(1绵阳职业技术学院，四川 绵阳 621000；2重庆大学机械工程学院，重庆 400044)
摘 要：文章主要介绍采用突然改变极性和增大电流的电化学法，来清除附着在金属表面上垢层的原理和实验方法。通过实验发现：这种新型电化学法对于清除金属表面上的结垢、附生物、海藻、海生物等物质能获得非常满意的效果，从而为清洗金属船壳，管道结垢和锅炉垢层处理提出一种简便易行的方法。
关键词：电化学；金属表层；附着物；除垢方法
中图分类号：g115  文献标识码：a  文章编号：1007—6921(2008)04—0114—02
1 概述
      金属表面上的附着物（如船壳上的海生物、管道内的垢层）对该装置的工作性能有很大的影响。关于船壳上的海生物的影响在［1］中已作了介绍，本文不再叙述。水管内的垢层减小了管道的过水截面积，使得管道流体阻力增加，换热设备的热效率降低，严重时还会发生腐蚀穿孔或垢层与杂物将水道堵塞造成事故。因此清除金属表面上的垢层、附生物、海藻、海生物及其它物质已越来越引起企业人士的关注。
      目前为了清除属表面上的附着物，大多采用化学法、热力法或电气-机械法和电化学法等［2］。其中，电化学法具有较高的效率和经济效益。在清洗金属的外表层时，清洗效果主要与金属阳极（被清洗件）的腐蚀特性有关。但是在清洗金属内表面（如管道内表面）或船壳时，它要剥落的附着层是整片的，为了把附着层去掉不得不使用辅助的机械破碎［3］。
      如何使用电化学法高效去除附着在金属表层上的附着物，其核心思想是找到一种最简便的方法，在金属与附着层的交界面处尽可能地增大气体的释放量［4］。根据电解原理，增加气体
释放量的最简单办法是改变电流的极性（电极换向），因为在阴极释放的氢气体积要比在阳极所释放的氧气体积大两倍以上。这种改变电极极性的清洗方法已在清洗铸件、轧钢件及其它金属的氧化物方面取得了比较好的效果。然而，清除金属氧化皮的机理与清除附着在金属面上的非导电材料的附着层和附生物的机理是不相同的，它们所采用的电解液成分也不同。在工程实践中，从化学腐蚀和环境安全角度出发，常常不允许采用盐酸、硫酸或者含有氰化物的碱化物来清洗铜热交换器上的附着物、高炉冷却管的附生物、地下管网中的结垢和船壳上的海藻与海生物。
2 电化学法清除金属表面垢层的基本原理
      根据已有的研究和经验，采用改变电流的极性清洗附着在金属面上的附着物时，使用弱电解液（例如海水和氯化钠溶液）能取得比较好的效果。为此进行了如下实验：选取两根管道，管道内径均为200mm，管道内表面垢层的厚度为10～15mm，管内注入4％的氯化钠（nacl）水溶液，在管中央放置一只空心的铜电极。
      实验用直流电源的主要技术参数为：直流电压110v，直流电流强度24a。
      直流电源是由蓄电池组组成。清洗时，电极上发生的电化学反应是阴极的析氢过程和阳极的析氧过程。氢在阴极的反应式为：

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      nacl溶液中，在阳极处氧分子的析出过程可分为两步：氢氧根离子或水分子放电和氧原子的结合。氢氧根离子按照下述方程式进行：

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