Промышленное применение анодной защиты

В последующих главах подробно рассматриваются свойства и применение протекторов, катодных преобразователей, специального оборудования для защиты от блуждающих токов и анодов (анодных заземлителей) с наложением внешнего тока. В числе областей применения рассматриваются подземные трубопроводы, резервуары-хранилища, цистерны, кабели систем связи, сильноточные кабели и кабели с оболочкой, заполненной сжатым газом, суда, портовое оборудование и внутренняя защита установок для питьевой воды и различных промышленных аппаратов. Отдельная глава посвящена проблемам защиты трубопровода и кабелей, подвергаемых действию высокого напряжения. В заключение рассматриваются затраты на защиту от коррозии и вопросы экономичности. В приложении даны справочные таблицы и дан вывод математических формул, представлявшихся необходимыми для практического применения способов защиты и для более полного понимания излагаемого материала. [c.18]

В разделе Внутренняя защита резервуаров и аппаратов химической промышленности кроме методов катодной защиты приводятся рекомендации и по применению анодной защиты при наличии материалов, подвергающихся пассивации в соответствующих средах. Наряду с анодной поляризацией наложением тока от внешнего источника для достижения пассивного состояния рассматривается и способ защиты с применением ингибиторов. [c.14]

В промышленном применении анодной защиты важную проблему представляет защита щелей. В узкой щели во время потенциостатической анодной поляризации возникает большой градиент потенциала, обусловленный высоким электролитическим сопротивлением участка. Вследствие этого градиента внутренняя часть щели остается активной и корродирует с большой скоростью, несмотря на то, что наружная поверхность удерживается в пассивном состоянии при стабильном потенциале пассивации [8, 9]. Экспериментальные исследования с различными щелями, а также теоретический анализ свидетельствуют о возможности пассивирования щелей в процессе анодной защиты и контроля степени пассивирования (сопротивления раствора, состояния поверхности и т. д.) по геометрии щели и электрохимическому поведению защищаемого металла. Критическая плотность анодного тока является наиболее важным параметром, так как показывает силу тока, необходимого для достижения пассивности во время анодной защиты [1, 2, 7, 9]. [c.32]

В книге содержатся теоретические и инженерные сведения об исполь зовании искусственно наведенной пассивности в практике защиты металлов от коррозии. Изложены общие представления об анодной защите металлов, коррозионно-электрохимическом поведении углеродистой и нержавеющих сталей, титана и анодной защите их в различных электропроводящих средах. Большое внимание уделено аппаратурному оформлению метода като дам, электродам сравнения, средствам регулирования и контроля потенциала, автоматическим системам. Описан новый вариаит защиты — анодная защита с дополнительным катодным протектором. Приведены примеры промышленного применения анодной защиты, показаны эффективность и экономичность этого вида зашиты. [c.2]

Применять методы электрохимической защиты от коррозии начали в первую очередь в химической промышленности около 15 лет назад вначале нерешительно, как это было и с применением катодной защиты подземных трубопроводов около 30 лет назад. Препятствие к более щирокому применению заключалось главным образом в том, что внутренняя защита должна в большей мере выполняться по индивидуальным проектам, чем простая наружная защита подземных сооружений. В связи с возросшей важностью обеспечения повышенной надежности производственных установок, с ужесточением требований к коррозионной стойкости и укрупнением деталей и узлов установок начал проявляться интерес к электрохимической внутренней защите. Хотя на вопрос об экономичности защиты нельзя дать общего ответа (см. раздел 22.4), все же очевидно, что расходы на электрохимическую защиту будут меньше расходов на высококачественную и надежную футеровку (на покрытия) или на коррозионностойкие материалы. При этом анализе нельзя не отметить, что наде кная эксплуатация очень крупных выпарных аппаратов для щелочных растворов вообще стала возможной только благодаря применению внутренней анодной защиты, поскольку достаточно эффективный отжиг для снятия внутренних напряжений крупных резервуаров практически неосуществим, а конструктивные и эксплуатационные напряжения вообще не могут быть устранены. [c.400]

В зависимости от назначения и области применения требования к основным параметрам разрабатываемых потенциостатов могут быть самыми различными. Лабораторные потенциостаты должны обеспечивать точность регулирования потенциала и времени отработки, вывод по возможности большего числа данных на систему отсчета, при этом таким важным показателям, как безотказность и долговечность работы, придается меньшее значение. Приборы же для промышленной эксплуатации анодной защиты должны быть, прежде всего, надежными и долговечными. Поэтому лабораторные и промышленные регуляторы потенциала различаются как по схемам регулирования, так и по усилительным, регулирующим и испытательным элементам, т. е. конструктивному исполнению. [c.106]

В связи с этим сведения о рассеивающей способности имеют важное значение для безопасного промышленного применения анодной защиты сложных аппаратов и узлов. Садбери, Риггс, Шок [1] поставили эксперимент, позволяющий определить [c.25]

Во взрывоопасных промышленных цехах применение анодной защиты технологических аппаратов требует специальной конструкции узла ввода катода и электрода сравнения. Электродный узел выполнен во взрывозащищенной оболочке. [c.77]

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ АНОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.263]

Применение катодных протекторов является перспективным направлением в разработке промышленных систем анодной защиты. Промышленное использование их еще недостаточно либо по экономическим причинам (благородные металлы), либо вследствие разрушения во время эксплуатации (оксидные протекторы). Наиболее перспективным материалом для катодных протекторов может быть углеграфит. Предложенный в нашей лаборатории метод совмещения анодной защиты с дополнительным протектором нашел практическое применение (см. гл. 8). [c.135]

В настоящее время катодная защита от коррозии находит достаточно широкое применение только в области природных вод и грунтов. В будущем однако можно предвидеть возможности ее применения для промышленных установок и резервуаров. Поэтому в справочник включена глава по анодной защите, которая применяется как самостоятельный способ лишь в последнее десятилетие. Катодная и анодная защита в принципе очень похожи, чем и оправдывается применение термина электрохимическая защита в подзаголовке книги. [c.17]

Рассмотрена номенклатура металлического оборудования из коррозионно-стойких сталей и титана, неметаллических материалов. Большое внимание уделено технологии защиты стальных и железобетонных аппаратов футеровочными и полимерными покрытиями. Перспективные методы электрохимической защиты рассмотрены главным образом на примерах анодной защиты, нашедшей в химической промышленности наибольшее применение. В меньшей степени рассмотрены вопросы использования ингибиторов коррозии. Этот вид защиты неразрывно связан с особенностями технологии соответствующих производств, требованиями к химическому составу продукции н рабочих сред, поэтому он будет рассматриваться в книгах, посвященных конкретным отраслям химической промышленности. В эту книгу включены лишь справочные данные о таких общераспространенных процессах, как ингибирование при травлении металлов и ингибиторная защита оборудования в периоды консервации и транспортировки. Описанию способов защиты оборудования предпослана глава о методах коррозионных испытаний металлических и неметаллических материалов и изделий. [c.4]

Одним из удачных примеров промышленного применения анодной защиты являются сборники гидроксиламинсульфата [61, 62]. В производстве гидроксиламинсульфата сборники и гидролизеры, выполненные из углеродистой стали и футерованные полиизобутиленовой пленкой и керамическими плитками, необходимо было ремонтировать несколько раз в год, что приводило к остановке производства. Раствор со- [c.118]

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ АНОДНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛОВ от КОРРОЗИИ [c.136]

Изучена возможность применения анодной защиты для сборников и гидролизеров гидроксиламинсульфата из нержавеющих сталей и замены существующего оборудования оборудованием из нержавеющей стали. В 1970 г. проведено промышленное внедрение анодной защиты сборников гидроксиламинсульфата по настоящее время система анодной защиты работает безотказно. [c.138]

Применение анодной защиты целесообразно в сильно агрессивных средах, например в химической промышленности. При наличии поверхности раздела жидкость — газ необходимо иметь в виду, что анодная защита не может распространяться на поверхность металла в газовой среде, что впрочем типично и для катодной защиты. Если газовая фаза тоже агрессивна или имеется неспокойная поверхность раздела, что приводит к разбрызгиванию жидкости и оседанию капель ее на металл выше поверхности раздела, если происходит периодическое смачивание стенки изделия в определенной зоне, то приходится ставить вопрос об иных способах защиты поверхности выше постоянного уровня жидкости. [c.251]

Доказательством наличия такой пленки является различное поведение стали, запассивированной непосредственно в концентрированной серной кислоте, и стали, запассивированной вне ее, например в азотной кислоте. Это различие проявляется в плотности тока растворения, времени сохранения пассивного состояния и количестве электричества, необходимого для активации после перерыва поляризации. Таким образом, анодная защита углеродистой стали в серной кислоте подробно исследована и находит уже широкое применение в промышленности. [c.59]

В промышленных системах анодной защиты получили применение электроды сравнения, отличающиеся как по своей природе и параметрам (табл. 11), так и по конструктивному исполнению (рис. 37). Следует отметить, что [c.88]

Применение анодной защиты позволяет в качестве конструкционного материала для оборудования химической промышленности использовать различные нержавеющие стали и титан, хорошо пассивирующиеся во многих средах. Приложенный анодный ток ускоряет наступление пассивности, способствует ее сохранению продолжительное время, позволяет подобрать условия оптимального пассивирования, а в ряде случаев использовать более низколегированные стали. [c.69]

Углеграфитные материалы обладают высокой механической прочностью и достаточной химической стойкостью [37, 38], в частности, в тех средах, в которых анодная защита получила промышленное применение. Если учесть такой немаловажный фактор, как возможность использования готовой продукции заводов (трубы, электродные стержни, футеровочные плитки и блоки), то становится очевидной необходимость выяснения степени пригодности графитовых материалов различных марок для работы в качестве протекторов. [c.128]

С появлением анодной защиты значительно возрос интерес к электрохимической защите а химической промышленности. Катодная защита, широко используемая для подземных и гидротехнических сооружений и судов, в условиях химических производств применялась в весьма ограниченных масштабах, поскольку в основном ее применение возможно в технической воде, сточных водах предприятий, а также в ряде сред, содержащих С1 -ионы. В агрессивных средах основной химической промышленности ее использование затруднено, так как в этом случае для достижения защитного катодного потенциала необходимо применять высокие плотности тока, следствием чего является интенсивное выделение водорода на защищаемой поверхности. Так, в 0,65н. серной кислоте защитная плотность тока для, углеродистой стали при катодной защите составит около 3,5-10"" а/сж при анодной поляризации плотность тока на пассивном металле бу дет ниже а см . Известные трудности возникают и в связи с так называемой аномальной зависимостью скорости растворения металла от потенциала [6, 7]. [c.85]

В настоящее время до уровня промышленного применения доведена в основном анодная защита в следующих условиях [89, 91 [c.91]

Впервые в полной мере удалось оценить роль электродного потенциала в поведении металла при пассивации и в пассивном состоянии. Оказалось, что зависимость скорости растворения от потенциала является важнейшей коррозионной характеристикой металла, которая может быть использована как для предсказания его коррозионной стойкости в различных средах, так и для выбора способа защиты в заданных условиях. Одним из важнейших результатов проведенных исследований оказалась разработка метода анодной защиты, который в последние годы находит все более широкое применение в химической промышленности. [c.3]

Анодная защита. Применение нержавеющих сталей в кислоте, в которой обычно она корродирует, может стать возможой, если суметь отрегулировать ее потенциал до значения, предотвращающего восстановление пленки (и ее последующее растворение) в связи с действием местных элементов. Этот метод иногда называют анодной защитой. В данном случае безопасные условия достигаются повышением потенциала в этом ее принципиальное отличие от катодной защиты, когда потенциал понижают (глава VIII). Пока еще слишком рано говорить о промышленном применении анодной защиты, но демонстрация этого метода, организованная Эделеану (стр. 309) на вечере, устроенном Коррозионной группой Общества химической промышленности в 1954 г., произвела большое впечатление. Эделеану показал модельную установку, в которой находилась непрерывно перекачивавшаяся кипящая 50%-ная серная кислота. Установка была изготовлена из стали, которая в нормальных условиях бурно растворяется в такой кислоте. С помощью потенциостатической установки потенциал поддерживался в безопасной области, благодаря чему коррозия была предотвращена на протяжении всего периода заседания [61 ]. [c.310]

Особое место в развитии промышленной потенциостатической техники занимает анодная электрохимическая защита химического оборудования. Создание и успешное применение такой защиты оказалось возможным только благодаря созданию устройств для автоматического регулирования потенциала, которые по аналогии мы будем называть станциями анодной защиты (гл. XIV). [c.182]

Промышленное применение анодной защиты углеродистых сталей в серной кислоте высоких концентраций (65— 100% Н2304) вызвало необходимость исследования влияния изменений в структуре металла (возникающих, например при сварке) на эффективность защиты аппаратов. Сталь содержала (%) С —0,62 Мп—1,24 Р — 0,04 8 — 0,029 51 — 0,22 N1 — 0,024 Си — 0,02 Сг — 0,004. Типы микроструктур, полученные в результате термообработки, указаны в табл. 1.1. [c.22]

Успешное промышленное применение анодной защиты емкостей объемом 6000 м из нержавеющей стали 18—10 в 70%-ной Н3РО4, содержащей более 750 мг/л С1 , позволило устранить питтинговую и равномерную коррозию [92]. [c.67]

Защита оборудования в сульфопроизводствах также является примером удачного применения анодной защиты, до-,веденной до промышленного уровня. [c.123]

Потенциостатический метод и его модификации находят многообразное применение в различЕшх областях науки и техники. Метод применяется для исследования кинетики химических реакций, при изучении коррозионных процессов, в химическом анализе, в органическом электросинтезе, для тонкого разделения металлов, в фазовом и металлографическом анализе и т. д. В последние годы потенциостатический метод используется в химической, судостроительной и других отраслях промышленности для анодной защиты металлов. Можно предполагать, что в недалеком будущем рассматриваемый метод найдет широкое применение в промышленном органическом электросинтезе. [c.5]

Обламь применений анодной защиты выбрана с учетом требований надежной эксплуатации промышленных аппаратов, прежде всего, в химической промышленности. В связи с этим в книге описана анодная защита оборудования из нержавеющих и углеродистой сталей в серной кислоте в широком интервале концентраций, углеродистой стали в жидких углеаммонийноаммиачных удобрениях, нержавеющих сталей в среде сложных удобрений. [c.7]

В настоящее время анодная защита сформировалась как самостоятельное направление электрохимической защиты. С ее появлением значительно возрос интерес к электрохимической защите в химической промышленности. Катодная защита, широко распространена для подземных и гидротехнических сооружений и для реакторов в химической промышленности она используется в очень ограниченных масштабах, в основном для защиты конструкций в технической воде, сточных водах предприятий и в ряде сред, содержащих ионы хлора. Однако в агрессивных средах ее применение затруднено, так как для достижения защитного катодного потенциала необходимо прилагать высокую плотность тока, при которбй на защищаемой поверхности происходит интенсивное выделение водорода. Так, в 0,65 н. серной кислоте защитная плотность тока для углеродистой стали при катодной защите равна примерно [c.69]

Наиболее приемлемым аппаратом для применения анодной защиты в промышленных системах является цилиндрический сосуд, в котором объем электролита, а также его состав, остаются неизменными [19—25]. Применять анодную защиту для реакционных сосудов несколько труднее, так как в процессе эксплуатации может изменяться состав технологического раствора, а часто и его уровень. В литературе описаны примеры защиты сульфонатора [19, 20], нейтрализатора после сульфирования [26], сборников гидроксиламинсульфата [27], котлов для варки целлюлозы [28]. Из химического оборудования для анодной защиты наиболее пригодны аппараты непрерывного действия, а также теплообменники. В промышленности анодной защите подвергают теплообменники из нержавеющей стали [29] и титана, а также ванны для осаждения вискозы [c.16]

Применению анодной защиты в химической промышленности благоприятствует широкое использование в качестве конструкционного материала для химического оборудования различных нержавеющих сталей и титана, хорошо пассивирующихся во многих средах. Наложение анодного тока ускоряет наступление пассивности, позволяет ее сохранить длительное время и выбрать условия оптимальной запассивированности, а в ряде случаев и использовать менее легированные стали или отказаться от футеровки оборудования. [c.85]

Катодная защита протяженных трубопроводов, распределительных сетей, трубопроводов на промышленных предприятиях и других подземных сооружений, для которых требуется большой защитный ток, обычно обеспечивается с применением анодных заземлителей, на которые на-кладывается ток от внешнего источника. Требуемое напряжение преобразователя (выпрямителя) и следовательно и мощность станции катодной защиты определяется сопротивлением растеканию тока с анодных заземлителей в грунт—наибольшим сопротивлением в цепи защитного тока. Чтобы снизить электрическую мощность и соответственно сократить текущие эксплуатационные издержки, нужно обеспечить возможно меньшее сопротивление растеканию тока в грунт (см. раздел 10.4.1). Согласно формуле (24.10), это сопротивление Я прямо пропорционально удельному сопротивлению грунта р. Поэтому анодные заземлители располагают по возможности на участках с наименьшим удельным сопротивлением грунта [1]. В настоящее время анодные заземлители обычно размещают в общей протяженной коксовой обсыпке, устанавливая их горизонтально или вертикально [2]. [c.227]

Основные принципы анодной электрохимической зашиты были изложены в отечественной (В. М. Новаковский, Н. Д. То-машов, Г. П. Чернова) и зарубежной (К- Эделеану, М. Пражак, Садбери, Риггс, Шок, Лок, Хатчисон) литературе еще в 1954— 1960 г., до 1964 г. как в СССР, так и за рубежом анодная защита не находила практического применения. В настоящее время анодная электрохимическая защита не только сформировалась как самостоятельное направление в области электрохимии, но и нашла широкое практическое применение в химической и других отраслях промышленности Решающее значение в этом имели работы, проведенные в СССР. [c.6]

Анодная защита внешним током — защита металла от коррозии с помощью постоянного электрического тока от внешнего источника, при которой защищаемый металл присоединяют к положительному полюсу внешнего источника постоянного тока (т. е. в качестве анода), а к отрицательному полюсу присоединяют дополнительный электрод, поляризуемый катодно. При таком пропускании тока поверхность защищаемого металла поляризуется анодно ее потенциал при этом смещается в положительную сторону, что обычно приводит к увеличению электрохимического растворения металла однако при достижении определенного значения потенциала может наступить пассивное состояние металла (что наблюдается при отсутствии депассиваторов в коррозионной среде и приводит к значительному снижению скорости электрохимической коррозии металла), для длительного сохранения которого требуется незначительная плотность анодного тока. На дополнительном электроде — катоде при этом протекает преимущественно катодный процесс. При больших плотностях анодного тока возможно достижение значений потенциала, при которых наступает явление перепассивации (транспассивности)— растворение металла с переходом в раствор ионов высшей валентности, в результате чего образуются растворимые или неустойчивые соединения (л<елезо и хром образуют ионы Ре04 и СГО4 , в которых Ре и Сг шестивалентны), что приводит к нарушению пассивного состояния и увеличению скорости растворения металла. Анодная защита металлических конструкций от коррозии уже нашла применение в химической, бумажной и других отраслях промышленности. [c.242]

Анодную защиту успешно применяют в разбавленной Нг504 скорость коррозии кисловочных ванн текстильной фабрики уменьшена на 66% [71]. Анодная защита нерл авеющих сталей в серной кислоте находит применение в многочисленных сернокислотных технологических средах [72—74]. Другие работы по анодной защите нержавеющих сталей в сернокислотных средах будут цитироваться по ходу изложения примеров ее промышленного внедрения. [c.60]

Широкое применение в качестве конструкционных материалов химического оборудования титала и нержавеющих сталей, легко пассивирующихся во многих промышленных средах, делает рациональным использование анодной защиты от коррозии. Катодную защиту используют в ограниченных масштабах, в основном для защиты подземных и гидротехнических сооружений в таких средах, как природная и техническая вода, сточные воды. [c.254]

В последние годы все более увеличивается использование титана в промышленности. Титан характеризуется очень высокой коррозионной устойчивостью в ряде агрессивных сред, главным образом окислительного характера. В таких же широко применяемых в химической промышленности кислотах, как серная и соляная, титан имеет недостаточную коррозионную стойкость. Титан — легко пассивирующийся металл. Поэтому применение анодной поляризации для защиты его от коррозии — очень эффективное средство защиты. Во многих работах был предложен и исследован метод анодной защиты титана [174—181]. [c.138]

Анодную защиту промышленных установок осуществляли при помощи потенциостата, который дает ток 300 а. Фирма Анатрол (США) выпустила потенциостат, предназначенный для анодной защиты стальных резервуаров в среде сильно агрессивных жидкостей (олеум, фосфорная кислота, щелочи). На резервуаре автоматически поддерживают пассивный потенциал при помощи платинового катода [183]. В качестве источника тока, необходимого для пассивации и поддержания установки в пассивном состоянии, может быть использован выпрямитель тока с низким выходным сопротивлением и малой зависимостью напряжения от отбираемого тока [160]. В случае защиты от коррозии в серной кислоте аппаратов из нержавеющей стали с применением медного катода напряжение не должно падать ниже 0,5 е и в процессе устойчивой работы не должно превышать примерно 1,2 е, т. е. находиться в области устойчивого пассивного состояния нержавеющей стали. В случае применения обычного селенового или германиевого выпрямителя можно получить подходящую характеристику при длительной нагрузке, если на защиту установки будет потребляться приблизительно 20% от максимальной мощности выпрямителя. При этом источник тока ведет себя до некоторой степени аналогично потенциостату и обладает способностью [c.150]