Область защитных потенциалов

На рис. 2.2 и 2.5 уже пояснялся принцип электрохимического способа защиты. Необходимой предпосылкой для осуществимости такого способа защиты является наличие области потенциалов, в которой коррозионные реакции либо не идут вообще, либо идут с такой скоростью, что в технике ими можно пренебречь. К сожалению, нельзя заранее утверждать, что при любом виде электрохимической коррозии такая область обязательно будет существовать, поскольку области потенциалов для различных видов коррозии накладываются одна на другую и к тому же теоретические области защитного потенциала иногда вообще не могут установиться вследствие протекания побочных мешающих реакций. [c.62]

Несоответствие величин защитных потенциалов, зарегистрированных при отказах магистральных газопроводов по причине КР, с узкой областью потенциалов КР обычно объясняется несколькими причинами отличием общего защитного потенциала от поляризационного [43, 117 и др.], измерения которого связаны с определенными трудностями и перераспределением потенциала в щели под отслоившейся изоляцией в локальных областях [141, 203]. [c.72]

Для выявления областей потенциалов, которые можно было бы использовать при электрохимической защите, целесообразно определить в лабораторных условиях зависимость представляющих интерес показателей коррозии от потенциала. К числу этих показателей относятся не только скорости, определенные по потерям массы металла при равномерной коррозии, но и число и глубина образующихся язвин, скорость проникновения (разъедания) при селективной коррозии, срок службы или скорость распространения трещины в образцах под действием механической нагрузки и т. п. В разделе 2.4 дается обобщающий обзор областей защитных потенциалов для различных систем и видов коррозии. При этом можно различать четыре группы [c.62]

I. Область защиты располагается при более отрицательных потенциалах, чем критический защитный потенциал, и не ограничивается [c.62]

П. Область защиты располагается при более отрицательных потенциалах, чем критический защитный потенциал У , и ограничивается некоторым вторым значением потенциала С1 [c.62]

При этом для коррозии с кислородной деполяризацией справедливо соотношение /о>0к, так что для этой реакции в области потенциалов, представляющей интерес, имеется некоторый предельный ток, который и соответствует скорости коррозии при стационарном потенциале и защитному току. Для выделения водорода соотношение получается обратным /о< СОк. Эта реакция идет только при более отрицательных потенциалах, чем защитный потенциал, и следует прямой Тафеля, ход которой при логарифмическом изображении кривой 1(11) характеризуется заметным отклонением при переходе от предельного диффузионного тока кислорода к выделению водорода. Поляризация на этом участке кривой в таком случае показывает, что защитный ток больше предельного диффузионного тока кислорода и, следовательно, согласно неравенству (2.40), обеспечивается катодная защита. [c.103]

Одно из мероприятий по защите от коррозии сводится преимущественно к компенсации тока или напряжения коррозионного элемента (см. рис. 2.7). При этом не обязательно должен достигаться защитный потенциал. Требуемые для этого большие защитные токи вызывают также и катодную поляризацию стали в бетоне. Высказывались опасения, что в результате будет достигнута область коррозии IV по рис. 2.2 [6]. Исследования однако показали, что в таких условиях опасность коррозии стали в бетоне надежно предотвращается [7—9]. [c.287]

Различают три возможности анодной защиты применение анодного тока от внешнего источника, формирование локальных катодов и применение пассивирующих ингибиторов. При способе с наложением тока от внешнего источника сначала должны быть определены области защитных потенциалов путем исследования зависимости показателей коррозии от потенциала (см. соответствующие данные в разделах 2.3 и [c.390]

Расчет коррозионного или защитного потенциала методом изображений основан на использовании правил отражения источников тока относительно линейно-пОляризующихся поверхностей (табл. 1.10) и заключается в определении потенциала, создаваемого заданным и отраженными источниками в рассматриваемой области безграничной однородной среды. При этом метод допускает последовательное применение правил отражения относительно нескольких поверхностей указанного вида (в том числе, и пересекающихся). [c.32]

При анализе производственных измерений автор в основном использовал свои материалы и данные отделов электрозащиты Горьковского филиала Гипрониигаза, специализирующегося в этой области с 1968 г. Данные, собранные автором, очевидно, будут характерными для всей Нечерноземной зоны РСФСР. Исследованы 372 защитных установки. Особое внимание уделялось анализу изменения электрических параметров установок, при которых достигался защитный потенциал сопротивлению растекания в различное время года, использованию установленной мощности, организационному и технико-экономическому аспекту в первоначальный период развития электрохимической защиты. Данные систематизированы и представлены в виде таблиц и графиков. [c.36]

Как правило, параметры анодной защиты, полученные в лабораторных и производственных условиях, хорошо согласуются между собой. В зависимости от конкретных условий эксплуатации область защитных потенциалов при анодной защите лежит на 0,3-1,5 В положительнее потенциала свободной коррозии, а скорость растворения металлов при этом может уменьшится в тысячи раз. [c.294]

Катодную защиту можно осуществить также с применением протекторов (рис. 27). При протекторной защите к. газопроводу подключают слиток металла, например магния, алюминия, цинка. При этом потенциал газопровода, так же как и при катодной защите, смещается в отрицательную область и, если достигнут защитный потенциал, коррозия прекращается. Обычно используют протекторы цилиндрической формы массой. 5, 10 или 20 кг. Протектор помещают в активатор, состоящий из солей магния, кальция и связывающих веществ — алебастра и глины. [c.119]

При применении электромеханических потенциостатов протяженность области защитных потенциалов должна составлять не менее 0,05 В [10]. Использование электронных регуляторов потенциала с бесконтактным регулированием тока позволит приблизить это значение к чувствительности прибора. [c.107]

Одним из направлений в области автоматизации катодной защиты подземных коммуникаций является применение защитных устройств с прерывистым режимом работы, использующих свойство ряда подземных и морских сооружений сохранять защитный потенциал относительно окружающей среды длительное время после отключения защитного тока. Такие устройства значительную часть времени могут находиться в отключенном состоянии, что обеспечивает экономию электроэнергии и увеличивает срок службы анодных заземлителей. [c.18]

Объясняя, -почему добавки окислительных веществ или окислительных ионов металлов предотвращают коррозию титана, удобно пользоваться понятием области защитных потенциалов . Например, было показано, что введение ионов двухвалентной меди в Зн. НС1 смещает потенциал металл—электролит в пассивную область и в результате приводит к формированию защитных пленок [9, 13]. Точно так же объясняется пассивирующее действие добавок хлора к сильной соляной кислоте и наличие в случае муравьиной кислоты границы пассивного состояния , связанной с присутствием следов растворенного кислорода. Таким образом, при пассивации титана окислительно-восстановительный потенциал раствора играет особенно важную роль. [c.189]

В сильнощелочной области защитная пленка не образуется вследствие ее хорошей растворимости [см. уравнение (206)], а цинк переходит в раствор в виде цинкат-ионов, что сопровождается сильным сдвигом потенциала цинка в отрицательную сторону и протеканием коррозионного процесса с водородной деполяризацией. Хорошей стойкостью цинк обладает в атмосфере, не загрязненной промышленными газами. [c.297]

Контроль общей коррозии успешно осуществляют с применением традиционной системы диагностики, в частности, интенсивной электрометрии для выявления уровня защитного потенциала и нахождения местоположения дефектов изоляционного покрытия. В области диагностики наиболее опасных видов локальных видов коррозии - подпленочной коррозии и КРН (стресс-коррозии) и тем более внутренней локальной коррозии в нефтедобывающей промышленности, имеется достаточно много инструментальных и методических проблем. Достаточно упомянуть заключение канадских и немецких специалистов о том, что традиционные электрометрические измерения недостаточно точный инструмент для обнаружения локальной подпленочной или стресс-коррозии (Рургаз АГ, Алберта Нова). [c.5]

Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус . Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, при однофазном замыкании на него, а также выравниванием разности потенциалов между основанием, на котором стоит человек, и корпусом заземленного оборудования. Область применения защитного заземления — трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали (рис. 12.5), [c.160]

В чистой влажной атмосфере без активатора и защитной пленки поляризационная диаграмма может быть представлена серией анодных и катодных поляризационных кривых. При внесении образца во влажную атмосферу (при i = 0) начальный потенциал железа оказывается равным 0,15—0,25 В, т. е. находится в области пассивного состояния. По мере возникновения адсорбционных слоев влаги первичная окисная пленка на железе разрушается, поверхность металла активируется, а потенциал смещается в отрицательную область (вдоль пунктирного участка анодных кривых К, V t [c.37]

Исследования также показали, что при наличии на поверхности металла активатора первичная активация железа при отсутствии защитной пленки протекает значительно быстрее (вследствие гигроскопичности соли), и первоначально измеренный потенциал лежит в области максимально возможной активации. Поэтому с уменьшением [c.38]

Значение потенциала можно легко сдвинуть, изменяя кислотность среды, хотя возможности смещения его в отрицательную область (большие значения pH) ограничены образованием осадков гидроксидов выделяемых катионов. Выпадение гидроксидов можно предотвратить, используя реакции комплексообразования, но все же для получения хороших результатов необходимо принимать защитные меры (так как в результате комплексообразования уменьшается активность катионов металлов и их потенциал также сдвигается в отрицательную область). Сильно отрицательное перенапряжение водорода (пНз) на многих металлах по этой причине оказывает благоприятное влияние, поскольку дает возможность проводить электрогравиметрическое определение ряда металлов, как было указано выше. Наконец, следует также учитывать, что потенциал водорода в процессе электролиза сдвигается в сторону положительных значений, так как в растворе возрастает концентрация ионов Н3О+, образующихся эквивалентно количеству выделившегося на катоде металла. Потенциал выделения водорода и по окончании электролиза не должен достигать потенциала зоны осаждения. [c.262]

Из металлов подгруппы цинка (2п, С(1, Нд) наиболее широко в гальванотехнике используют цинк, в меньшей степени —кадмий. Область применения кадмиевых и цинковых покрытий в значительной степени определяется защитными и физико-механическими свойствами цинка и кадмия. Основной областью использования цинковых и кадмиевых покрытий является защита стальных деталей от коррозии. Несмотря на относительно высокий нормальный потенциал —0,76 В, металлический цинк является довольно коррозионностойким в атмосферных условиях. Так как потенциал цинка имеет более отрицательное значение, чем потенциал железа, то при контакте цинка с железом и наличии влаги образуется гальванический элемент, в котором железо служит катодом. Таким образом, покрытие цинком защищает сталь не только механически, но и электрохимически. В случае повреждения цинкового покрытия на небольшом участке железо корродировать не будет. [c.280]

Такие диаграммы pH—имеются для всех металлов [7]. Они дают представление о возможном характере коррозии и о возможности электрохимической защиты путем изменения потенциала посредством наложения постоянного тока. При уменьшении потенциала в направлении области III необходимо накладывать катодный ток, а при повышении потенциала в направлении области I или к заштрихованному участку анодный защитный ток. Все это является основой как для катодной, так и для анодной защиты. Для первой оценки практических возможностей защиты нужно рассматривать и область устойчивости Н2О между прямыми а и б. За пределами этой области возможности изменения потенциала ограничиваются вследствие электролитического разложения воды. Поэтому уже на основании рнс. 2,2 можно заключить, что в кислых растворах при низких значениях pH катодная защита практически невозможна и может быть обеспечена только анодная защита. [c.52]

В случаях I и II защита обеспечивается катодной поляризацией, а в случаях III и IV—анодной. При этом защитный ток в случаях I и III может подводиться без регулирования, тогда как в случаях II и IV должно осуществляться регулирование потенциала. Разработка надежных в эксплуатации и достаточно мощных автоматических защитных преобразователей с регулированием потенциала создала предпосылки для применения электрохимической защиты во многих областях (см. раздел 20). [c.62]

Несоответствие величин защитных потенциалов, зарегистрирован-пьу при отказах МГ по причине КР. с "уекой областью" потенциалов Р обычно объясняется несколькими причинами отличием общего защитного потенциала от поляриртционного. измерения которого связаны с определенными трудностями,и перераспределением потенциала ц цели под отслоившейся иволяцией в локальных областях. [c.40]

Изменение структуры поверхностных слоев, например переход гидрата 2п(ОН)2 в окись цинка 2пО, имеющую электронную проводимость, является причиной повышения потенциала с повышением температуры, что наблюдается в кислородсодержащих пресных водах. В таких водах стационарный потенциал цинка при температурах, превышающих примерно 55—60 С, может стать положительнее защитного потенциала железа [12, 13]. Этот процесс, называемый также обращением потенциала, поддерживается железом как легирующим элементом. В этом случае даже в холодных водах происходит заметное повышение потенциала [14]. Вследствие обращения потенциала воз1Ложна, например на судовых двигателях с замкнутым циклом водяного охлаждения, местная коррозия блока двигателя в области цинковых протекторов, что обусловливается образованием коррозионного элемента, в котором цинк является катодом. [c.182]

В противоположность катодной защите при анодной защите обычно имеются только узко ограниченные области защитных потенциалов, в которых возможна защита от корозии. По этой причине при анодной защите нужно в общем случае применять защитные установки с регулированием потенциала. Область защитных потенциалов может быть сильно сужена особыми процессами коррозии, например язвенной (сквозной) коррозией коррозионностойких сталей под влиянием хлоридов. В таком случае анодная защита иногда практически уже не может быть применена. Склонность к местной коррозии, обусловленная свойствами материала, тоже может сделать анодную защиту неэффективной. Сюда относится, например, склонность к межкристаллитной коррозии у коррозионностойких высокохромистых сталей и сплавов на основе никеля. [c.390]

На рис. 20.17 показана схема подключения анодной защиты к установке сульфонирования [22]. Здесь по соображениям безопасности диапазон защитных потенциалов для нейтрализатора из хромоникелевой стали, который поочередно загружается едким натром (NaOH) и сульфокислотой (RSO3H), должен был выбираться с таким расчетом, чтобы обеспечивалась пассивность в обеих средах. Перекрытие обеих областей потенциалов однако обеспечивалось только в узком диапазоне около 250 мВ. Границы защитного потенциала (по водородному электроду были установлены от 0,34 до 0,38 В. При этом обеспечивается также и защита трубопроводов, поскольку сопротивление поляризации пассивной стали и электропроводность сред велики. Параметр [c.394]

Метод изображений применяется при расчете распределения потенциала в областях, ограниченных поверхностями простейшей формы (например, плоскими, цилиндрическими и сферическими), на которых выполняются граничные условия, указанные в табл. 1.8. Он позволяет свести расчет коррозионного или защитного потенциала и тока к определению потенциала точечных или распределенных источников тока, расположенных в безграничной однородной среде. Выражения для расчета потенциала точечных или распределенных источников в безграничной среде с удельной электрической проводимостью 7 = onst приведены в табл. 1.9. [c.32]

Существенным ограничением применения анодной защиты является вероятность возникновения локальных видов коррозии в области пассивного состояния металла. Для предотвращения этого явления на основании предварительных исследований рекомендуют такое значение защитного потенциала, при котором локальные виды коррозии не возникают или в раствор вводят ингибирующие добавки. Например, анодная защита стали 12Х18Н10Т в растворах хлоридов в присутствие ионов N03 предотвращает образование питтингов и снижает скорость растворения стали в 2000 раз. В ряде случаев вследствие повышенной опасности возникновения локальных коррозионных процессов применение анодной защиты неэффективно. Резкий рост критического тока пассивации металлов с увеличением температуры агрессивных сред ограничивает применение анодной защиты в условиях повышенных температур. [c.295]

При понижении потенциала и достижении поверхностью металла значения (р и соответственно плотности тока начинается пассивация металла. При потенциале (р металл полностью пассивируется и скорость его растворения соответствует плотности тока Область оптимальной запассивированно-сти металла находится между потенциалом иассивации (р и потенциалом пере-заш.и 1 ы (р анодная защита заключается в поддерживании потенциала металла в этой области. Смещение потенциала к значениям, отрицательнее (р, способствует активированию металла и соответствующему увеличению анодного тока и коррозии металла. Смещение потенциала положительнее значения (р вызывает перезащиту металла, что приводит к увеличению энергетических затрат и к усилению коррозии в результате перепассивации, отслаивания защитной плёнки, питтингообразования или электрического пробоя плёнки. [c.197]

Как указывалось выше, защита поверхности реактора возможна при поддержании защитного потенциала как положительнее фин, так и отрицательнее фрп стали в пульпе. Надежность защиты реакторов при поддерлоппи потенциала в области отрицательнее фрп подтверждается как лабораторными испытаниями, так и длительной работой системы в промышленности. Внедрение анодной защиты позволило увеличить выпуск нитрофоски и продлить срок эксплуатации последних четырех реакторов (17-го — 20-го) каждой технологической линии. Годовой экономический эффект от внедрения системы анодной защиты составил на двух заводах 164,7 тыс. руб. [c.165]

Рассматривая причины межкристаллитной коррозии алюминия высокой чистоты при температурах выше 160 °С, можно предположить следующее. Границы зерен содержат даже в очень чистом алюминии больше различных примесей, чем центр зерна. В межкристаллитных переходных зонах вследствие межкристаллитной адсорбции возрастает содержание легирующих элементов, что и обусловливает изменение потенциала этих участков металла [161]. Скорость катодного процесса на лих примесях возрастает, что приводит к облагораживанию потенциала участков зерна, прилегающих к границе. Поскольку пр11 высоких температурах чистый алюминий при стационарном потенциале корродирует в активной области, смещение потенциала в положительную сторону приводит к ускоренному рас-гв орению пограничных участков зерен. Так, при коррозии алю- миния чистоты 99,99% в воде при 100 °С границы зерен являются катодами. Гидроксил-ион, образующийся при протекании катодной реакции, разрушает защитную окисную пленку, что ведет к развитию межкристаллитной коррозии. Подкисление среды препятствует накоплению гидроксил-ионов на локальных катодах. В св язи с этим в 0,01-н. растворе соляной кислоты при 100 °С межкристаллитная коррозия алюминия высокой чистоты л енее интенсивна, чем в кипящей дистиллированной воде [162]. Значительное смещение потенциала в положительную сторону вследствие анодной поляризации или легирование элементами с. малым перенапряжением водорода до значений потенциала, отвечающих пассивной области, должно предотвратить развитие меж кристаллптной коррозии, что и наблюдается на опыте. [c.86]

При этом, как следует из графика в координатах скорость коррозии — время, для неактивированного железа без защитной пленки и под покрытиями (кривые 3, 4, 6, рис. 2.13) в первый период опыта скорость коррозии dd/dt нарастает, проходит через максимум и падает. Потенциал металла при этом проходит через минимум. Скорость коррозии неизолированной активированной поверхности также проходит через максимум (кривые 1, 2, 5, рис. 2.13) н сопровождается монотонным облагораживанием потс1гцпала железа. В общем случае интервал изменения потенциалов железа в рассматриваемых средах достигает 0,8 В и охватывает области активного и пассивного состояния. [c.37]

Анодный контроль наиболее значителен у алюминиевых и никелевых покрытий, которые имеют обширную область анодной пассивности от 50 до 180 мВ для алюминиевого при плотности тока полной пассивации = 20 мкА/см и от О +900 мВ для никелевого при плотности тока полной пассивации /дц = 10 мкА/см . Смещение потенциала стали при наличии на поверхности № - Р покрытия выше потенциала вьщеления водорода, что исключает восстановление ионов Н и способствует высокой стойкости покрытий в наводороживающих средах. Для кадмиевого покр(.1Тия область пассивности отсутствует, однако анодный процесс растворения затруднен, токи растворения даже при потенциале 100 мВ незначительны. Катодная поляризация наиболее значительна у алюминиевого и цинкового покрытия и уменьшается к кадмиевому и никелевому. Высокий защитный эффект покрытий в сероводородсодержащих средах подтверждается данными по поляризационному сопротивлению как без растягивающих нагрузок (а = 0), так и при них (о = 1,1 Оо - ) (табл. 21). [c.86]

Стационарный потенциал цинкового покрытия при легировании его титаном смещается в отрицательную область на 70—75 мВ, при этом цинковое покрытие продолжает оставаться анодом по отношению к стали. При введении титана в цинковое покрытие облегчается протекание катодного процесса, и катодная поляризуемость снижается почти в 3 раза анодное поведение 2п—Сс1-покрытия практически не изменяется. Следовательно, легирование титаном кадмиевых покрытий благоприятно сказывается на повьияении их защитной способности в наводороживающих средах, а легирование цинковых покрытий титаном приводит к противоположному эффекту. [c.93]

Зависимость скорости коррозии от потенциала для системы Ре— Н2804 (в пассивной области по рис. 2.2) показана на рис. 2.12. При /< / 3=0,8 В происходит переход к активной коррозии, при и>и = 1,6 В наблюдается транспассивная коррозия [28]. Легирующие элементы в стали и химический состав сред могут в ряде случаев существенно повлиять на эти предельные потенциалы [2], причем скорость коррозии металла в пассивной области уменьшается главным образом под влиянием хрома. На рис. 2.13 показан пример зависимости тока поляризации и скорости коррозии для хромоникелемолибденовой стали в серной кислоте от потенциала в области потенциалов активной коррозии и при переходе к пассивному состоянию. При =—0,15 В в принципе еще возможно применение катодной защиты. Однако ввиду очень высокой плотности защитного токэ —около 300 А-М —этот [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология