁场辅助的海水环境下金属材料防腐装置及方法。

背景技术

近些年来，我国海洋工业迅猛发展，其不可避免的在海洋中使用大量金属设备，比如海水抽水蓄能电站输水管道、输油管道、跨海大桥钢结构等金属设备。海水是中强腐蚀性电介质溶液，其腐蚀性远远超过河水和雨水，且高电导率特性使腐蚀电池的作用范围很大。金属设备长期处于海洋这样严酷的腐蚀环境，很容易发生腐蚀、损毁。这些破坏给我们的生活带来极大的困扰，甚至带来经济损失和安全问题。

阴极保护技术在海洋腐蚀防护中的应用最为广泛。阴极保护就是通过一定的方式对被保护金属提供一定量的电子流进行阴极极化，使金属的电位发生负移，使之处于热力学稳定区，从而减轻或防止金属发生氧化反应而受到腐蚀的电化学保护方法。但是海洋的腐蚀仍旧严重，还需改进。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种基于磁场辅助的海水环境下金属材料防腐装置及方法，即在现有阴极保护技术的基础上，施加磁场于作为阴极的金属基质周围。当金属基质表面发生腐蚀反应后，由于腐蚀产物中的Fe²⁺离子具有磁矩，在磁场作用下含Fe²⁺的腐蚀产物会吸附在金属基质表面，从而抑制金属基质的进一步腐蚀。

本发明采取的技术方案为：

基于磁场辅助的海水环境下金属材料防腐装置，包括：

电源，电源的负极连接金属基质，电源用于提供金属基质阴极电位；

辅助阳极，电源的正极连接辅助阳极；

磁场发生装置，用于给金属基质施加磁场，使金属基质含Fe²⁺的腐蚀产物吸附于表面，抑制金属基质的腐蚀。

所述磁场发生装置为电磁铁。

所述磁场发生装置由金属基质表面施加通电导线构成。

所述电磁铁、通电导线通过的电流采用脉冲式、直流式、或者交变式电流。

所述磁场发生装置为永磁体。

所述磁场发生装置施加磁场于金属基质，或者金属基质的易腐蚀处，或者金属基质与其他合金设备衔接处。

所述金属基质为铁基钢材、或者铁基合金。

基于磁场辅助的海水环境下金属材料防腐方法，在海水中，通过电源提供金属基质阴极电位，让辅助阳极和海水电解质形成电流回路，并通过磁场发生装置给金属基质施加磁场，使金属基质含Fe²⁺的腐蚀产物吸附于表面，抑制金属基质的腐蚀，使得金属基质得到保护。

所述磁场发生装置施加的磁场为电磁场，电磁场的施加方法为：将电磁铁放置于金属基质表面；或者将通电导线缠绕或平铺于金属基质需要被保护的表面并产生磁场。

所述磁场发生装置为永磁体，放置在金属基质表面需要保护的部分。

本发明一种基于磁场辅助的海水环境下金属材料防腐装置及方法，技术效果如下：