Некоторые виды катодной защиты

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]

Некоторые виды катодной защиты [c.128]

Аустенитные стали после холодной деформации с большим обжатием могут в дополнение к коррозионному растрескиванию подвергаться также водородному растрескиванию. Применение как анодной, так и катодной поляризации сокращает время до разрушения такого материала. Особо высокопрочные стали очень склонны к охрупчиванию, и их следует с особой осторожностью сваривать и подвергать другим видам обработки. Некоторые стали такого типа при нагружении разрушаются даже в обычной влажной атмосфере. Такие способы защиты, как гальванопокрытия, бывают вредными, так как могут способствовать внедрению водорода. Во всех случаях следует принимать особые меры предосторожности, например фосфатирование должно быть ускоренным. Одной замечательной осо нностью водородного охрупчивания является возможность обнаружения его только при малых скоростях деформации, а стандартные испытания образцов с надрезом неспособны указать на этот эффект охрупчивания. Так как водород в решетке, по-видимому, диффундирует в деформированную зону у острия трещины, высокая скорость деформации не обеспечивает необходимого времени для такого перемещения водорода. [c.192]

Результаты опытов приведены на фиг. И. На фиг. 12 представлена фотография внешнего вида образцов после коррозионных испытаний. Результаты опытов показывают, что скорость коррозии нержавеющих сталей можно понизить с помощью анодной электрохимической защиты, что согласуется с исследованиями [10 — И]. Следовательно, пассивация металлов в условиях эксперимента все же имеет место. Однако если площадь катодного контакта превосходит некоторую ее величину, то наступает перезащита (восходящие ветви кривых 1, 2, 3, 4 фиг. 11). [c.211]

При получении покрытия из расплава в ванну с расплавленным алюминием обычно добавляют кремний, чтобы затруднить образование слоя хрупкого сплава. Полученные из расплава покрытия используют для повышения устойчивости к окислению при умеренных температурах таких изделий, как отопительные устройства и выхлопные трубы автомобилей. Они стойки к действию температуры до 480 °С. При еще более высоких температурах покрытия становятся огнеупорными, но сохраняют защитные свойства вплоть до 680 °С [21]. Использование алюминиевых покрытий для защиты от атмосферной коррозии ограничено вследствие более высокой стоимости по сравнению с цинковыми, а также из-за непостоянства эксплуатационных характеристик. В мягкой воде потенциал алюминия положителен по отношению к стали, поэтому покрытие является коррозионностойким, В морской и некоторых видах пресной воды, особенно содержащих С1" и SO4", потенциал алюминия становится более отрицательным и может произойти перемена полярности пары алюминий—железо. В этих условиях алюминиевое покрытие является протекторным и катодно защищает сталь. Показано, что покрытие из сплава А1—Zn, состоящего из 44 % Zn, 1,5 % Si, остальное — Al, имеет очень высокую стойкость в морской и промышленной атмосферах. Оно защищает также от окисления при повышенных температурах. [c.242]

Защитные мероприятия делятся на активные и пассивные. Электрохимическая защита представляет собой важную и обширную часть защитных мероприятий, характеризующихся активным вмешательством в процессы коррозии. Пассивные защитные мероприятия заключаются в разъединении защищаемой поверхности и агрессивной коррозионной среды при помощи покрытия. Любые возможные активные и пассивные защитные мероприятия могут проводиться и отдельно, однако сочетание обоих способов защиты дает ряд преимуществ и в некоторых случаях даже настоятельно необходимо. Катодная защита и нанесение покрытий почти идеально дополняют друг друга. Это обусловливается, во-первых, экономическими причинами в принципе можно активно защищать и сооружения без покрытий, но затраты на защитную установку и эксплуатационные расходы при этом будут бесспорно высокими, так как потребуется большой катодный защитный ток. Кроме того, в случае подземных трубопроводов имеются и технические соображения, по которым катодная защита поверхностей без покрытия нежелательна. В первую очередь имеется в виду влияние на близрасположенные металлические конструкции, вызывающее опасность их коррозии. Такая опасность может оказаться весьма значительной, и предотвратить ее техническими средствами либо вообще невозможно, либо очень трудно. [c.145]

Колонии бактерий интенсивно разрастаются в нейтральных почвах. Катодная защита эффективна против них во многих случаях, так как она вызывает образование щелочных зон в контакте с металлом и в некоторых случаях способствует формированию защитных корок. Низкие величины pH также снижают жизнедеятельность бактерий, однако часто кислые почвы агрессивны сами по себе, поскольку в них облегчается выделение водорода. В общем случае эффективны бактерицидные вещества, которые могут вводиться в виде раствора либо ими пропитывается песок. Для борьбы с этими бактериями иногда производится щелочная обработка почвы. [c.132]

Практически для защиты газопровода применяют одновременно несколько, а в некоторых случаях все виды электрохимической защиты катодную, протекторную и электродренажную, в сочетании [c.27]

Наибольшее практическое значение имеют электрохимические покрытия никелем и железом и в меньшей степени кобальтом. Никелирование — один из самых старых и распространенных видов защитно-декоративных покрытий, одновременно выполняющего функцию защиты от коррозии и декоративной отделки. Никелирование применяется как самостоятельное покрытие для меди и ее сплавов, а также в составе многослойных покрытий медь — никель — хром для стали. Никелирование относится к катодным покрытиям, так как никель более благородный металл, чем железо, и в атмосферных условиях и некоторых агрессивных средах может надежно защищать от коррозии только тогда, когда покрытие имеет достаточную толщину (40— 50 мкм) и беспористое. Поэтому с целью снижения пористости и экономии никеля его осаждают обычно на подслой меди толщиной 25—30 мкм. Для повышения защитной способности рекомендуется также способ никелирования в 2—3 слоя, основанный на различной электрохимической активности слоев никеля, содержащих и не содержащих серу (см. стр. 273). [c.306]

Определенное количество золота ежегодно расходуется на золочение—покрытие золотом поверхности металлических и неметаллических изделий в декоративных целях, а также в целях защиты от коррозии и др. Существуют разные методы нанесения золота на поверхность гальваническое осаждение, катодное распыление, вакуумное осаждение, покрытие сусальным золотом, газофазное осаждение и некоторые другие. Использование золота для различного вида покрытий и прежде всего наносимых гальваническим осаждением непрерывно возрастает. [c.86]

Эти виды защиты (особенно катодная и протекторы) находят в настоящее время широкое применение в морских и подземных условиях, а также для некоторых конструкций химической и металлургической промышленности. [c.154]

Для предотвращения загрязнения почвы и подпочвенных вод нефтепродуктами на территории заводской площадки по возможности исключить прокладку продуктопроводов и нефтепроводов в земле. Продуктонроводы, прокладываемые в земле, должны обеспечиваться хорошей антикоррозийной изоляцией и катодной защитой. На заводах, перерабатывающих сернистые нефти, серьезным источником загрязнения почвы могут быть заводские резервуары при коррозионном поражении их днищ (при этом нужно иметь в виду, что до сих пор нет надежных методов защиты днищ от коррозии при храпении в резервуарах сырых необессоленных сернистых нефтей). Простым способом обнаружения утечек является выкапывание небольших дренажных колодцев на некотором расстоянии от резервуара. [c.171]

Для защиты от коррозии при укладке в землю свинцовую оболочку кабелей обвертывают несколькими чередующимися слоями пропитанной бумаги и жидкотекучего битума. Для механической защиты на кабелях небольшого диаметра предусматривается броня из тесно прилегающих друг к другу витков круглой проволоки па кабелях большого диаметра выполняется броня в виде плющеной проволоки (плоской оплетки). Поверх брони располагается слой пропитанного джута, который хотя и дает некоторую защиту от коррозии, но не обеспечивает электрической изоляции оболочки кабеля по отпощепию к земле. Бесспорные преимущества по защите от коррозии имеют бесшовные и беспористые оболочки (шланги) из полиэтилена толщиной 1,6—4,0 мм. Активная катодная защита от коррозии поэтому применяется главным образом для кабелей со свинцовой оболочкой, имеющих джутовую изоляцию. Кабели с оболочками из других металлов могут быть подключены к системе катодной защиты, но при этом должны быть проведены особые предупредительные мероприятия [3]. У кабелей с гофрированной стальной оболочкой жилы охватываются лентой из углеродистой стали, сваренной продольным швом без нахлестки. На изготовленной таким способом трубе-оболочке выполняют поперечные гофры для придания ей гибкости. Впадины гофров заполняют пластичной массой, прочно сцепляющейся и с металлом, и с полимерным материалом, а затем всю конструкцию обматывают лентой из полимерного материала. Поверх этого слоя далее получают экструдированием полимерную оболочку из полиэтилена. Полимерная оболочка получается практически беспористой и поэтому обеспечивает хорошую защиту от коррозии. Дефекты могут образоваться только на муфтах и в местах механических повреждений. [c.299]

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]

Катодная защита в почвах может усилить коррозию в соседних незащищенных металлических элексентах. При проектировании систем защиты это следует иметь в виду. Разъедание может вызываться также блуждающими токами независимо от источников их возникновения, например от электрофицированной железной дороги. В этих случаях эффективна короткозамкнутая цепь, однако эю не всегда дает желаемые результаты. В то время как постоянный ток почти всегда вызывает разрушения, блуждающий переменный ток оказывает вреднее воздействие только на некоторые металлы. Примером является алюминий и некоторые алюминийсодержащие латуни. Эта реакция, по-видимому, связана с выпрямляющим свойством окиси алюминия. [c.133]

Помимо того, что пластмассы служат хорошими изолирующими покрытиями, некоторые из них используют в качестве грунтовок под другие изоляционные материалы. Гипроморнефть совместно с Институтом пластмасс разработали способы применения эпоксидных и фуриловых смол в качестве грунтовок под битумное покрытие в зоне действия катодной защиты. Их применение в несколько раз повышает стойкость битумного покрытия. Во ВНИИСТе испытывалась также грунтовка на основе смолы ФЛ (смола фурановых производных). Использование лаков Ф.Л-1 в качестве грунтовки дало положительные результаты. Грунтовки на основе фенолофор-мальдегидных смол из-за неустойчивости их в условиях катодной защиты для магистральных трубопроводов оказались мало эффективными. Фенолоформальдегидная грунтовка типа АИШ в виде краски может наноситься даже на мокрую поверхность, поэтому опа находит применение при строительстве нефтеналивных судов и для изоляции свай морских эстакад. [c.222]

Хорошая устойчивость меди и медных сплавов достигается при правильном выборе материала, хорошей конструкции оборудования и квалифицированной его эксплуатации. Если к этим факторам отнестись с должным вниманием, то необходимости в дополнительных защитных мерах, как правило, не возникает. Однако в особых случаях, например для предотвращения растворения небольших количеств меди или для сохранения высококачественной отделки, можно применять защитные металлические покрытия одним или несколькими из следующих металлов олово, свинец, никель, серебро, хром, родий, золото. В других случаях может возникнуть необходимость в окраске или лакировании, а в очень неблагоприятных условиях, например в некоторых агрессивных почвах, может понадобиться и более сильная защита — битумные или пластиковые покрытия. Латуни, склонные к обесцинкованию и к коррозионному рас-трексиванию, могут нуждаться в защите и в тех случаях, когда другие медные сплавы удовлетворительно служат в незащищенном виде. Иногда используется и катодная защита, как, например, в случае стальных [c.107]

Для силикатной обработки воды достаточно 8—10 мг/л жидкого стекла по двуокиси кремния. При катодной защите на поверхности бака происходит восстановление кислорода до ОН—, а на анодах - окисление 0Н до 02- Из-за того, что анодная поверхность во много раз меньше катодной, плотность анодного тока значительно выше и выделяющийся кислород частично удаляется из воды в виде пузырьков. В силу этого концентрация кислорода в воде снижается. Поэтому катодную защиту целесообразно применять тогда, когда необходима силикатная обработка воды, но доза силиката ограничена возможностью образования осадков (силиката кальция и др.) на стенках котлов и теплообмен-ной аппаратуры (для схемь подкисления или Н-катионирования с "голодной" регенерацией при магниевой жесткости подпиточной воды выше 0,7 мг-экв/л при силикатной обработке воды с низкой сульфатно-щелочной жесткостью и невозможностью поддержания в подпиточной воде соотношения Ж0дЩ д < 1,5 при pH 8,4-9,0, = 101-150°С и некоторых других случаях). [c.98]

Описанные соотношения лежат в основе метода катодных присадок, предложенного для защиты от коррозии Н. Д. Томашовым [158—161]. Метод применяется в двух вариантах. В первом варианте в коррозионную среду вводятся ионы металла (в виде какого-либо растворимого соединения), более благородного, чем защищаемый металл, и с меньшей величиной перенапряжения водорода. Благодаря контактному обмену на поверхности защищаемого металла возникают островки из другого металла, служащие эффективными катодами и способствующие перемещению потенциала корродирующего металла в пассивную область, что обеспечивает защиту металла. Обычно применяются соли металлов платиновой группы, молибдена, вольфрама и некоторых других. В данном случае ионы этих металлов выполняют роль проингибиторов, так как торможение [c.50]

При заприте металла в активном состоянии, смещение аотенциала доводят до значений равновесного потенциала металла (потенциал полной защиты) или до более отрицательных потенциалов. При чаа кге металла от коррозии а состоянии пробоя или перепассивации металл переводят Б пассивное состояние. Для некоторых металлов(например, магний) скорость коррозии в пассивном состоянии отличается высокими значениями. Поэтому металл дополнительно легируется элемен-т жи, снижающими ток в пассивном состоянии. Следует иметь в виду, что при значительном смещении потенциала металла в катодную область металл может перейти из пассивного состояния в активное, и скорость его коррозии увеличивается (эффект перезащиты). [c.47]

Вид анодных поляризационных кривых сталей 1Х17Н2 и Х18Н9Т и характер пересечения их с катодными позволяют предположить, что в смеси уксусной и муравьиной кислот применение анодной защиты приведет к уменьшению скорости коррозии нержавеющих сталей с пониженным содержанием никеля, а это позволит применять их в этих условиях. Метод анодной защиты — поддержание металла в пассивном состоянии в условиях, в которых он обычно находится в активном состоянии, разработан и применяется в довольно ограниченном числе реагентов (фосфорная кислота, серная кислота, олеум, азотная кислота, едкий натр, гидрат окиси лития и сернокислый алюминий). Анодная защита позволяет в некоторых случаях применять малоуглеродистые и низколегированные стали взамен легированных. [c.22]

Повреждения на катодных участках. Утверждают иногда, что если металл является катодом по отношению к его окружению, то не произойдет никакого вреда. Это не совсем правильно, хотя катодное повреждение обычно меньше, чем анодное, и для железа, по крайней мере, его можно было бы и не принимать в расчет. В практике системы защиты, основанные на сохранении железных труб в катодном состоянии , имели, как уже было указано, успех в некоторых местностях. Тем не менее там, где вода имеет сравнительно много солей, образование гидроокиси натрия на железном катоде, уложенном в цемент или бетон, может размягчить цемент, а на свинцовом катоде щелочь может действовать на самый катод благодаря амфотерному характеру окислов свинца. Бернс который сталкивался с многочисленными примерами такой катодной коррозии свинца, заявляет, что это гораздо более частый источник повреждения кабелей, чем иногда подозревают. Это случается главным образом там, где применяют соль, например, для оттаивания замерзших железнодорожных стрелок. В одном случае было замечено, что соль капала из тележки мороженщика. Гидроокись натрия, образовавшаяся на катодных местах, действует на свинбц, давая натриевый плюмбит. Последний в результате гидролиза дает красный осадок, состоящий из микроскопических тетрагональных кристаллов моноокиси свинца, совершенно не похожий на коричневую перекись, образующуюся иногда на анодных участках. Травленая поверхность вследствие катодной коррозии имеет темный цвет, в противоположность блестящему виду анодно корродировавшего свинца. Катодная коррозия свинца может иметь место также и в тех случаях, когда с целью защиты делают кабельнзто [c.54]

Хор 1 на олове изучил другой вид коррозии у ватерлинии. В общем железо, цинк, медь и свинец меньше страдают от действия жесткой воды, чем мягкой (если жесткая вода не содержит агрессивной углекислоты) олово в мягкой воде тускнеет, а в жесткой хотя и остается блестящим, но может подвергнуться местной коррозии у ватерлинии. В некоторых случаях, если вода выделяет меловой осадок, то коррозия может возникнуть также и на других участках. Почти всякий металл, частично погруженный в жесткую воду, богатую двууглекислым кальцием, может способствовать, особенно вдоль ватерлинии, выделению осадка углекислого кальция у катодных точек. В общем случае этот меловой осадок пристает к металлу и служит до некоторой степени защитой. У ватерлинии, однако, прилипание к металлу происходит только в том случае, если энергия поверхностного натяжения между металло.м и мелом меньше, чем между мелохм и воздухом в npOTHBHOxVi случае, мел прилипнет к поверхности воды, а не к металлу, так как это положение является более стабильным. Мел будет прилипать к большинству металлов, а не к воздуху, однако у олова будет происходить обратное. Хор установил, что мел у ватерлинии является слабо пристающим осадком, стимулирующим местную коррозию. Здесь также возможно, как предположил Хор, ускорение коррозии является частично следствием диференциальной аэрации. [c.378]

Коррозия алюминиевых оболочек кабелей носит неравномерный характер некоторые участки могут не подвергаться разрушению, тогда как на других развивается питтинговая коррозия. Рейн усматривает причину такого разрушения в образовании пар дифференциальной аэрации в щелях. Такие кабели вне сомнений нуждаются в защите от коррозии, однако здесь также получаются разные результаты. Изоляция из мешковины и бумаги является приемлемой в некоторых условиях и не обеспечивает достаточной защиты в других. Мельчайшие питтинги, в которых pH раствора ниже 5, окружены нестрого очерченными катодными участками они связаны с намоткой изоляции наиболее глубокие питтинги образуются под изолирующей тканью и в местах частичного перекрытия слоев ткани (участки наибольшего давления) несмотря на то, что изолирующая ткань отделена от алюминия бумагой. На сегодняшний день имеется тенденция к использованию полихлорвинила (в виде ленты или тянутой оболочки) вместо пленок из целлюлозы, применявшихся для защиты битумного рокрытия [28]. [c.255]

Металл-пигментированные краски на основе цементоподобных связующих веществ. Цементирующие краски были получены в начале 40-х годов в лаборатории автора. Хорошо известно, что пастообразная смесь окиси цинка с раствором 2пС12 или паста окиси магния с раствором хлористого магния обладают цементирующими свойствами любая смесь, отформованная в желаемую форму, осаждается в виде твердой массы, содержащей основный хлорид. Цинковый цемент использовался в первое время в зубоврачебной практике, а магниевый цемент предпочитался для настила полов в домах до тех пор, пока не было открыто, что стальные трубы под его действием подвергаются коррозии. Если, вместо окиси цинка смешать порошок металлического цинка в пасту с раствором хлористого магния, коррозия цинка приводит к образованию Mg (ОН) 2, как катодного продукта, который затем взаимодействует с хлористым магнием, образуя цементирующий основный хлорид магния или же он может взаимодействовать с хлористым цинком, образующимся в результате анодной реакции, давая цементирующий основный хлорид цинка. В любом случае, принимая, что металлический цинк присутствует в избытке вначале, мы будем иметь массу частичек металлического цинка в контакте друг с другом, которые создают цементирующую матрицу. Вместо хлорида магния используется раствор хлорида бария действительно, различные хлориды вызывают аналогичное действие образование цементирующих соединений для ряда случаев исследовано Майном и Сорнхилом. Массы, содержащие металлический цинк, соответствующую соль (хлорид или в некоторых случаях хлорат, который быстро восстанавливается) и избыток порошка железа, были разработаны автором в качестве защитных (быстро оседающих) металлических составов, которые, когда они твердые, обладают металлическими свойствами (некоторые были магнитными). Вскоре было открыто, что основным практическим значением таких реакций является получение краски, которая в сухом состоянии будет содержать частички металлического цинка в контакте друг с другом. Было приготовлено несколько подобных красок, различных по составу и предназначенных для использования в различных условиях. Табл. 21 показывает состав трех лучших цементирующих красок. Первая была использована в условиях, когда желательно возможно большее содержание цинка, вторая— применяется в промышленных условиях, где желательно минимальное содержание цинка, последняя используется в Британском адмиралтействе, как это указывается на стр. 535, особенно в районах, где выпадают часто дожди и дуют ветры. Цементирующие краски по-существу являются лучшими красками они быстро осаждаются, давая слой, на котором могут быть нанесены другие покрытия. Цементирующий слой становится твердым и хорошо прилипает к поверхности металла. Однако он чрезвычайно порист и защита [c.565]

В некоторых средах коррозионное растрескивание происходит из-за наводороживания, связанного с электрохимическими катодными процессами в кислых средах или с катодной поляризацией при ЭХЗ. При электрохимических процессах на катодных поверхностях могут адсорбироваться гидратированные ионы водорода, которые при адсорбции металлом освобождаются от молекул воды, причем часть ионов разряжается и молизу-ется по реакции 2(Н + е) Нт с выделением в виде пузырьков газа, а часть в виде протонов Н внедряется в решетку стали, вызывая ее низкотемпературное наводороживание. При наличии электрохимической защиты отмечена прямая связь наводороживания с pH. химическим составом электролита и его концентрацией (максимум - при средних концентрациях, далее снижается электролитическая диссоциация) и с плотностью тока. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология