Защита металлов электрохимическая катодная

Защитный эффект в отличие от разностного находит большое практическое применение в виде так называемой электрохимической катодной защиты, т. е. уменьшении или полном прекращении электрохимической коррозии металла (например, углеродистой стали) в электролитах (например, в морской воде или грунте) присоединением к нему находящегося в том же электролите более электроотрицательного металла (например, магния, цинка или их сплавов), который при этом растворяется в качестве анода гальванической пары из двух металлов (рис. 198), или катодной поляризацией защищаемого металла от внешнего источника постоянного тока. [c.295]

Электрохимическая защита металлов от коррозии направлена на снижение силы тока, возникающего при электрохимической коррозии, методом катодной поляризации (приложение внешнего напряжения к корродирующей системе) или методом протекторной защиты (к защищаемой поверхности присоединяют протектор, изготовленный из металла с более отрицательным потенциалом, чем у металла основной конструкции). Устройство катодной поляризации с источником постоянного тока в условиях нефтебаз опасно в пожарном отношении, а протекторная защита не уменьшает количество загрязнений, поступающих в масла, так как протектор, защищая металл основной конструкции, сам в процессе эксплуатации подвергается разрушению, сопровождаемому образованием солей и гидроокисей металла, из которого он изготовлен. В связи с этим методы электрохи- [c.100]

В настоящее время хорошо разработаны и широко применяются различные способы защиты металлов от коррозии с учетом характера металла и условий его эксплуатации. Наиболее эффективны против коррозии почвенной, под действием агрессивных химических сред и морской воды электрохимические способы защиты (катодная и протекторная). В обоих способах защита от коррозии достигается тем, что защищаемая конструкция оказывается катодным участком электрохимической системы. [c.227]

Катодная защита (разд. 19.8)-способ защиты металла от коррозии путем превращения его в катод электрохимического элемента. Роль анода должен выполнять более активный металл. [c.235]

Для предотвращения коррозии металлических конструкций, находящихся в почве, таких как металлические трубопроводы, резервуары, сваи, опоры, применяется электрохимическая катодная защита. Ее осуществляют путем подсоединения металлической конструкции к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока, положительный полюс присоединяют к заземленному металлическому электроду, который постепенно разрушается. При этом на поверхности защищаемого металла протекают восстановительные процессы, а окисляется материал анода. Другой метод электрохимической защиты основан на присоединении защищаемого металла к электроду, изготовленному из более активного металла. При защите стальных конструкций применяют цинковые пластины. В этой гальванической паре цинк будет разрушаться и защищать сталь от коррозии. Отсюда и название этого метода —метод протектора (от лат. рго ес/ог —покровитель). Например, для защиты от коррозии к корпусам морских кораблей прикрепляют цинковые пластины. [c.149]

К электрохимическим методам защиты металлов относятся катодная защита и метод протекторов. При катодной защите защищаемая конструкция или деталь присоединяется к отрицательному полюсу источника электрической энергии и становится катодом. В качестве анодов используются куски железа. При надлежащей силе тока в цепи на защищаемом изделии происходит восстановление окислителя, процесс же окисления претерпевает вещество анода. [c.553]

Принцип действия протекторной защиты основан на катодной поляризации защищаемой поверхности металла током, возникающим при его электрохимическом взаимодействии с протектором — металлом с более отрицательным стационарным потенциалом, чем у защищаемого металла. [c.191]

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]

ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ электрохимическая — защита металлов от коррозии при помощи искусственной катодной поляризации поверхности металла. Поляризацию поверхности производят наложением электрич. тока, к-рый сдвигает потенциал поверхности до значений потенциала анода разомкнутой цепи. Катодная защита применима в случае, если защищаемых металл окружен проводящей средой (электролитом, почвой, бетоном и т. д.), по к-рой может распространяться электрич. ток, и неприменима против атмосферной и газовой коррозии, а также коррозии неэлектролитами. Различают две основные системы защиты с наложенным током и протекторную (защита автономными анодами, гальванич. анодами, жертвенными анодами). [c.43]

В зависимости от контролирующего фактора выбирают метод защиты металла от коррозии. При комплексной защите от коррозии необходимо, чтобы все методы действовали в одном направлении. Применение одновременно нескольких методов, действующих на различные контролирующие стадии электрохимической коррозии, понижает эффективность защиты. Например, если ограничение коррозии металла достигнуто методами, тормозящими анодный процесс (легированием стали хромом, добавкой окислителей или анодных ингибиторов в раствор), то нерационально одновременно применять способы, тормозящие катодный процесс (устранение катодных включений в сплаве, уменьшение аэрации раствора или добавление катодных ингибиторов). Применение методов защиты, уменьшающих термодинамическую неустойчивость системы, всегда в той, или иной степени будет способствовать понижению скорости коррозии. [c.8]

Во всех промышленно развитых странах все большее значение приобретает проблема защиты металла от коррозии. Среди различных способов, используемых для ее решения, особое место занимают системы электрохимической (катодной) защиты, широко применяемые для предотвращения разрушения металлических сооружений, эксплуатируемых в условиях природных вод и грунтов. Область применения катодной защиты весьма широка она охватывает подземные водопроводы, газо-, нефте- и продуктопроводы и металлические трубопроводы других назначений, проложенные в земле, подземные кабели связи, силовые кабели с металлической оболочкой и броней, кабели, проложенные в трубах, заполненных сжатым газом или маслом, различные резервуары — хранилища и цистерны, речные и морские суда, портовое оборудование, установки питьевой воды и различные аппараты химической промышленности, нуждающиеся во внутренней защите. [c.13]

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 эффективных методов антикоррозионной защиты металлов — электрохимическая защита, основанная на их катодной или анодной поляризации. [c.191]

Из п. 3 табл. 41 следует большая эффективность электрохимической катодной защиты при диффузионном контроле катодного процесса (например, кислородной деполяризации в неподвижных нейтральных электролитах) и малая ее эффективность при коррозии металлов в кислотах (малые значения Р ) и коррозии их в пассивном состоянии (большие значения Р ). [c.295]

Применение электрохимической защиты больших поверхностей металла нерационально в связи с большой энергоемкостью процесса. Поэтому В практике нашла применение комплексная защита поверхностей неметаллическими покрытиями в сочетании с электрохимической катодной защитой. При этом значительно уменьшается величина тока, необходимая только для защиты мест с нарушенным покрытием. Особые требования предъявляют к защитным покрытиям они должны обладать достаточным сопротивлением и быть стойкими в щелочной среде, которая создается при катодной поляризации. [c.142]

Электрохимическая защита состоит в том, что при смещении электродного потенциала металла коррозионные процессы тормозятся. При этом различают два вида электрохимической защиты анодную и катодную. При анодной защите потенциал смещается в положительную сторону. Защитный эффект обусловлен пассивацией, при которой высокие положительные потенциалы достигаются очень малой анодной плотностью тока. Эффективность анодной защиты зависит от свойств металла и электролита. Основной конструкционный материал, применяемый в нефтегазовой промышленности, это низкоуглеродистая малолегированная сталь, которая слабо пассивируется в таких электролитах, как дренажная (подтоварная) вода в резервуарах, почвенная (грунтовая) влага. Изменчивость характеристики грунтов (минерализация водной фазы, состав газов и строение твердой основы) не позволяет успешно применять анодную защиту в таких условиях. Особое значение в анодной защите имеют ионы галогенов, способствующие образованию питтингов. В силу того, что в грунтах (например, солончаки). и пластовых водах содержится большое количество хлоридов, анодная защита для подземного оборудования нефтегазовой промышленности не применяется. [c.73]

Электрические методы защиты металлов от коррозии. Эти методы основаны на изменении электрохимических свойств металлов под действием поляризующего тока. Например, для защиты трубопровода в земле от коррозии его катодно поляризуют, присоединяя к нему положительный полюс источника тока, или создают макро-гальваническую пару с более электроотрицательным металлом (алк>-миний, магний, цинк и т. п.). [c.403]

Теоретически полная защита металла от коррозии при катодной поляризации возможна тогда, когда металлу будет сообщен потенциал более отрицательный, чем термодинамический потенциал металла. Величина защитного эффекта при некотором смещении потенциала Дф определяется катодной и анодной поляризуемостью Дф/Дг системы. Катодная защита эффективна тогда, когда металл обладает большой катодной поляризуемостью и малой анодной, т. е. для смещения потенциала системы до потенциала защиты фз нужны относительно небольшие токи. Во всех случаях электрохимическая защита эффективна в средах с достаточно высокой электропроводностью. Как правило, ее широко применяют для защиты от коррозии в морской воде, в почвах, в грунтовых водах и т. п. [c.141]

В справочнике рассматривается преимущественно практика катодной защиты металлов, но обсуждаются также и теоретические основы и вопросы смежных дисциплин, если это необходима для более полного понимания происходящих процессов. Было признано полезным дать исторический обзор (введение), чтобы показать постепенное техническое развитие способа катодной защиты до современного уровня. В следующей главе рассмотрены необходимые теоретические основы коррозии металлов и способов защиты от нее. Представлены различные пары материал-среда, чтобы пояснить разнообразные возможности применения электрохимических способов защиты. [c.17]

В научном отношении процессы при катодной защите от коррозии изучены более полно, чем при других способах защиты металлов. Коррозия металлов в водных растворах или грунтах является в принципе электрохимическим процессом, управляемым электрическим напряжением-потенциалом металла в растворе электролита. При снижении потенциала в соответствии с законами электрохимии движущая сила реакции должна уменьшаться, а следовательно, должна снижаться и скорость коррозии. Все эти взаимосвязи известны уже более ста лет и катодная защита в отдельных случаях осуществлялась на практике уже весьма давно, однако применение этого процесса в промышленных масштабах существенно задержалось. Способы катодной защиты в некоторых областях представлялись слишком чужеродными , а необходимость проведения электротехнических мероприятий вынуждала отказываться от их практического применения. Практика катодной защиты и на самом деле значительно сложнее ее теоретических основ. [c.17]

Б. Определение параметров проектируемых систем электрохимической защиты. Основными параметрами систем электрохимической (протекторной, катодной или анодной) защиты металлов от коррозии являются [c.9]

Наличие зависимости скорости электрохимической реакции от потенциала электрода представляет принципиальную возможность уменьшения скорости анодного растворения металла Ме->-Ме+ +пе за счет внешней поляризации. Смещение потенциалов в отрицательную сторону за счет внешнего источника тока приводит к тому, что на поверхности металла равенство скоростей катодной и анодной реакции = смещается в сторону увеличения скорости катодной реакции с соответствующим уменьшением скорости анодного растворения металла. Происходит так называемая катодная защита металла (рис. 24,/). Катодная защита может быть электрохимической (от внешнего источника тока) или протекторной (при контакте с более отрицательным металлом), [c.141]

В сочетании с электрохимической катодной заш,итой, которая весьма экономична в комбинации с высококачественным защитным покрытием. Электрохимическая катодная защита осуществляется в двух вариантах а) с использованием внешних источников тока (аккумуляторных батарей, селеновых выпрямителей, генераторов постоянного тока) б) с применением протекторов из металлов с электродным потенциалом более отрицательным, чем у стали (магний, цинк, алюминий или их сплавы). [c.394]

ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ — электрохимическая защита металлов от коррозии при помощи искусственной катодной роляризации поверхности металла, образуемой электрическим током. Катод- [c.99]

Электрические методы защиты основаны на изменении электрохимических свойств металла иод действием поляризующего тока. Наибольшее распространение получила защита металлов при наложении на них катодной поляризации. При смещении потенциала металла в сторону более электроотрицательных значений (по сравнению с величиной стационарного потенциала коррозии) скорость катодной реакции увеличивается, а скорость анодной падает (см. рис. 24.8). Если при стационарном потенциале Гкор соблюдалось равенство /а = /к, то при более отрицательном значении это [c.503]

Отрицательный защитный эффект ограничивает возможности применения катодной электрохимической защиты металлов от коррозии, если металлы находятся в пассивном состоянии. С другой стороны, из рис. 216 следует, что катодная поляризация пере-пассивированного металла до значений потенциала между Упереп [c.320]

По данным И. Л. Розенфельда и Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии в результате десорбции анионов или адсорбции катионов, которые повышают поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных ингибиторных добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. Н2804 в присутствии 0,1 г/л трибензиламина (СдНбСН2)зК уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать такие катионные добавки, которые обычно не являются ингибиторами коррозии. [c.366]

Для борьбы с электрохимической коррозией мeтaллQв применяют также и специфические электрохимические методы, основанные на том, что защищаемый металл подвергается катодной поляризации. Так, в методах, называемых протекторной защитой., это достигается присоединением к защищаемому, металлу более активного металла протектора), который становится анодом, благодаря чему анодные участки поверхности защищаемого металла полностью или частично превращаются в катодные по отношению к протектору. В других методах, называемых катодной защитой, аналогичный результат достигается присоединением защищаемого металла к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока. Защитное действие осуществляется благодаря повышению концентрации электронов в поверхностном слое металла, что затрудняет растворение его. [c.460]

Теории электрохимической коррозии н пасснвиостн металлов лежат в основе методов их защиты от коррозии. К числу их относятся методы, направленные на снижение тока коррозии за счет повышения поляризации коррозионных процессов. Например, повышение водородного перенапряжения введением в коррозионную среду специальных веществ — ингибиторов — резко снижает растворение металла при коррозии с водородной деполяризацией. Предварительное удаление кислорода из агрессивной среды способствует снижению коррозионного тока. Широкое распространение получило нанесение защитных покрытий па поверхность металла металлических, лакокрасочных, полимерных, пленок из труднорастворимых соединений металлов (оксиды, фосфаты) и т. п. Высокой коррозионной устойчивостью обладают металлические сплавы (например, нержавеющие стали), поверхность которых находится в пассивном состоянии. Существуют электрические методы защиты металлов от коррозии, связанные с применением поляризующего тока. Металлу задается потенциал, при котором процесс его растворения исключается или ослабляется. Например, защищаемый металл поляризуется катодно, а анодом служит дополнительный кусок металла. Электрические методы применяются при защите крупных стационарных сооружений. [c.520]

Для защиты металла оборудования за последнее время расширязтся применение ингибиторов. Ингибиторами или замедлителями коррозии называются вещества, которые при введени в коррозионную среду в незначительном количестве заметно снижают скорость электрохимической коррозии металла. В зависимости от механизма тормозящего действия на электрохимический процесс коррозии, ингибиторы подразделяются на анодные, катодные, экранирующие (пленкообразователи) и смешанные. Ингибиторы, адсорбируясь на поверхности металла, тормозят протекание анодного процесса (хроматы, бихроматы, нитраты и др.), препятствуют катодной реакции (2п504, гпСЬ) или, образуя экранирующую пленку, изолируют металл от электролита иногда они проявляют смешанный характер замедляющего действия. [c.283]

При электрохимической защите металл соединяют или с отрицательным полюсом внешнего источника тока, или с более электроотрицательным материалом. В первом случае защита называется электрозащитой, во втором — протекторной (рис. 62). Принцип действия в обоих случаях состоит в том, что металл, получая электроны от внешнего источника, становится катодом (по отношению к электролиту) и, следовательно, не должен корродировать (см. работу 26). Надо иметь в виду, что полученный отрицательный потенциал должен быть настолько большим, чтобы все анодные участки на металле стали катодными. Если этого нет, то коррозия в результате деятельности микрогальванопар будет продолжаться, но значительно медленнее, чем без защиты. [c.175]

Электрохимическую защиту металлов от коррозии используют в технике довольно часто. Если представить себе корродируемый металл состоящим из большого числа микрогальванических элементов, то способ протекторной защиты равносилен присоединению электрода с потенциалом более отрицательным, чем самый сильный анод металла. Включение сильного анода изменяет распределение анодных и катодных участков в многоэлектродном элементе некоторые электроды, ранее действовавшие как аноды, становятся катодами. Присоединенный анод может иметь по отношению к защищаемому металлу настолько отрицательный потенциал, что все микроэлектроды, имеющиеся на его поверхности, будут вести себя как катоды, а анодом будет один присоединенный электрод. Так, например, если опустить железную пластинку в раствор 10-процентной кислоты, то на отдельных участках пластинки будет Наблюдаться незна- [c.188]

Наряду с электрохимической катодной защитой применяется так называемая протекторная защита. В этом случае защищаемый объект соединяется проводником 1-го рода с металлом, погруженным в тот же электроЛит и имеюпвш более отрицательный электродный потенциал. При этом возникает гальванический элемент, в котором защищаемый металл является катодом, а протектор (металл с более отрицательным потенциалом) - работает анодом и активно растворяется. Электрохимическая протекторная защита с успехом используется для предотвращения коррозии корпусов морских судов, а также подводных портовых сооружений. [c.116]

Наиболее широко распространенный вид электрохимической защиты металла—катодная поляризация. Для ряда металлических сооружений и сред нормированы пределы, в которых должна находиться защитная величина катодного потенциала металлической поверхности. Выбор минимального потенциала защиты ограничен нежелательностью выделения водорода, разрушающего противокоррозионное покрытие и охрупчивающеТо металл (последнее не учитывается действующими правилами защиты подземных сооружений). Поэтому в нормальном режиме катодной защиты превалирует катодная реакция ионизации кислорода. [c.208]

Дано математическое описание коррозионных пелений, вызываемых электрохимическими проивссвми на поверхности металлов, эксплуатируемых в агрессивных средах. Приведен подробный справочный материал, позволяющий найти распределение потенциала и тока при контактной, язвенной и щелевой коррозии металлов, а также определить основные параметры систем протекторной и катодной защиты металлов. [c.2]

В настоящем разделе приведены материалы, г озволягащие рассчитать распределение потенциала и тока при использовании систем электрохимической (протекторной, катодной и анодной) защиты металлов, а также электрические параметры покрытий и средств разъединения, применяемых для изоляции защищаемь(х металлов от коррозионной среды ияи друг от друга. [c.191]

Электрохимическая защита заключается в катодной поляризации защищаемого металла от внешнего источника постоянного тока до потенциала, при котором анодный процесс на металле прекращается или же существенно замедляется. При этом реализуется гальванованна, т. е. система, где электрохимические процессы осуществляются за счет приложенного Извне электрического тока. В такой системе катодом является защищаемый металл, а анодом - металлический активно разрушающийся электрод. [c.113]

Сплошность покрытия часто нарушается в период стр-ва подземных металлич. сооружений и в условиях их эксплуатации. Образовавшиеся места оголений металла защищают катодной поляризацией-созданием на металле защитного потенциала по отношению к окружающей среде (см. Электрохимическая защита). При защите от почвенной коррозии создаваемый миним. защитный потенциал должен быть по абс. величине ие менее для стали и алюминия 0,85 В в любой среде для свинца 0,5 В в кислой среде, 0,72 В в щелочной среде (по отношению к медносульфатному электроду сравнения). Такие же средние значения поляризац. потенциалов должны быть выдержаны при защите от коррозии блуждающими токами. При защите от биокоррозии поляризац. потенциал должен быть для чугуна и стали менее 0,95 В (по отношению к медносульфатному электроду сравнения). [c.594]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология