Основы электрохимической защиты

Как известно, для защиты металла от коррозии при отсутствии напряжений успешно применяется электрохимическая защита. Она производится с помощью протектора, изготовленного из значительно менее благородного металла, т. е. имеющего значительно более отрицательный электродный потенциал, чем металл защищаемого объекта или анодных покрытий (см. VI—В), или при помощи катодной поляризации защищаемого объекта от внешнего источника тока. Благодаря электрохимической защите местные коррозионные пары на металле должны перестать работать и весь защищаемый объект должен сделаться катодным. Основы электрохимической защиты разработаны и описаны Г. В. Акимовым [1, 2] и Н. Д. Томашевым [151]. [c.179]

На практике всегда стремятся к увеличению поляризации в коррозионном элементе. Благодаря поляризации металлов скорость коррозии уменьшается в сотни, а то и в тысячи раз. То, что более старые конструкции корродируют медленнее, чем более новые, также является следствием поляризации. Искусственно создаваемая с помощью внешнего источника постоянного тока поляризация является основой электрохимической защиты металлов от коррозии. [c.33]

II. Основы электрохимической защиты [c.40]

При замыкании разнородных электродов металлическим проводником, т. е. при образовании гальванической пары, в цепи такого элемента будет протекать электрический ток. Во внешней цепи гальванической пары электроны перемещаются от анода к катоду, а в растворе анионы от анода к катоду и катионы от катода к аноду. В этом случае анод подвергается более интенсивной коррозии, чем до замыкания цепи, а коррозия катода, наоборот, будет значительно меньше или прекращается совсем. Эта особенность работы гальванической пары лежит в основе электрохимической защиты, осуществляемой при помощи гальванических анодов. [c.45]

Все это ставит перед исследователями в качестве первоочередной задачи развитие научно обоснованных методов долгосрочного прогнозирования изменения защитных свойств покрытий во времени яа основе краткосрочных лабораторных и натурных испытаний. Решение этой серьезной научной задачи позволяет создать необходимые предпосылки для выбора из множества вновь разрабатываемых систем наиболее эффективных покрытий, обеспечить количественную оценку продолжительности защитного действия изоляционных покрытий уже на стадии проектирования предусмотреть рациональное планирование ввода мощностей электрохимической защиты. [c.86]

Приведены основные сведения о коррозионных процессах,происходящих при транспорте и хранении нефти, газа и нефтепродуктов. Изложены теоретические основы электрохимической коррозии подземных стальных сооружений и методы защиты от нее. Во 2-м издании (1-е изд. - 1981) особое внимание уделено использованию методов защиты от коррозии в поле блуждающих токов электрифицированного транспорта, выбору ингибиторов коррозии. [c.239]

Описаны основы коррозии и электрохимической защиты, теоретические основы и практика электрохимических измерений. Большое внимание уделено измерению потенциала в условиях подземной катодной защиты. Рассмотрены вопросы пассивной защиты, защиты протекторами и активной защиты как подземных сооружений, так н металлических сооружений в морской воде, а также защиты корпусов судов и отдельных элементов конструкций судов. Проанализировано влияние блуждающих токов на коррозию и методы дренажной защиты. Приведены сведения о защите скважин и внутренней защите промышленного оборудования. [c.4]

Основы коррозии и электрохимической защиты от нее [c.5]

ОСНОВЫ КОРРОЗИИ и ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЕ [c.42]

Такие диаграммы pH—имеются для всех металлов [7]. Они дают представление о возможном характере коррозии и о возможности электрохимической защиты путем изменения потенциала посредством наложения постоянного тока. При уменьшении потенциала в направлении области III необходимо накладывать катодный ток, а при повышении потенциала в направлении области I или к заштрихованному участку анодный защитный ток. Все это является основой как для катодной, так и для анодной защиты. Для первой оценки практических возможностей защиты нужно рассматривать и область устойчивости Н2О между прямыми а и б. За пределами этой области возможности изменения потенциала ограничиваются вследствие электролитического разложения воды. Поэтому уже на основании рнс. 2,2 можно заключить, что в кислых растворах при низких значениях pH катодная защита практически невозможна и может быть обеспечена только анодная защита. [c.52]

Анодная защита, используемая в кислых средах, применима к металлам и сплавам, способным пассивироваться и оставаться пассивными в сравнительно широком интервале значений их потенциалов (большинство переходных металлов и сплавов на их основе, включая нержавеющие и углеродистые стали). Металл пассивируется и поддерживается в пассивном состоянии путем поляризации его внеш. анодным током. Ввиду малой величины тока его проникающая способность высока и защите поддаются даже отдаленные от катода участки пов-сти. Чаще, однако, этот метод используют для защиты емкостей, содержащих агрессивные хим. продукты. См. также Электрохимическая защита. [c.166]

Предложены экологически чистые защитные покрытия на основе растворимого стекла — цинксиликатные композиции, обеспечивающие защиту стали от общей коррозии и коррозионно-механических разрушений в условиях воздействия нефтепродуктов и тропических условий. Защитная работа этих покрытий основана на сочетании электрохимической защиты, ингибирования и гидроизоляции [149]. Цинксиликатные покрытия поляризуют подложку до потенциала незаряженной поверхности и повышают коррозионно-механическую прочность стали вследствие частичного предотвращения электрокапиллярного снижения прочности. [c.129]

К электрохимическим методам борьбы с коррозией относятся такие, в основе которых лежит принцип непосредственного воздействия на скорость протекания сопряженных анодных и катодных реакций. Прежде всего это выражается в изменении потенциала защищаемого металла. Различают катодную и анодную электрохимическую защиту. [c.260]

Основные принципы, положенные в основу метода электрохимической защиты. [c.308]

Пассивации металлов сопутствует сдвиг их потенциалов в положительную сторону. Пассивность железа, стали и других металлов можно вызвать электрохимическим путем с помощью анодной поляризации (например, в разбавленной серной кислоте при наложении постоянного тока определенной плотности). Указанное явление положено в основу анодной защиты. [c.48]

Одной из проблем электрокатализа, где существенную роль, могут сыграть углеродные материалы, является защита окружающей среды [33]. Общим положением является то, что на основе электрохимических методов могут быть развиты производства с уменьшенным количеством отходов. Среди новых процессов следует упомянуть диафрагменный метод производства хлора, электросинтез органических веществ, электрохимический метод синтеза серной кислоты, прямой электрохимический метод переработки сульфидных руд и др. Особенно эффективным может оказаться применение электрохимических методов для крупномасштабного преобразования энергии. Можно полагать, что в будущем решающее преимущество получат способы преобразования энергии, обеспечивающие работу в замкнутых циклических системах, оказывающих минимальное влияние на экологическую структуру биосферы при максимальной эффективности трансформации энергии. Такие циклы должны базироваться на реакциях, включающих ограниченное число веществ, входящих в биоэнергетическую сферу Земли. Это реакции [c.14]

Таблица 5. Рациональная классификация методов защиты металлов от коррозии на основе электрохимической теории

Если поверхностный слой более электроотрицателен, чем основа сплава, то, смещая потенциал непокрытых участков в отрицательную сторону, он может в определенных условиях оказывать катодную электрохимическую защиту, действуя как протектор. Таким примером служат цинковые или кадмиевые покрытия по железу в условиях атмосферы или в нейтральных средах. Это так называемая анодная модификация поверхности. [c.324]

Если основа сплава склонна в данных условиях к пассивации, то, наоборот, более электрохимически положительный потенциал поверхностного слоя может смещать потенциал непокрытых участков в область пассивации и способствовать анодной электрохимической защите оголенных участков от коррозии. Примером этого может служить наличие тончайшего (даже не сплошного) слоя палладия или платины на поверхности титана или нержавеющей стали при их использовании в подкисленных средах [20, 42]. Это так называемая катодная модификация поверхности. Важно отметить, что электрохимическая защита при катодной модификации поверхности стабильнее во времени, чем при анодной. Причина заключается в том, что при анодной модификации анодный слой во времени (например, цинковое покрытие по железу) постепенно растворяется в анодном процессе, в то время как при катодной модификации (например, палладий на поверхности титана) катодный ком- [c.324]

Пассивность, достигаемая электрохимическим путем с помощью анодной поляризации различных металлов постоянным током (анодная пассивность), нашла широкое практическое применение она является основой анодной защиты. Анодная защита металлов и сплавов является одним из достижений последних лет в борьбе с коррозией металлов в агрессивных средах, например в горячих концентрированных кислотах, щелочах и солях. [c.46]

Электрохимическая защита металлов от коррозии в растворах электролитов основана на зависимости скорости растворения от потенциала (см. гл. V). При катодной защите используют снижение скорости растворения металла в активной области при смещении потенциала в отрицательную сторону. Анодная защита, теоретические основы которой были заложены в работах [50, 272—274], проведенных с помощью потенциостатических методов, использует принцип перевода металла из активного в пассивное состояние. [c.181]

Рассматриваются наиболее общие основы теории коррозии и электрохимической защиты металлов в природных и искусственных электролитах. Приводятся сведения о механизме, параметрах и критериях катодной и анодной защиты с использованием внешних источников тока и протекторов. Обсуждаются принципиальные схемы систем электрохимической защиты и примеры их применения. [c.2]

Многообразие и особенности эксплуатации защищаемых конструкций, постоянно возрастающие требования снижения металлоемкости, повышения долговечности и рентабельности конструкций обусловили необходимость создания относительно большой номенклатуры систем электрохимической защиты. Однако независимо от этого, в основе всех систем лежат принципиальные электрические схемы поляризации, показанные на рис. 26 и 27. [c.64]

Книга посвящена вопросам сооружения, эксплуатации и ремонта станций катодной защиты магистральных газопроводов. Она написана на основе многолетнего опыта электрохимической защиты от коррозии крупнейшей системы магистральных газопроводов Северный Кавказ — Центр, магистральных газопроводов Саратов — Москва, Дашава — Киев, Московского областного кольца и др, [c.5]

Каждое районное управление имеет план мероприятий по защите газопровода на год, утвержденный управлением магистрали или системы. Этот план составляет районное управление на основании данных электрических измерений, проведенных на трассе, а также проектных материалов и при необходимости включает в себя работы по монтажу и ремонту СКЗ и других сооружений электрохимической защиты, а также ремонту изоляции газопровода. Планы работы районных управлений, согласованные с планом работы лаборатории, составляют основу противокоррозионных мероприятий, осуществляемых на магистрали за каждый год. [c.191]

ОСНОВЫ КОРРОЗИИ и КРИТЕРИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ [c.6]

Хотя теоретические основы электрохимической защиты разработаны довольно хорошо и она успешно выдержала проверку временем, в последние годы в связи с применением высокопрочных сталей, обладающих повышенной чувствительностью к водородному охрупчиванию, возникла необходимость пересмотра некоторых параметров катодной защиты с целью исключения наводороживания металлов. Представляет также интерес использование анодной защиты от коррозионной усталости пассивирующихся металлов. [c.4]

Поляризация электрода обусловлена конечной скоростью электродного процесса, а потому она является ф-цией плотности тока. Фующиональная зависимость ДЕ от i (или i от АЕ)назьгаается поляризационной характеристикой электрода. Задача Э.к. заключается в установлении общих закономерностей, к-рым подчиняются поляризационные характеристики электродов, с целью регулирования скорости электродных процессов. Решение задач Э. к. имеет больщое практич. значение, поскольку уменьшение поляризации ДЕ при заданной плотности тока позволяет существенно повысить кпд использования электрохим. систем. Э.к. является теоретич. основой электрохимической защиты металлов от коррозии. [c.459]

В работах Г. В. Акимова и Н. Д. Томагпова 401, 142] были впервые ])азработаны теоретические основы электрохимической защиты на базе современш.1Х достиж ений и области общей электрохимической геории коррозии металлов. [c.80]

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]

Большое значение имеет подготовка поверхности и выб0 р типа грунтовки. Предпочтение отдается пескоструйной или дробеструйной очистке с последующим обезжириванием щелочью. Широко применяются грунтовки на основе пластифицированного каменноугольного пека, устойчивые к резким перепадам температур. При эксплуатации трубопровода в агрессивных средах грунтовку армируют стекловолокнистыми материалами, пропитанными термопластичными смолами. Используют также различные ингибированные грунтовки, на пример битумные эмульсии с добавкой смеси нитрита и нитрата Са (2% сухой соли от массы битума). Под лакокрасочные покрытия 1рименяют цинксодержащие грунтовки, по сути осуществляющие электрохимическую защиту труб от коррозии. В отдельных случаях находят применение фосфатирующие грунтовки, наносимые на неочищенные поверхности, что позволяет совместить в одной операции травление, обезжиривание, удаление ржавчины и окалины. [c.86]

Напротив, в прошлом столетии успешность катодной защиты нередко зависела от разных случайностей. Ф. Габер и Л. Гольдшмидт впервые занялись в 1906 г. по поручению Немецкого объединения специалистов газо- и водопроводного дела научными основами катодной защиты. Они показали, что катодная защита, как и электролиз под действием блуждающих токов являются электрохимическими процессами. Знаменитая рамка Габера для измерения плотности тока в грунте и измерение сопротивления грунтов и потенциалов труба — грунт были описаны в журнале Цайтшрифт фюр электрохеми [36]. Для измерения потенциалов Габер использовал неполяризуемый цинксульфатный электрод (рис. 1.4). Спустя два года Мак-Коллум впервые использовал медио-сульфатные электроды, которые с тех пор стали повсеместно применяться в технике защиты от коррозии для измерения потенциалов подземных сооружений. В 1910—1918 гг. О. Бауэр и О. Фогель в Институте испытания материалов в Берлине установили необходимые зиачепия плот-( ности защитного тока при катодной защите [37]. Ког- [c.36]

На основе полученных распределений потенциала вдоль сооружения производится проектирование электрохимической защиты катодной или анодной (для пассивирующихся металлов) поляризацией. [c.217]

Цинкнаполненные эпоксидные системы красок могут применяться в комбинации с обычными ЛКП. Поскольку цинк должен непосредственно соприкасаться с основным металлом, чтобы обеспечить электрохимическую защиту, хроматное конверсионное покрытие и обработка грунтами не могут быть использованы. Таким образом, в результате адгезия для цинкнаполненных лакокрасочных систем будет меньше, чем для других эпоксидных покрытий. Цинкнаполненные эпоксидные покрытия обеспечивают значительную защиту, за исключением жестких сред при переменном погружении и тех случаев, когда покрытие специально нарушено (см. рис. 141 и 142). Покрытия на основе чистого алюми- [c.309]

Электрохимическими исследованиями, проведенными совместно с А.М.Крохмальным [208, с. 57—61], установлено рис. 100), что стационарный потенциал цинкового покрь Тия равен примерно -870 мВ, т.е. на 300-320 мВ отрицательнее стационарных потенциалов сталей. За 12 сут испытаний без приложения циклических напряжений (что соответствует базовому количеству циклов вращения 5 10 цикл) потенциалы оцинкованных образцов сдвигаются до — (780 — 800 мВ) вследствие формирования на поверхности плотного слоя оксидо-солевых продуктов коррозии, состоящих из оксидов и гидрооксида цинка. При высоких механических напряжениях происходит смещение электродных потенциалов стали на 80—100 мВ в отрицательную сторону от стационарного значения. Величина смещения потенциалов растет с уменьшением прочности стали и повышением уровня приложенного напряжения. Воздействие циклических напряжений в начале испытаний приводит к появлению в слое трещин, достигающих основного металла, что является причиной резкого смещения потенциала. На последующих этапах испытаний потенциалы образцов сдвигаются в положительную сторону на 30-50 мВ, а затем относительно стабилизируются (см.рис. 100, // участок кривой 3), что связано с пассивацией ювенильных поверхностей покрытия и контактированием коррозионной среды через трещины со сталью, имеющей более положительный потенциал, чем покрытие. Сдвиг потенци4ла в положительную область увеличивается с ростом уровня напряжений и понижением прочности стали, так как эти факторы усиливают разрушение покрытия, и площадь оголенной стали увеличивается. Потенциал образовавшейся коррозионной системы покрытие — основа лежит в достаточно отрицательной области (—900 мВ и ниже), поэтому поверхность стали находится в условиях полной электрохимической защиты в результате протекторного действия покрытия. Однако влияние высоких напряжений без коррозионного фактора приводит к развитию разрушения в глубь стали, что сопровождается интенсивным смещением потенциала в положительную сторону /// участок). Полное разрушение образца сопровождается резким сдвигом потенциала в отрицательную сторону IV участок). [c.186]

Новые данные по электрохимической кинетике, полученные нами, ставят под сомнение правдоподобность такого механизма, и поэтому выдвигается другая точка зрения, которая действие этого газа сводит к ускорению процесса катодной деполяризации. Оказалось, что сернистый ангидрид является мощным катодным деполяризатором. Ясно, что в зависимости от того, какой принять механизм, в основу противокоррозионной защиты должны быть положены различные принципы в первом случае следует попытаться воздействовать на реакцию окисления сернистого ангидрида до серного или повысить перенапряжение водорода, во втором же необходимо замедлить реакции восстановления сернистого ангидрида (H2SO3, HSOg"), что можно, например, достигнуть подбором соответствующего ингибитора. [c.5]

Оловянное покрытие во влажной/ атмосфере проявляет по отношению к стальной основе катоднкй характер. В лишенной кислорода атмосфере, например на внутренних поверхностях консервных банок, олово является анодным покрытием, обеспечивая электрохимическую защиту стали. Известны и другие случаи изменения полярности металлических покрытий по отношению к основному металлу. Поэтому правильный выбор металлического покрытия требует знания условий, в которых оно будет использоваться. [c.58]

Из этих методов наиболее эффективен третий. Только плакирующий слой можно рассматривать как достаточно сплошной и обеспечивающий полное разделение коррозионной среды от основы сплава. Поверхностные покрытия и даже поверхностнолегированный слой обычно имеют пористость. В этих случаях надежную коррозионную защиту можно получить только в том случае, если поверхностный слой помимо кроющей дает дополнительный эффект электрохимической защиты. По современным данным теории коррозионных процессов этого можно достичь в двух случаях. [c.324]

Межоперационное грунтование проводят в автоматизированном режиме грунтовкой ВЛ-023 на поливинилбути-ральном связующем или грунтовкой МС-067 на алкидно-стирольном связующем с расходом 130 г/м . Грунтовка защищает прокат от коррозии на период 6. .. 8 месяцев до сборки и окраски металлоконструкций. Для защиты проката на период до года и более рекомендуют использовать цинконаполненную грунтовку, например, Силика-цинк-01 (ТУ 205 УССР 379—82), обеспечивающую электрохимическую защиту преимущественно. ЛКП для наружных поверхностей и палубы судов даны в табл. 9.4. За рубежом переходят к использованию систем окраски на основе эпоксидных смол и хлорированного каучука толщиной 200. .. 300 мкм при нанесении 3 слоев. Снижение числа слоев, применение высококачественных материалов, увеличение общей толщины системы за счет тиксо-тропных свойств красок отвечает общей тенденции совершенствования защиты конструкций лакокрасочными материалами. [c.272]

Достоверность подобного электрохимического механизма межкристаллитной коррозии алюминиевых сплавов, содержащих медь, подтверждается тем, что на основе этой теории удается предсказать методы борьбы с этим опасным видом разрушения. Если бы удалось создать в системе электрод с более отрицательным потенциалом, зоны у границ зерен, вероятно, перестали бы разрушаться. Это можно, иапример, осуществить, цонизив потенциал тела зерна. Опыты подтвердили, что, если в такой сплав ввести небольшое количество магния, склонность сплава к межкристаллитной коррозии резко снижается. В этом случае коррозия концентрируется в основном на теле зерен, занимающих основную часть поверхности, и плотность тока у границ ничтожна. На аналогичном принципе и основана электрохимическая защита протекторами или плакирующими слоями, обладающими более отрицательным потенциалом. [c.260]