ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катодная и протекторная защиты из "Новый справочник химика и технолога Электродные процессы Химическая кинетика и диффузия Коллоидная химия" Катодная защита, открытая Деви, известна с 1824 г. Она заключается в уменьшении скорости электрохимической коррозии путем катодной поляризации или с помощью вспомогательных электродов (протекторов), являющихся анодами по отношению к корродирующей системе. Катодная защита применяется в основном для подводных или подземных сооружений — морских конструкций, пирсов, трубопроводов. Она может быть осуществлена с помощью внешних источников тока или с помощью жертвенных анодов — протекторов. [c.127] Принцип катодной защиты заключается в том, что потенциал поверхности металла (относительно электролита, грунта и т. п.) сдвигается в сторону отрицательных значений за счет подвода электронов (рис. 1.4.45). В результате этого атомы железа не переходят в раствор в виде положительно заряженных ионов, а pH электролита, контактирующего непосредственно с металлом, смещается в щелочную область. Благодаря высокому pH на защищаемую поверхность осаждаются гидроксид магния, карбонаты кальция и магния, образуя пленку, подобную накипи. Эта пленка экранирует металлическую поверхность и затрудняет диффузию кислорода. Таким образом, в металлическую поверхность извне должен подводиться постоянный электрический ток. Этот ток может идти от гальванического элемента или выпрямителя, отрицательный полюс которых связан с защшцаемым элементом, а положительный полюс — с анодом. Плотность защитного тока зависит от толщины осаждаемой пленки и может уменьшаться по мере ее роста. [c.127] Катодная защета широко распространена для подземных и гидротехнических сооружений, реакторов. В химической промышленности она используется весьма ограниченно, в основном для защиты конструкций в технической воде, сточных водах предприятий и в ряде сред, содержащих ионы хлора. Однако в агрессивных средах ее применение затруднено, т. к. для достижения защитного катодного потенциала необходимо прилагать высокую плотность тока, при которой на защищаемой поверхности происходит интенсивное выделение водорода. [c.127] При использовании катодной защиты от коррозии трубопроводов и подземных складских помещений и сооружений необходимо предусмотреть несколько обязательных условий. [c.127] Для обеспечения указанных требований необходимо выполнение ряда мероприятий. [c.127] Для морских гидротехнических сооружений применяют двухступенчатую схему катодной защиты. На первом этапе поддерживается высокая плотность тока, при которой образование и отложение защитной пленки протекает ускоренно. После того, как на защищаемой поверхности образуется достаточно толстая пленка из труднорастворимых солей, приступают ко второму этапу защиты. При этом плотность тока делают более низкой, чем первоначальная. Двухступенчатая защита может быть также обеспечена монтированием двух типов протекторов — основных и вспомогательных. Основные протекторы рассчитаны на весь период действия защиты, а вспомогательные — только на начальный этап повышенной плотности тока. Поэтому для основных протекторов отношение массы к поверхности уменьшено, зачастую они выполняются в виде сфер, в то время как вспомогательные имеют вид дисков или лент. [c.128] Протекторы в основном изготавливаются из магниевых, цинковых или алюминиевых сплавов, реже — из углеродистых сталей. Эффективность протекторной защиты подземных сооружений может быть повышена, если поместить протектор в специальную смесь солей, называемую активатором или наполнителем. Наполнитель служит для понижения собственной коррозии протектора, уменьшения анодной поляризации, уменьшения сопротивления протекающему к защищаемой поверхности току и для устранения причин, вызывающих образование плотных пленок продуктов коррозии на поверхности протектора. Применение наполнителя обеспечивает стабильную силу тока в цепи протектор— сооружение и высокий коэффициент полезного действия системы защиты. В случае магниевых сплавов основными компонентами наполнителя служат гипс, глина, сульфаты магния и натрия. Возможно применение ряда минералов, в частности астраханита, мирабилита, эпсомита и т. п. Наполнители приготавливаются путем смешивания сухих солей и глины с водой до получения сметанообразной пасты. [c.128] В зависимости от вида защищаемого объекта и эксплуатационных условий защищаемой системы можно использовать одиночные, групповые и сплошные протекторные устройства, обеспечивающие защиту на участках большой протяженности. [c.128] Вернуться к основной статье