Материалы для протекторов и анодов

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]

В качестве материала для анодов применяют алюминий, магний, цинк (металлы более электроотрицательные, чем защищаемый). На основе указанных металлов для протекторов изготовляют специальные сплавы, состав которых оказывает существенное влияние на эффективность защиты. Наибольшее распространение имеют магниевые аноды из специального сплава магния с алюминием и цинком (табл. 6-37). [c.378]

В основе протекторной защиты (рис. У.8) лежит специально созданная гальваническая пара с катодом из какого-либо металла. Электродный потенциал последнего отрицательнее электродного потенциала самого химически активного компонента сплава, из которого изготовлено защищаемое от коррозии изделие. Анодом в такой гальванической паре выступает защищаемое изделие, точнее — самый пассивный компонент сплава, из которого изготовлено это изделие. При соприкосновении такой гальванической пары с растворителем (или раствором электролита) корродировать будет лишь материал протектора, обеспечивая тем самым сохранность защищаемого изделия. [c.259]

Возможности применения протекторов (гальванических анодов) в отличие от анодных заземлителей (анодов с наложением тока от постороннего источника) ограничиваются их химическими свойствами. Стационарный потенциал материала протектора в среде должен быть достаточно отрицательным по отношению к защитному потенциалу защищаемого материала, чтобы можно было обеспечить достаточное напряжение для получения защитного тока. Согласно пояснениям к рис. 2.5, между стационарным и равновесным потенциалами металла нет взаимосвязи. Это объясняет различные изменения значений потенциалов в ряду стандартных потенциалов и стационарных потенциалов на рис. 7.1. В целом различия в стационарных потенциалах у металлов получаются меньшими. Кроме того, все стационарные потенциалы зависят также и от среды (см. табл. 2.4). Температура тоже оказывает на них влияние. В частности, потенциал цинка в различных водах с повышением температуры становится более положительным вследствие образования поверхностного слоя. [c.174]

Для защиты этих элементов судового оборудования применяют и протекторы, и защитные установки с наложением тока от внешнего источника. Материал протекторов выбирается в зависимости от рабочих сред для оборотных циклов с морской водой применяют цинк и алюминий, а для оборотных циклов с пресной водой — магний. Для защиты с наложением тока применяют аноды из платинированного титана, причем каждая защитная установка должна иметь свое самостоятельное питание. Плотности защитного тока зависят от материалов и от среды (см. также раздел 2.4). [c.370]

Кроме цинка, в качестве материала для протекторов (анодов) применяются сплавы магния и алюминия, а также сплавы на основе алюминия. Выбирают металл с учетом технико-экономических показателей. Так, расход металла анода на 1 а в год составляет 5,9 кг для алюминия, 6,7 кг для магния и 11,9 кг для цинка. Соответственно число рабочих ампер-часов составляет для алюминиевых электродов 1400—1500, для магниевых 1200—1300 и для цинковых 700—800 на 1 кг. [c.297]

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]

Для оптимальной электролитической обработки воды 33 % материала анодов — протекторов должно быть размещено в верхней трети резервуара [10]. Катодная защита эффективна при всех применяемых в технике материалах для резервуаров и нагревательных поверхностей, например для стали без покрытий и оцинкованной, для коррозионностойкой стали [15] и меди (см. раздел [c.410]

Повыщенная коррозионная активность магния и его сплавов значительно ограничивает его практическое применение, хотя с усовершенствованием методов их защиты использование магния в авиации, ракетной технике, приборостроении неуклонно возрастает. Детали из магниевых сплавов обычно эксплуатируют в атмосферных условиях и, как правило, с применением противокоррозионной защиты (в виде оксидирования и последующей окраски). Как конструкционные материалы магний и его сплавы имеют большое значение во всех случаях, когда важно снизить массу изделия. Помимо этого большое значение в последнее время магний и его сплавы приобретают как материал для изготовления наиболее активных протекторов (жертвенных анодов). [c.270]

Активный материал гальванического элемента, расходуемый на получение электрической энергии, — протектор. Протектор является электродом (анодом), на котором происходит освобождение электронов (реакция окисления). Второй электрод элемента (катод), на котором происходит связывание электронов (реакция восстано вления), — трубопровод. Внешней цепью (нагрузкой) этого элемента является соединительный проводник, а электролитом — окружающий трубопровод и протектор грунт. [c.210]

Эффективным средством является протекторная защита металла. Суть ее в том, что в среду, где циркулирует агрессивный рассол или вода, вводят металл, более активный, чем металл, из которого изготовлен аппарат. В этом случае металл протектора в растворе-электролите играет роль разрушающегося анода. Материал аппарата при этом не разрушается. [c.240]

В случае алюминиевых сплавов, в особенности сплавов с медью в качестве основного легирующего элемента, расслоение материала при коррозии иногда наблюдается на катаном листе или прессованных изделиях после термической обработки, если она проводилась при слишком низкой температуре или если время выдержки было недостаточным. Опасность этого значительно уменьшается, если режим термической обработки выдержан правильно. При наличии на поверхности соответствующего плакирующего слоя или металлического покрытия, нанесенного методом распыления, покрытие может служить протектором в условиях высокой влажности, в особенности если пленка влаги обладает высокой проводимостью вследствие содержания в ней солей или кислот. Эффективность такого типа защиты весьма сомнительна в условиях, когда металлическое изделие временами почти высыхает и нанесенный распылением металл навряд ли сможет задержать уже начавшееся расслоение материала в результате коррозии. Во всяком случае плакирующий слой или слой металла, наносимый методом распыления, должен служить анодом по отношению к сердцевине листа. Для сплавов, содержащих медь, в качестве покрытия можно применить нелегированный алюминий в случае же сплавов, содержащих магний, обычно следует пользоваться покрытием из сплава алюминия с цинком, содержащего от 1 до 5% цинка. [c.622]

Другим свойством протектора как анода в коррозионном элементе является эквивалентность между нагрузкой и массой, согласно уравнению (2.5). Этот показатель называется токоотдачей. Он получается тем выше, чем меньше атомная масса и чем выше валентность металла протектора. Для оценки практической пригодности теоретическая токоотдача сама по себе не является определяющей, поскольку под анодной нагрузкой большинство материалов протекторов обеспечивает не теоретическую, а меньшую токоотдачу. Разность между теоретической и фактической токоотдачей (выход по току) соответствует собственной коррозии самого материала протектора. Ее причиной являются катодные побочные реакции или анодная реакция, протекающая иногда с аномальной валентностью ионов металла протектора (см. раздел 7.1.1). [c.175]

Это общее утверждение впрочем не означает, что сплавы со сте-хиометрической потерей материала от коррозии совершенно непригодны для изготовления заземлителей на станциях катодной защиты. Иногда в качестве материала для анодных заземлителей применяют даже железный лом кроме того, при электролитической обработке воды используют алюминиевые аноды (см. раздел 21.3). Цинковые сплавы находят применение как материал для анодов лри электролитическом травлении для удаления ржавчины, чтобы предотвратить образование гремучего хлорного газа на аноде. Для внутренней защиты резервуаров при очень низкой электропроводности содержащейся в них воды на магниевые протекторы иногда накладывают ток от внешнего источника с целью увеличить токоотдачу (в амперах) (см. раздел 21.1). По так называемому способу Кателько наряду с алюминиевыми анодами (протекторами) намеренно устанавливают медные, чтобы наряду с защитой от коррозии обеспечить также и предотвращение обрастания благодаря внедрению токсичных соединений меди в поверхностный слой. Впрочем, все такие области применения являются сугубо специальными. На практике число материалов, пригодных для изготовления анодных заземлителей, сравнительно ограничено. В основном могут применяться следующие материалы графит, магнетит, ферросилид с различными добавками, сплавы свинца с серебром, а также так называемые вентильные металлы с покрытиями из благородных металлов, например платины. Вентильными называют металлы с пассивными поверхностными слоями, не имеющими электронной проводимости и сохраняющими стойкость даже при очень положительных потенциалах, например титан, ниобий, тантал и вольфрам. [c.198]

Одной из усоверщенствованных форм катодной внутренней защиты является электролизный способ защиты при помощи алюминиевых протекторов-анодов, питаемых током от внешнего источника он применяется для черных металлов без покрытий и горячеоцинкованных в системах снабжения холодной и горячей водой. Алюминий применяют как материал анода потому, что продукты его анодной реакции не ухудшают потребительских свойств воды и защищают трубопроводы, подсоединенные к резервуару, благодаря образованию защитного покрытия [7—9]. Наряду с катодной внутренней защитой резервуара и встроенных в него конструкций, например нагревательных поверхностей, при электролитической обработке воды происходит также и изменение ее параметров. Эффект защиты от коррозии обусловливается коллоидно-химическими процессами образования поверхностного слоя И обеспечивается не только для новых установок, но и для старых, уже частично пораженных коррозией [9]. [c.406]

Катодная защита обычно связана с защитой черных металлов, так как из них изготавливается подавляющая часть объектов, работающих под землей и при погружении в воду, например трубопроводы, свайные основания, пирсы, эстакады, суда и др. В качестве материала для расходуемых анодов-протекторов во всемг мире широко применяется магний. Обычно он используется в виде сплава с содержанием 6% алюминия, 3% цинка и 0,2% марганца эти добавки предотвращают образование пленок, которые снижают скорость растворения металла. Выход защитного тока всегда меньше 100%, так как магний корродирует и на нем выделяется водород. Применяется также алюминий, легированный 5% цинка, но разность потенциалов с железом для сплава значительно меньше, чем для магниевого сплава. Она близка к разности потенциалов для металлического цинка, который также применяется для защиты при условии, что путем соответствующего легирования на анодах предотвращается пленкообразование, связанное с обычным для цинка загрязнением примесями железа. Выбор материала для анодов — сложная задача. В почвах или других средах низкой проводимости необходима большая разность потенциалов, посколь- [c.130]

Наряду с анодной поляризацией наложением тока от постороннего источника для достил<ения пассивного состояния к способам анодной защиты относят также [1—3] повышение плотности катодного частичного тока и применение окислительных ингибиторов и(или) ингибиторов, способствующих формированию защитного слоя (пассиваторов). Формирование локальных катодов в материале, образованных легирующими элементамп или активными фазами в структуре материала и снижающих катодное перенапрял<ение, соответствует анодной протекторной защите с инертными катодами — в противоположность катодной протекторной защите с расходуемыми анодами (протекторами). [c.378]

Для пассивации корродирующего металла и поддержания его в пассивном состоянии, помимо анодной поляризации от внешнего источника напряжения, может быть использовано контактирование его с более электроположительным электродом (катодом), который в данном случае называют катодным протектором. Основная роль катодного протектора также состоит в смешении потенциала защищаемого металла (анода) в пассивную область — положительнее потенциала его пассивации в данной среде. Это условие выполнимо в том случае, если стационарный потенциал протектора (или устанавливающийся на нем окислительно-восстановительный потенциал среды) положительнее потенциала пас-ивации металла, если катодная поляризуемость материала протек- [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология