Теория катодной защиты

ТЕОРИЯ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.68]

В книге рассмотрены основы теории коррозии применительно к подземным металлическим сооружениям. Изложены результаты длительных коррозионных испытаний металлов и методы оценки коррозионной активности почв. Основное внимание уделено вопросам применения различных методов защиты от подземной коррозии. Наряду с описанием свойств широко применяемых битумных покрытий и методов их нанесения приводятся результаты промышленных испытаний различных полимерных покрытий. Катодная защита подземных металлических конструкций является весьма эффективным средством борьбы с коррозией. В книге освещается теория катодной защиты и излагаются методы расчета катодной и электро-дренажной защиты. [c.2]

С I р и ж е в с к и й И. В. Теория и расчет дренажной и катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии блуждающими токами. М., Гостоптехиздат, 1963. 237 с. [c.282]

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.167]

Теория катодной защиты [c.59]

Разработанная теория катодной защиты несомненно принесет пользу, поскольку она открывает возможность определения наиболее рациональных режимов защиты, наиболее экономного расходования электрической энергии при осуществлении защиты. [c.4]

Из вышеизложенного вытекает, что современное состояние теории катодной защиты не позволяет провести инженерных расчетов по определению заданного режима защиты, так как количественного соотношения между скоростью растворения металла и защитной плотностью тока (или смещением потенциала в отрицательную сторону) не имеется. Процессы изменения состава при-катодного слоя и образования солевых осадков, зависящие от времени электролиза, детально не изучены. Поскольку эти вопросы имеют теоретический п практический интерес, они рассмотрены ниже. [c.20]

Таким образом, проследив изменения в схеме катодной защиты в зависимости от параметров источника, основываясь на полевых измерениях и расчетах по приведенной выше электромагнитной теории, можно утверждать следующее. [c.105]

Предлагаемая вниманию читателей книга представляет собой второй том монографии Современные системы защиты от электрохимической коррозии подземных коммуникаций . Она посвящена расчетам систем катодной, протекторной и электродренажной защиты от коррозии, которые применяются в промышленности для повышения надежности работы трубопроводного транспорта. В книге наряду с собственными, приведены методики, описанные, в основном, известными российскими учеными, внесшими большой вклад в создание теории и практики катодной защиты - П. И. Тугу-новым, Н. П. Жуком, Н. П. Глазовым, И. В. Стрижевским и др. [c.5]

Предложенная адсорбционно-электрохимическая теория коррозионной усталости дает истолкование ряду явлений, которые не могут быть объяснены с точки зрения существующей электрохимической теории коррозионной усталости. Согласно предложенной теории становится ясной невозможность восстановления усталостной прочности стали в коррозионных средах до ее значения в воздухе за счет катодной защиты от внешнего источника тока. Катодная поляризация, как это было показано выше (см. фиг. 21), сначала снижает отрицательное влияние анодных процессов, но, прекратив их полностью, все же не восстанавливает усталостной прочности стали до ее значения в воздухе, что объясняется проявлением адсорбционной и водородной усталости. Дальнейшее усиление катодной поляризации увеличивает наводороживание стали, и ее выносливость начинает резко снижаться под влиянием водородной усталости. [c.175]

С точки зрения электрохимической теории коррозии результаты опытов можно объяснить следующим образом. При наложении на испытуемый образец катодного тока действие микропар практически прекращается вследствие явления защитного эффекта . О повышении коррозионной стойкости стали в результате протекания этого процесса свидетельствует подъем кривой на участке аб (см. фиг. 2). Однако обильное выделение водорода на металле при дальнейшем увеличении плотности тока создает условия, очевидно благоприятствующие развитию водородной хрупкости. Вследствие того, что действие этого фактора преобладает над эффектом катодной защиты, наблюдается заметное снижение стойкости стали (участок кривой бе на фиг. 2). [c.387]

Физико-химическую природу явления катодной защиты можно легко понять, исходя из теории многоэлектродных систем. Наиболее простой случай катодной защиты— протекторная защита, которую можно представить в виде трехэлектродной системы (рис. 52). Два электрода этой системы представляют коррозионный гальванический элемент, состоящий из катода К1 и анода Ль к которым присоединен третий электрод Лг — протектор, обладающий более электроотрицательным потенциалом [c.122]

Ионы галогенов в соответствии с адсорбционной теорией пассивности способны нарушить пассивность, конкурируя с пассиватором за адсорбционные центры на поверхности металла. Если только галоген-ион находит свободный центр и достаточно близко подходит к поверхности, то создаются условия, благоприятные для гидратации и растворения ионов металла, и анодная реакция может протекать с низкой энергией активации в противоположность высокой энергии активации, необходимой в случае адсорбции пассиватора. Анодная реакция, если она протекает, ограничивается локализованными участками, на которых сначала идет конкурирующий процесс, поскольку окружающий металл немедленно становится катодом электролитического элемента и защищается возникающим током от дальнейшей анодной активации. Этот процесс называют катодной защитой. Такая атака на особые центры приводит к точечной [c.440]

Л. Д. Разумов, решая граничные задачи теории потенциала для случая расположения анодного заземления против точки дренажа станции катодной защиты газопровода, вывел формулу для определения разности потенциалов труба — земля в точке х (удаленной на расстояние х от точки дренажа) [c.18]

Лунев А. Ф. К вопросу о теории протекторной и катодной защиты подземных сооружений от коррозии. Труды совещания по коррозии и защите металлов. Изд. АН СССР 1956 г. [c.703]

Лунев А. Ф., Ершов И. Н., Т о м а ш о в Н. Д. Расчет протекторной и катодной защиты подземных трубопроводов и бронированных кабелей связи. Труды Всесоюзного совещания по теории и практике противокоррозионной защиты подземных сооружений. Изд. АН СССР. [c.703]

А. Ф. Л у н е в К вопросу о теории протекторной и катодной защиты подземных сооружений от коррозии. АН СССР, 1956. [c.127]

Котик В. Г. Установки катодной защиты магистральных трубопроводов. Теория и практика противокоррозионной защиты подземных сооружений. Труды VI Всесоюзного совещания по коррозии и защите металлов. Изд. АН СССР, 1958. [c.204]

По адсорбционной теории, СГ адсорбируются на поверхности металла, конкурируя с растворенным Оз или ОН". Находясь в контакте с поверхностью металла, хлор-ион благоприятствует гидратации ионов металла и облегчает переход ионов металла в раствор. Адсорбированный кислород оказывает противоположное влияние и понижает скорость растворения металла. Другими словами, адсорбированные хлор-ионы увеличивают ток обмена (понижают перенапряжение) анодного растворения упомянутых металлов по сравнению со значением, которое наблюдается для поверхности, покрытой кислородом. Этот эффект настолько отчетливо выражен, что железо, хром и нержавеющие стали в растворах, содержащих значительные концентрации СГ, не могут анодно пассивироваться. Металл продолжает растворяться в соответствии с законом Фарадея, образуя ионы низшей валентности. Критическая плотность тока при этом исключительно высока. Нарушение хлор-ионом пассивности на отдельных участках происходит легче, чем по всей пассивной поверхности, причем предпочтительные места определяются, по-видимому, небольшими изменениями в структуре и толщине пассивной пленки. Образуются мельчайшие аноды активного металла, которые окружены большими катодными участками пассивного металла. Разность потенциалов между такими участками велика — порядка 0,5 в или больше. Создающийся в результате этого элемент называется а к т и в и о-п а с с и в н ы м. Большие плотности тока на аноде вызывают большие скорости разрушения металла, что создает катодную защиту участка поверхности, непосредственно прилегающего к аноду. Результат фиксирования анода на определенном участке — питтинговая коррозия. Чем больше ток какого-либо питтинга и соответственно катодная защита окружающих питтинг участков, тем меньше вероятность образования в близком соседстве другого питтинга. Вследствие этого наблюдаемое число глубоких питтингов на единицу площади обычно меньше, че.м [c.72]

Кроме границ зерен имеются и другие непрерывные пути, проходящие через металлы, например, плоскости скольжения и плоскости выделения избыточных фаз. В подтверждение теории было установлено, что катодная защита предупреждает коррозионное растрескивание латуни, алюминия, нержавеющей стали и магния [7]. [c.600]

Сущность электрозащиты металла от коррозии (так называемая катодная защита) наиболее полно может быть объяснена на основе теории многоэлектродных систем, подробно изложенной в трудах Г. В. Акимова [2], Н. Д. Томашова [79] и др. [c.92]

На основании известных соотношений из теории катодной защиты можно получить два следуюшд1х коэффициента [c.88]

Для проверки применимости электрохимической теории коррозионного растрескивания был поставлен специальный эксперимент. Он заключался в измерении критического потенциала инициирования КРН нержавеющей стали 18-8 в кипящем при 130 °С растворе хлорида магния с добавками и без добавок ингибирующих анионов [22]. Анодная поляризация тем скорее вызывает растрескивание, чем положительнее потенциал катодная поляризация, наоборот, увеличивает время до растрескивания. При потенциале ниже критического значения —0,145 В сплав становится практически устойчив (рис. 7.5, а). Добавление различных солей (например, СНдСООНа) к раствору Mg l2 повышает критический потенциал. Когда критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии, КРН прекращается (рис. 7.5, Ь). Следовательно, если критический потенциал равен потенциалу анода разомкнутой цепи, характеризующему катодную защиту, при которой скорость коррозии равна нулю (см. разд. 4.10), потенциал коррозии не может быть ниже критического. Однако, ввиду того что критический потенциал может быть и ниже, и выше потенциала коррозии, он должен иметь другое объяснение. [c.140]

В настоящее время для описания механизма рассматриваемого вида КР наибольшее распространение получили карбонатная теория и ее модификации, фактически сводящие КР к щелочной хрупкости [44]. Применительно к катодно-защищенным трубопроводам карбонаты и бикарбонаты образуются на поверхности металла труб в результате взаимодействия углекислого газа, растворенного в почве и грунтовых электролитах, с гидрооксилионами, возникающими вследствие протекания токов катодной защиты, по реакциям [c.64]

Карбонат-гидроксидная теория КР [118], предложенная сотрудниками института Баттеля (США), базируется на основных представлениях традиционной карбонатной" теории. В гидроксид-карбонатных растворах пики токов анодного растворения находятся в области более отрицательных потенциалов по сравнению с соответствующими потенциалами, выявляемыми в карбонат-бикарбонатной среде. С повышением концентрации гидроксил-ионов узкая область потенциалов КР расширяется, достигая регламентированных значений потенциалов катодной защиты. Однако анализ катодных отложений на поверхности магистральных газопроводов, выполненный авторами указанного исследования, а также в УГНТУ. позволяет отнести только незначительное число разрушений по причине КР к гидрооксид-карбонатному растрескиванию в связи с отсутствием в большинстве случаев в их составе гидроксидов. [c.73]

Радикальным методом защиты магистральных газопроводов от КР является кажущийся, на первый взгляд, парадоксальным отказ от катодной защиты, однако это может привести к снижению надежности магистральных газопроводов вследствие общей коррозии трубопровода. Кроме того, как это было показано рядом исследователей, в ряде грунтов растрескивание может происходить и без катодной поляризации труб. С точки зрения традиционной карбонатной теории, КР может быть предотвращено с помощью точного контроля величины поляризационного потенциала на всем протяжении трубопровода. Однако на практике этот способ трудно осуществить. Как было показано многочисленными исследованиями, проведенными в нашей стране и за рубежом, различные участки одного и того же подземного со- оружения имеют неодинаковый потенциал [202]. Предложения о повышении потенциала на поверхности трубопровода или использовании прерывистой катодной защиты [142, 217] не дали положительных результатов [136] из-за экранирования токов катодной защиты пузырьками водорода под отслоившейся изоляцией [141, 142, 217]. Рекомендации и патентные решения о подкачке потенциала под отслоившейся изоляцией с помощью локальных цинковых протекторов, являющихся частью комбинированного защитного покрытия, не осуществимы в большинстве случаев из-за образования на поверхности цинка в растворах солей угольной кислоты труднораспю-римых соединений, приводящих к снижению разности потенциалов гальванопары железо - цинк , а в определенных условиях даже к изменению полярности гальванопары [144]. [c.96]

По адсорбционной теории Улига [351 КР объясняется ослаблением межатомных связей в напряженном металле при адсорбции специфических компонентов, главным образом анионов раствора. Активные анионы адсорбируются преимущественно на подвижных дислокациях или других несовершенствах структуры, что снижает поверхностную энергию. Это облегчает разрыв межатомных связей в металле, находящемся под растягивающими напряженнямн. На основании этой теории объясняется специфическое влияние различных сред, вызывающих КР, а также действие катодной защиты. [c.67]

Мы исходим из того, что в наиболее общем случае при ра витии структурной коррозии необходимо учитывать как локальные токи, так и токи саморастворения, так как даже при эквипо-генциальной поверхности гетерогенного сплава существуют дифференциальные токи, которые могут определять структуру коррозии . Успешная борьба со структурной коррозией, как это следует из теории, может быть обеспечена путем изменения стационарного потенциала, увеличения анодной поляризуемости структурных составляющих и катодной защиты. [c.53]

Согласно теории, борьба с межкристаллитной коррозией может быть обеспсчс[ а путем а) перевода в пассивное состояние с близкими скоростями растворения тела зерна и границ зерен б) создания такой структуры сплавов, которая блокирует межкристал-читную коррозию в) катодной защиты г) устранения внутренних растягивающих напряжений д) изменения состава среды и [c.58]

Защита от коррозии. Ускорение ржавления в присутствии некоторых металлов также подтверждает эту теорию и в то же время указывает на способ защиты от коррозии. Если железо привести в тесный контакт с цинком, то оно не будет корродировать, но цинк при этом окисляется. Дело в том, что цинк имеет более положительный нормальный потенциал Ед, чем Ре, поэтому он отдает электроны железу, надежно защищая его от растворения. Такого рода защита, называемая катодной, нашла широкое применение. Например, корпуса кораблей, особенно танкеров, защищают таким способом от действия морской воды. Лучше применять не цинк, а магний, но принцип действия один и тот же. Стальной корпус покрывают пластинами магния (которые легко заменяются), и вместо стали окисляется магний. Другим примером является оцинкованное, т. е. покрытое цинком, железо. Цинк окисляется не очень быстро, так как он реагирует с кислородом и водой в присутствии СОг, образуя защитный слой основного карбоната цинка. Таким образом, цинк создает самозащищаю-щееся покрытие и в то же время служит катодной защитой для железа. [c.602]

Общие закономерности протекторной и катодной защиты можно установить, исходя из современной теории многоэлектродных, систем, так как эта теория позволяет разбирать случаи сложных, электрохимических систем, включаю Шаих и омические содротив. 600 [c.600]

К сожалению, теория катодной, протекторной и вообще электрохимической защиты от коррозии двигателей внутреннего сгорания или отдельных узлов не разработана. По нашему мнению, это объясняется существующей по сей день недооценкой влияния электрохимической коррозии на общий износ и состояние двигателя. В зазорах между деталями двигателей могут возникать электрические поля значительной напряженности, в частности в быстрококсующемся зазоре между канавками поршня и поршневыми кольцами, зазорах в подшипниках скольжения и т. д. Однако неизвестно, какого знака и какой величины возникают потенциалы на ответственных деталях двигателя (вкладышах подшипников, поршнях, клапанах и т. д.). Еще более сложно и также недостаточно изучено взаимодействие между электрическим полем, возникающим на деталях, электролитом и нефтепродуктом с присутствующими в нем поверхностно-активными веществами — различными присадками, продуктами окисления и сгорания. [c.80]