换热器是工业生产中极易发生腐蚀的设备,由于换热器的结构不同以及服役条件的差别,因此换热器的腐蚀问题一直存在,解决换热器的腐蚀问题就变得尤为重要。阴极保护法是有效避免换热器腐蚀的措施之一,而阴极保护涉及的工艺较复杂,如阳极材料的合理选择、阳极材料在服役环境中的性能评价、阴极保护的设计等等都是阴极保护过程面临的常见问题。本文通过失重法、自放电法和极化技术研究了Zn阳极、Al阳极分别在地下井水和模拟海水中对20#钢的保护性能,并优选出性能优良的阳极材料。本工作得到了如下重要结论:(1)通过失重法测试20#钢在地下井水和模拟海水中分别与Zn阳极、Al阳极偶合的腐蚀速率,以及观察金属腐蚀形貌。结果表明,在地下井水或模拟海水中,与Zn阳极、Al阳极偶合的20#钢均腐蚀较轻,产物容易脱落,而未偶合的20#钢腐蚀较严重,有明显的点蚀产生,说明牺牲阳极材料起到了良好的保护作用。(2)通过自放电法和极化技术测试了不同温度下Zn阳极、Al阳极分别在地下井水和模拟海水中与20#钢构成牺牲阳极体系的电化学性能,并绘制出不同温度下Zn阳极、Al阳极和20#钢的极化曲线和开路电位/工作电位与时间的关系曲线。结果表明,无论在地下井水中还是在模拟海水中,Zn阳极和Al阳极均表现出良好的电化学性能,且Zn阳极并未随着温度的升高而出现电位逆转行为。(3)在上述研究结果的基础上,对某化工厂中实际使用的换热器进行牺牲阳极阴极保护工程。根据腐蚀调查和腐蚀原因分析的结果,在换热器上安装了锌阳极,该设备已经运行一年,防腐效果良好,说明本研究工作具有重要的理论意义和实用价值。