储罐内壁防腐铝阳极（铝合金牺牲阳极）是一种基于电化学腐蚀原理的防腐技术，通过自身优先腐蚀为储罐内壁提供阴极保护，具有高电化学性能、发电量大、自调节能力强、安装简便、维护成本低等优势，适用于石油、化工等行业储罐内壁的防腐保护。

一、工作原理

铝合金牺牲阳极利用不同金属在电化学中的电位差异形成原电池：

·电极电位差异：铝合金（如Al-Zn-In合金）的电极电位（-1.05V vs. SCE）比被保护金属（如碳钢，-0.85V vs. SCE）更负。

·电化学反应：当两者通过导电介质（如储罐内的液体）接触时，铝合金作为阳极优先失去电子被氧化（Al → Al³⁺ + 3e⁻），释放的电子流向被保护的储罐内壁（阴极），抑制其腐蚀反应（如O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻）。

·保护电流形成：通过持续释放电子，铝合金阳极形成保护电流，均匀覆盖储罐内壁，防止金属离子溶解。

二、核心优势

1.高电化学性能

·电流效率高：铝合金阳极的电流效率可达80%-90%，远高于纯铝（20%-30%），能提供持续稳定的电流输出。

·发电量大：单位重量阳极材料发电量约为锌阳极的3倍、镁阳极的2倍，有效电容量通常为2000-2500Ah/kg，延长使用寿命。

2.自调节能力强

·在海水及含氯离子的介质中，铝合金阳极可根据环境电阻自动调整电流输出，适应不同工况需求。

3.耐腐蚀性能优异

·耐海水腐蚀：在海洋环境中腐蚀均匀，无明显局部腐蚀（如点蚀），适合长期浸泡场景。

·适应多种介质：通过合金化设计（如添加锡、铟），可改善在淡水或低电导环境中的性能，减少腐蚀产物堆积。

4.热稳定性

·在高温环境下（如储罐内温度升高），铝合金阳极仍能保持一定防腐效果，但电容量会随温度升高而递减（超过49℃时递减更明显）。

5.安装与维护简便

·安装简便：可直接固定在储罐内壁，无需填料，通过焊接或螺栓连接即可形成良好电流通路。

·维护成本低：定期检查阳极消耗情况（剩余重量达初始70%-80%时更换），并保持内壁清洁干燥即可，无需复杂监测系统。

6.环保与经济性

·环保性：生产和使用过程中对环境影响小，无毒无害，符合绿色防腐要求。

·经济性：综合驱动电压、电流效率和单位保护效果，铝合金阳极在海水等中高电导环境中性价比最高，尤其适合大型储罐。

三、应用场景

铝合金牺牲阳极广泛应用于石油、化工等行业的储罐内壁防腐，包括：

·原油储罐：保护内底板免受原油中腐蚀性介质（如硫化物、盐分）的侵蚀。

·化工原料储罐：防止酸、碱等腐蚀性液体对罐壁的电化学腐蚀。

·其他场景：如海水淡化设备、电厂循环水系统储罐等，需根据介质条件（如氯离子含量、pH值）选择合适的合金类型。

四、选型与安装要点

1.选型依据

·介质条件：根据储罐内液体成分（如氯离子含量、pH值）选择合金类型。例如，Al-Zn-In系阳极适用于海水或高氯离子环境，Al-Zn-In-Sn系阳极更适合淡水或低电导介质。

·温度要求：若储罐内温度长期高于49℃，需评估阳极电容量衰减对保护效果的影响。

·尺寸匹配：根据储罐直径、高度及腐蚀风险区域（如焊缝、法兰连接处）确定阳极数量和安装位置。

2.安装步骤

·表面处理：清洁储罐内壁和阳极表面，去除油污、锈蚀和氧化皮，确保良好接触。

·固定阳极：将阳极放置在预定位置（如易腐蚀部位），使用专用夹具或焊接固定，避免松动。

·电气连接：通过电缆将阳极与储罐本体可靠连接，确保无电阻，形成完整电流回路。

·测试验证：安装后进行电气连通性测试和电位测试，确认保护效果达标（电位通常控制在-0.85V至-1.10V vs. Cu/CuSO₄参比电极）。

五、局限性及解决方案

1.高电阻土壤限制

·问题：在土壤电阻率较高的环境中，铝合金阳极驱动电压不足，需与镁合金阳极配合使用。

·解决方案：采用镁合金-铝合金复合阳极，或通过增加阳极数量、优化布局提高保护效果。

2.强酸性环境敏感性

·问题：在pH值极低（如强酸）的介质中，铝合金阳极腐蚀速率加快。

·解决方案：通过合金化（如添加镉、汞）或涂层防护改进阳极性能，或改用耐酸型牺牲阳极。

3.长期性能监测

·问题：需定期检测阳极输出电流和剩余重量，避免因局部腐蚀导致保护失效。

·解决方案：建立定期检测制度，结合智能监测技术（如电位传感器）实时评估保护效果。