Катодная защита конструкций

В агрессивных растворах, в морской воде, в почве применяют электрохимический метод защиты. Одной из разновидностей этого метода является метод протекторной защиты, который применяют в нейтральных средах. К стальной конструк-дии 1 присоединяют пластины из чистого цинка 2 или сплава цинка с алюминием (рис. 92). При этом образуются макро-гальванические элементы, в которых цинк (или сплав цинка) выполняет функцию анода, а конструкция, которую защищают от коррозии, становится катодом. При этом цинковые пластины (протектор) растворяются, а коррозия конструкции (катода) вследствие сдвига электродного потенциала в более отрицательную область прекращается или сильно уменьшается. Другая разновидность электрохимического метода — катодная защита. Конструкцию 1 для защиты от коррозии присоединяют к отрицательному полюсу генератора постоянного тока, положительный полюс — к куску железа 2 (рис. 93). Это сдвигает потенциал защищаемой конструкции в область более отрицательных значений, что приводит к сильному торможению коррозии. [c.376]

Станция катодной защиты — это устройство для катодной поляризации защищаемых конструкций с помощью внешнего тока. Они представляют собой комплекс, состоящий из источника постоянного тока с двумя основными линиями для поляризации анодов и для катодной защиты конструкции. Линии контроля потенциалов и защитного заземления являются вспомогательными. К станции относятся также электроизмерительные приборы, защита от атмосферного электричества, автоматическое регулирование разности потенциалов конструкция — земля в местах дренажа, телеконтроль, защита от попадания под напряжение обслуживающего персонала, приборы для измерения скорости коррозии и др. [c.67]

Свинец и его низколегированные сплавы с сурьмой, висмутом или мышьяком, а также содержащие иногда присадку серебра, рекомендуют и часто применяют в качестве малорастворимых анодов, для электрохимической обработки металлических деталей (например, для нанесения гальванических покрытий), и особенно для электрохимической катодной защиты конструкций в морской воде и в подземных условиях [51, 226]. [c.290]

Катодная защита конструкций, для которых имеется [c.95]

Рис. 257. Электрическая схема катодной защиты ЯГ — источник постоянного тока — катодная поляризуемость защищаемой конструкции анодная поляризуемость вспомогательного анода сопротивления пр, пра — сопротивление соединительных проводов — то же, защищаемой конструкции — то же, защитного изолирующего покрытия — то же, электролита между защищаемой конструкцией и вспомогательным анодом — то же, вспомогательно-Цф а

Рис. 258. Графический расчет катодной защиты металлической конструкции от коррозии

Наиболее эффективным средством защиты металлических конструкций от коррозии блуждающими переменными токами является метод поляризованных (присоединенных к защищаемому сооружению через полупроводниковые диоды) протекторов и дренажей он дает возможность снять с корродирующих металлических конструкций анодный полупериод переменного тока и оставить на них катодный полупериод, который обеспечивает их катодную защиту. [c.397]

Катодная защита применяется главным образом для предохранения металлических конструкций от коррозии в условиях не очень агрессивных сред. Обязательным является наличие вокруг защищаемого металлического сооружения электролита. Электролит должен окружать конструкцию толстым слоем, чтобы ток мог равномерно распределяться по всей металлической поверхности. Поэтому электрохимическая защита неэффективна в условиях периодического заполнения и опоражнивания аппарата и атмосферной коррозии. [c.304]

Целью защиты от коррозии является сокращение расходов, вызываемых коррозией оборудования, его профилактическая защита металлическими или лакокрасочными покрытиями. В качестве активной защиты от коррозии используют следующие способы изготовление оборудования из коррозионностойких материалов, гальванизацию, катодную защиту, правильный выбор конструкции аппарата и т. д. [270]. [c.211]

Один магниевый анод может обеспечивать в течение двух лет защиту от коррозионного разрушения 100— 110 м стальной поверхности, погруженной в воду, или 200 м поверхности, находящейся в донном грунте. Одним из основных факторов, определяющих надежность действия катодной защиты морских сооружений, является правильный выбор материала п конструкции анодов. [c.200]

Во-вторых, для защиты арматуры от агрессивного воздействия должен использоваться высококачественный бетон соответствующей толщины и низкой проницаемости. В-третьих, содержание хлоридов в бетоне должно быть сведено к минимуму [7]. Для улучшения защиты стальную арматуру можно покрывать эпоксидной смолой. Во многих районах Северной Америки использование в мостовых конструкциях стальной арматуры, покрытой эпоксидными составами, стало общепринятой строительной практикой [8]. Применяется также и катодная защита 18, 9]. [c.245]

КОНСТРУКЦИИ СТАНЦИИ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.148]

Применение электрохимического метода защиты с использованием внешнего источника тока (катодная защита) для резервуаров с нефтью и нефтепродуктами опасно в пожарном отношении. При использовании протекторных установок исключается возможность образования искры при разрыве электрической цепи, так как разность потенциалов между протектором и защищаемой конструкцией никогда не превышает допускаемой величины. [c.163]

Одним из основных способов электрохимической защиты металлов от коррозии является катодная защита. Для этого поверхность защищаемой металлической конструкции искусственно делается катодом путем наложения отрицательного потенциала от какого либо постоянного источника тока. Объясните, на чем основан этои способ защиты металлов от коррозии. [c.148]

Один из наиболее распространенных методов защиты от коррозии состоит в катодной поляризации металла. Из рис. 92 видно, что при отклонении потенциала металла в отрицательную сторону от скорость анодного растворения металла уменьшается, а скорость выделения водорода увеличивается, т. е. катодная поляризация уменьшает скорость коррозии. Катодную поляризацию можно создать от внешнего источника тока. Этот метод называют методом катодной защиты. Можно также соединить основной металл с другим металлом (протектором), который в ряду напряжений расположен левее. Часто для протекторной защиты используют магний или алюминий, при помощи которых защищают рельсы, мачты и другие конструкции. Протектор постепенно растворяется и его надо периодически заменять. Примером протекторной защиты служит также цинкование железных изделий. Железо является катодом локального элемента, а цинк—анодом. Следовательно, локальные токи вызывают коррозию покрытия, тогда как железо оказывается защищенным от коррозии. [c.214]

Борьба с коррозией (электрохимическим и химическим разрушением металлов и сплавов) — проблема особой важности. Важнейшими методами защиты от электрохимической и химической коррозии являются использование вместо корродирующих металлов нержавеющей стали, химически стойких (кислотоупорных) и жаропрочных сплавов, защита поверхности металла специальными покрытиями, а также электрохимические и другие методы. К электрохимическим методам защиты в средах, проводящих электрический ток, можно отнести катодную защиту и способ протекторов. При катодной защите предохраняемый от разрушения металл (конструкцию) присоединяют к отрицательному полюсу источника электрической энергии. При протекторном способе к защищаемому металлу (например, подводной металлической части морских судов) присоединяют в виде листа другой, более активный металл — протектор (цинк и некоторые сплавы), который и будет разрушаться. [c.161]

Скорость коррозии незащищенных стали и чугуна обычно относительно велика. Кроме того, образующаяся ржавчина может загрязнять соседние поверхности. В некоторых случаях низкую коррозионную стойкость можно компенсировать увеличением размера, т.е. так называемым припуском на ржавление. Но обычно следует предпочесть тот или иной вид противокоррозионной защиты противокоррозионное окрашивание покрытие пластиком, например листового металла для строительных целей покрытие металлом, например цинком, алюминием, алюминийцинковым сплавом или никелем временную коррозионную защиту хранение в сухом воздухе введение ингибиторов коррозии в коррозивную среду катодную защиту конструкций в водных средах. Эти меры описаны в соответствующих разделах. [c.108]

Внешний ток приводит к образованию на катодных участках поверхности гидроксил-ионов, а кроме того, способствует увеличению концентрации ионов кальция и магния в тонком слое морской воды около катода. В результате концентрация карбоната кальция и гидроокиси магния около катода превышает предел растворимости и на металле образуется известковый осадок. Этот процесс можно ускорить, используя несколько более высокую плотность наложенного тока, чем обычно требуется для поляризации. Удовлетворительные результаты получаются при плотностях тока от 5 до 40 мА/дм [125]. Наиболее плотные осадки образуются при 10—20 мА/дм и содержат равные количества карбоната кальция и гидроокиси магния [125]. При высоких плотностях тока (более 20 мА/дм ) осадок оказывается довольно мягким. Данные об образовании известковых лленок, позволяющих снизить плотность тока в системе защиты, представлены в табл. 68. Видно, что высокие плотности тока позволяют сформировать известковую пленку за несколько дней, а в дальнейшем использовать для катодной защиты конструкции гораздо меньшие плотности тока. Другим примером может служить эксперимент со стальными пластинками, предварительно покрытыми известковой пленкой, результаты ко-, торого показаны на рис. 95. При наличии покрытия для защиты требуется плотность тока всего 0,3 мА/дм , а более высокие значения уже не да-, ют никакого преимущества. Плот-, ность тока менее 0,3 мА/дм недостаточна для обеспечения полной защиты. [c.169]

Использование магниевых анодов, удовлетворяющих спецификации MIL-A-2I412A, цинковых анодов, удовлетворяющих спецификации MIL-A-18001H, или алюминиевых анодов с подходящими свойствами позволяет легко обеспечить надежную катодную защиту конструкций в морской воде. Удовлетворительными электрохимическими свойствами обладают протекторы из сплава алюминия с небольшими добавками цинка и ртути, однако токоотдача тагах анодов может существенно снижаться в анаэробных донных отложениях, покрытых водой. [c.204]

Защита наложенным током (impressed urrent prote tion) — катодная защита конструкций, при которой катодная поляризация металла обеспечивается электрическим током от независимого источника. [c.19]

Протекторная защита по принципу действия является вариантом катодной защиты. Отличие состоит в том, что в электрической цепи используется протектор, т. е. анодный заземлитель, обладающий в коррозионной среде более отрицательным электрохимическим потенциалом, чем металл защищаемого оЗъекта (рис. 23.4). Протектор 5, соединенный изолированными кабелями 2 с защищаемой конструкцией 1, создает корот- [c.284]

При эксплуатации системы катодной защиты подземных трубопроводов с глубинными анодными заземлителями (Т АЗ) возникает проблема замены их после окончания срока использования. Этот процесс сложен, а затраты сопоставимы с установкой нового заземлителя. Стремление максимально использовать скважину привело к тому, что для материала заземлителя используются благородные, малорастворимые металлы, в результате чего срок службы их возрастает. Однако стоимость строительства таких ГАЗ значительно выше, чем заземлителей из черных 1меташ10в. В последние годы интенсивно ведутся поиски ГАЗ заменяемой конструкции. При этом особое значение приобретает выбор материала для обсадной колонны скважины. [c.16]

Различают прямые и косвенные коррозионные потери. Под прямыми потерями понимают стоимость замены (с учетом трудозатрат) прокорродировавших конструкций и машин или их частей, таких как трубы, конденсаторы, глушители, трубопроводы, металлические покрытия. Другими примерами прямых потерь, могут служить затраты на перекраску конструкций для предотвращения ржавления или эксплуатационные затраты, связанные с катодной защитой трубопроводов. А необходимость ежегодной замены нескольких миллионов бытовых раковин, выходящих из строя в результате коррозии, или миллионов прокорродировавших автомобильных глушителей Прямые потери включают добавочные расходы, связанные с использованием коррозионно-стойких металлов и сплавов вместо углеродистой стали, даже когда она обладает требуемыми механическими свойствами, но не имеет достаточной коррозионной устойчивости. Сюда относятся также стоимость нанесения защитных металлических покрытий, стоимость ингибиторов коррозии, затраты на кондиционированце воздуха складских помещений для хранения металлического обо рудования. -Подсчитано, что применение соли для борьбы с обле- [c.17]

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) часто является причиной разрушения подземных газопроводов [12—18]. В катодно защищенных трубопроводах КНР начинается на внешней поверхности трубы, чаще всего в местах нарушения покрытий. Вблизи от участка разрушения под нарушенным покрытием обнаруживают раствор карбоната/бикарбоната натрия, а иногда и кристаллы МаНСОз. Предполагают, что эта среда наиболее благоприятна для КРН. В большинстве конструкций, где применяется катодная защита стали от общей коррозии, сталь поляризуют до потенциала —0,85 В по отношению к Си/Си504-электроду, что соответствует значению —0,53 В по н. в. э. Катодная защита подземных трубопроводов может приводить к накоплению на поверхности трубы щелочных продуктов, например гидроксида натрия, а также растворов карбоната/бикарбоната натрия [19, 20]. Ионы водорода, катионы Na+ и вода, содержащая растворенный кислород, мигрируют к катодным участкам трубы через поры [c.186]

Дренаж. Как видно из рис. 11.1, коррозию блуждающими токами можно полностью устранить, если соединить трубу В с рельсами С металлическим проводником с низким сопротивлением. Такой способ называется дренажем. Если разрушение вы-лывается системой катодной защиты, в линию дренажа можно включить резистор, чтобы избежать большого изменения потенциала незащищенной части системы при включении и выключении тока катодной защиты. Такое сопротивление в значительной мере предохраняет незащищенную часть системы от разрушения. В то же время оно позволяет избежать большого увеличения катодного тока, необходимого для защиты дополнительных конструкций, присоединяемых дренажем. Если по какой-то причине блуждающие токи периодически меняют направление, в дренажную линию включают выпрямляющее устройство (диод), тогда ток любого направления безопасен для конструкции. [c.214]

В случае амфотерных металлов (например, алюминия, цинка, свинца, олова) избыток щелочи, образующийся на поверхности перезащищенных конструкций, приводит к увеличению агрессивности среды, а не к подавлению коррозии. На примере свинца было показано [21 ], что катодная защита достижима и в щелочной области pH, но критический потенциал полной защиты (см. ниже) сдвигается в область более отрицательных значений. Алюминий может быть катодно защищен от питтинговой коррозии, если обеспечить его контакт с цинком [22 ], который выполняет роль протектора. Контакт с магнием может привести к перезащите с последующим разрушением алюминия. [c.224]

ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА. Критерий степени защиты, включая и перезащиту, получают с помощью измерения потенциала защищаемой конструкции. Для практики эти измерения наиболее важны, они общеприняты и широко используются специалистами по коррозии. Такой подход основан на фундаментальном положении, что оптимум катодной защиты достигается, когда защищаемая конструкция поляризована до потенциала анодных участков в отсутствие тока. Этот эмпирически установлейный потенциал для стали равен —0,85 В по отношению к насыщенному медносульфатному электроду или —0,53 В. [c.225]

Следовательно, железо, имеющее в морской воде коррозионный потенциал около —0,4 В, непригодно для использования в качестве протектора для катодно защищаемого алюминия, в отличие от цинка, который имеет более подходящий коррозионный потенциал, близкий —0,8 В. Для нержавеющей стали 18-8 критический потенциал в 3 % растворе Na l равен 0,21 В, для никеля — около 0,23 В. Следовательно, контакт этих металлов с имеющими соответствующую площадь электродами из железа или цинка может обеспечить им в морской воде эффективную катодную защиту, предупреждающую питтинговую коррозию. Элементы создаваемых конструкций (например, кораблей и шельфовых нефтедобывающих платформ) иногда специально проектируют таким образом, чтобы можно было успешно использовать гальванические пары такого рода. [c.227]

Стационарный потенциал стали в предварительных расчетах принимается равным —0,7 В по МСЭ сравнения. Анодные заземления подводных трубопроводов рекомендуется укладывать в водоем и выполнять в виде плетей, расположенных параллельно или перпендикулярно трубопроводу, или свайных конструкций, забитых в морской грунт. Расчет параметров катодной защиты морских трубопроводов аналогичен расчету, про води-мому для подземных трубопроводов. [c.148]

Выбор конструкции и определение числа электродов7(заземлите-лей) в глубинном анодном заземлении выполняют на стадии проектирования катодной защиты в зависимости от геоэлектрического разреза (мощность пластов и их удельное электрическое сопротивление), параметров сети подземных металлических сооружений, местных условий и технико-экономических показателей. [c.179]

Поляризованные протекторные установки (рис. 8.2, г) представляют собой обычную систему протекторов, присоединяемых к защищаемому подземному сооружению через полупроводниковые вентильные элементы. Полпризованные протекторные установки наиболее рационально использовать для защиты подземных сооружений блуждающими переменными токами. Они дают возможность через протектор снять с корродирующих металлических конструкций анодный полупериод переменного тока и оставить на них, благодаря наличию в цепи вентильного элемента, катодный период, который обеспечивает их автоматическую катодную защиту. [c.174]

Из рис. 190 видно, что для определения тока саморастворения металла необходимо проводить экстраполяцию тафелевских участков катодной или анодной кривой до пересечения с горизонтальной линией Е=Ес- Чтобы суммарную катодную и анодную кривые разложить на парциальные кривые выделения водорода и ионизации металла, следует прибегнуть к дополнительным измерениям. Например, скорость растворения металла можно определить методом радиоактивных индикаторов или каким-либо аналитическим методом определения ионов металла в растворе. Скорость выделения водорода можно измерить газометрическим методом. Из рис. 190 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется протект-эффектом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или [c.359]

Из рис. 188 видно, что при катодной поляризации электрода скорость выделения водорода возрастает, а скорость растворения металла уменьшается. Таким образом, при помощи катодной поляризации можно защитить металл от коррозии. Это явление называется про-тект-эффвктом и широко применяется при защите металлических конструкций. Катодная защита осуществляется или при помощи внешнего источника тока, или при помощи соединения защищаемого металла с другим металлом (протектором), имеющим более отрицательное значение равновесного потенциала. Часто для этой цели используют цинк и магний. [c.376]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология