Применение катодной защиты

Во всех промышленно развитых странах все большее значение приобретает проблема защиты металла от коррозии. Среди различных способов, используемых для ее решения, особое место занимают системы электрохимической (катодной) защиты, широко применяемые для предотвращения разрушения металлических сооружений, эксплуатируемых в условиях природных вод и грунтов. Область применения катодной защиты весьма широка она охватывает подземные водопроводы, газо-, нефте- и продуктопроводы и металлические трубопроводы других назначений, проложенные в земле, подземные кабели связи, силовые кабели с металлической оболочкой и броней, кабели, проложенные в трубах, заполненных сжатым газом или маслом, различные резервуары — хранилища и цистерны, речные и морские суда, портовое оборудование, установки питьевой воды и различные аппараты химической промышленности, нуждающиеся во внутренней защите. [c.13]

Применение катодной защиты целесообразно для защиты внутренней поверхности трубок и внутренней поверхности кожуха теплообменников. При этом условия электрохимической защиты зависят также от количества В среде продуктов анодной реакции. Количество этих продуктов определяется площадью защищаемой поверхности, Так, пр и стальном аноде продуктом анодной реакции является РегОз, а количество его составляет 99,4 мг/м -ч. При значительных расходах воды концентрации этих продуктов могут быть незначительными и не будут оказывать влияние на качество воды. [c.208]

Условия применения катодной защиты [c.75]

При потенциале ниже критического ионы С1 не могут заместить адсорбированный кислород до тех пор, пока пассивная пленка остается неповрежденной, поэтому питтинг не развивается. Если бы пассивность была нарушена другим путем, например снижением концентрации кислорода или деполяризатора в щелях (щелевая коррозия) или локальной катодной поляризацией,- пит-тинг мог бы тогда возникнуть независимо от того, выше или ниже критического значения находится потенциал основной поверхности. Но в условиях однородной пассивности на всей поверхности металла, чтобы организовать катодную защиту для предотвращения питтингообразования, требуется лишь сдвинуть потенциал металла ниже критического значения. Это противоречит обычному правилу применения катодной защиты, согласно которому необходима более глубокая поляризация металла — до значения анодного потенциала при разомкнутой цепи. [c.88]

ПРИМЕНЕНИЕ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ В СОЧЕТАНИИ С ПОКРЫТИЯМИ. Распределение тока на катодно защищенной стальной поверхности водяных баков неидеально через боковую поверхность может протекать слишком большой ток, а через верхнюю и нижнюю — недостаточный. Лучшее распределение можно получить при использовании изоляционных покрытий (например, лакокрасочных для обычной температуры и эмалевых для повышенной). Эти покрытия не обязательно должны быть [c.220]

Применение катодной защиты подземных сооружений почти полностью устраняет коррозионное разрушение. При относительно небольших затратах (стоимость устройств катодной защиты не превышает 1 % от стоимости трубопровода) удается значительно продлить срок службы подземных трубопроводов. В нашей стране средства катодной защиты впервые были внедрены на нефтепроводе Баку— Батуми, где применялись катодные установки с внешним источником тока. Затем катодная защита была осуществлена на газопроводах Саратов — Москва, Дашава — Киев и нефтепроводе Гурьев — Орск. [c.4]

Вопрос о целесообразности применения катодной защиты с помощью гальванических анодов для конкретного участка [c.167]

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]

Опыт эксплуатации показывает, что срок службы анодов любой конструкции редко превышает 10 лет. Дело в том, что службы по эксплуатации средств электрохимической защиты, стремясь к 100%-ой защищенности определенных коммуникаций, добиваются этого за счет повышения потенциала на отдельных сетях и увеличения общего защитного тока. Выпускаемые промышленностью СКЗ мощностью Зч-5 кВт закладываются в проекты электрохимической защиты, и строительные организации, осуществляя защиту отдельных сетей, создают в земле блуждающие токи огромной величины, которые усугубляют процесс коррозии сооружений из чугуна и железобетона. Наибольший эффект применения катодной защиты достигается для магистральных нефтегазопроводов с хорошей изоляцией [c.14]

В связи с ростом сети внутригородского, межрайонного н магистрального трубопроводного транспорта, развитием различных коммуникаций электроснабжения, а также речного и морского транспорта все более широкие масштабы приобретает производство различной защитной аппаратуры и измерительных приборов, используемых при катодной защите. Были разработаны методы высокоэффективного применения катодной защиты подземных и подводных металлических сооружений. [c.13]

Рис. 3.7. Измерение электрохимической Ш ляризации во времени после отключения защитного тока в зависимости от продол-ад ительности применения катодной защиты и качества изоляции — потенциал

При коррозионных процессах и применении катодной защиты возникают электрические напряжения порядка от десятых долей вольта до нескольких вольт. Эти напряжения гораздо ниже электрической (пробивной) прочности органических покрытий [i7], так что требование о достаточной прочности против пробоя выполняется само собой и не нуждается в дополнительном рассмотрении. [c.146]

Ранее было четко показано существенное влияние дефектов в покрытии на его электрическое сопротивление. Однако для обеспечения эффективного действия покрытия как длительной защиты, которое должно сохраняться и при дополнительном применении катодной защиты, [c.155]

В первые годы применения катодной защиты в материале протектора просверливали отверстия и соединяли протекторы с защищаемой поверхностью на резьбе (болтами). Позднее начали применять присоединения к закладным деталям в виде трубы. В настоящее время все протекторы обычно закрепляют при помощи закладных элементов специальной формы. Такие устройства обеспечивают перетекание тока от протектора на защищаемый объект с минимальным электросопротивлением и позволяют оптимально использовать материал протектора. [c.190]

Применение катодной защиты не должно снижать эффективности других защитных мероприятий, например систем грозозащиты, систем защиты от прикосновения к деталям, находящимся под электрическим [c.284]

Для применения катодной защиты стальной аппаратуры должно выполняться одно из основных условий — равномерность распределения тока по всей поверхности защищаемого аппарата. Для обеспечения эффективной катодной защиты необходимо, чтобы форма конструкции была простой, чтобы на сем ее протяжении не было разрывов электрической цепи схемы катодной защиты. Эффективность катодной защиты 2 в °/о) рассчитывается по формуле [c.91]

Еще одним эффективным способом применения катодной защиты, например в резервуарах для разделения нефти и воды (где присутствуют фазы вода, нефть, воздух) является нанесение протекторного сплава металлизацией на поверхность стали, подвергнутую дробеструйной очистке. Такие металлические покрытия пз алюминия или цинка, нанесенные методом газовой металлизации, являются также хорощей подложкой (грунтовкой) для пассивных защитных покрытий [5]. [c.381]

Чтобы сопоставить затраты на катодную защиту с достигаемым увеличением срока службы трубопровода, необходимо знать затраты на прокладку трубопровода и стоимость его материала. Если не встречается никаких особых трудностей, как например при прокладке на тесно застроенной территории, при пересечении с реками, при наличии скального грунта и т. п., затраты на прокладку трубопровода высокого давления с условным проходом 600 мм в настоящее время составляют около 0,5 млн. марок на 1 км. Если принять, что трубопровод без катодной защиты может прослужить 25 (или 50) лет, а с применением катодной защиты прослужит по крайней мере 50 (или соответственно 100) лет, то эффективность катодной защиты будет совершенно очевидной. Согласно рис. 22.2 увеличение срока службы обеспечивает сни- [c.418]

Рис. 22.3. Число ежегодных прорывов стенки вследствие коррозии на 1 км длины трубопровода с условным проходом DN=500 мм в зависимости от срока его службы 1 — в обычных условиях 2 — при большом выходе блуждающих токов А — момент включения системы катодной защиты В — предположительный ход кривых 1 ц 2 без применения катодной защиты

Применение катодной защиты, например, на трубопроводах, в стальных резервуарах, судовых конструкциях и других устройствах, работающих в земле или воде, обеспечивает требуемую надежность. [c.94]

Для успешного применения катодной защиты необходимо добиться равномерного распределения плотности тока по защищаемой поверхности. Увеличение плотности тока достигается путем приближения анодов к конструкции, а уменьшение — путем отдаления. Интенсивность, с которой изменяется плотность тока при отдалении анода, зависит от удельного сопротивления воды или грунта так, при повышении удельного сопротивления среды наблюдается понижение плотности тока, В ряде случаев применяется комбинированная катодная защита с внешним источником тока и протекторами. [c.66]

В настоящее время не существует надежных способов защиты нелегированных хромистых сталей от коррозии в условиях полного погружения. Пассивная пленка не сохраняется даже в быстром потоке. Применение катодной защиты при плотностях тока, необходимых для поляризации, сопровождается выделением водорода, вызывающим водородное вспучивание или растрескивание [33]. [c.64]

Многочисленные результаты наблюдений и экспериментов, связанных е коррозией стальных свай в морской воде, собраны в обзоре литературы [137]. подготовленном в одном из исследовательских центров ВМС США. В этом обзорном докладе обсуждаются причины коррозии, влияние окружающих условий, скорости коррозии незащищенной стали, результаты испытаний защитных покрытий, применение катодной защиты и защитных бетонных оболочек. Отмечено, что наилучшие результаты среди всех исследованных покрытий были получены в случае газопламенного напыления цинка с последующей герметизацией сараном или винилом. Очень эффективны правильно спроектированные и изготовленные бетонные оболочки. Хорошие результаты дает применение катодной защиты, но лучше всего сочетать катодную защиту с нанесением защитного покрытия или бетонной оболочки. [c.178]

Крупные стальные конструкции в системах водоснабжения обеспечиваются катодной защитой при помощи электролитических анодов. Аноды могут быть изготовлены из самых различных материалов, например из графита, угля, платины, алюминия, железа или стальных сплавов. Они заряжаются путем присоединения к положительной клемме источника постоянного тока, обычно выпрямителя, в то время как защищаемая конструкция соединяется с отрицательной клеммой. Электрический ток переносит электроны к защищаемой стальной конструкции, предотвращая ионизацию и, следовательно, коррозию. На рис. 7.27 показано применение катодной защиты для внутренних поверхностей приподнятого над землей резервуара для хранения воды. В некоторых случаях (в зависимости от состояния резервуара и химических. свойств воды) гальванические аноды используются вместо выпрямителя или в комбинации с ним. Наружные поверхности подземных резервуаров защищают от коррозии, помещая аноды в окружающий резервуар грунт. За исключением особых случаев, системы катодной защиты не применяются для защиты труб водораспределительной сети из-за своей высокой стоимости. [c.215]

Существует мнение, что из-за повышенной склонности к водородному охрупчиванию применение катодной защиты для повышения коррозионной выносливости сталей с временным сопротивлением а =1150 г 1200 МПа и выше нецелесообразно [232]. В то же время при потенциа- [c.192]

Расчет катодной защиты сводится к расчету последовательно включенных сопротивлений электрической цепи. Целью расчета является определение силы тока и падения напряжения на отдельных участках схемы катодной защиты.- Просуммировав падение напряжения, получают необходимое напряжение источника постоянного тока катодной защиты. Наибольшее применение катодная защита получила для подземных трубопроводов, газопроводов и других сооружений, подверженных почвенной коррозии. [c.377]

Для экономически оправданного применения катодной защиты необходимо оборудовать защищаемый трубопровод во всех концевых точках системами, изолирующими его от посторонних конструкций. [c.127]

Основные сферы использования Для грунтов всех типов (при наличии тока утечки требуются защитные мероприятия), в том числе каменистых и проходящих в черте города, для горячих трубопроводов (до 65 °С) Для грунтов всех типов (при наличии тока утечки требуются защитные мероприятия) возможно применение катодной защиты [c.138]

Многообразие задач технологии и конкретных условий эксплуатации оборудования систем паро- и теплоснабжения и охлаждения способствовало разработке различных вариантов противокоррозионной защиты, основанных на выборе коррозионно-стойких металлов и покрытий, удалении из воды угольной кислоты и ее нейтрализации, обработке воды силикатом натрия и другими ингибиторами, обработке конденсата, химически обессоленной воды и пара пленкообразующими реагентами (аминами) и пассиваторами (кислородом и пероксидом водорода). Должное внимание следует уделять применению катодной защиты для предупреждения коррозии в морской воде и способам [c.11]

В работе [81 ] показаны также аналогичные результаты испытаний стальных образцов в воде и толуоле. Эрозионные потери массы при кавитационных испытаниях образцов в толуоле в 10 раз меньше, чем в воде. Наряду с этим известно, что кавитирующее действие толуола и воды почти одинаковое. Такая закономерность подтверждается и результатами опытов с применением катодной защиты (рис. 41). В этом случае интенсивность коррозии и одновременно эрозии также заметно снижается. [c.70]

КИЙ ПОТОК создает локальные участки низкого давления, которые свою очередь вызывают образование в воде пузырей низкого давления. Молочный цвет воды, содержащей кислород, не возникает в обескислороженных водах. Разрушение кавитационных пузырьков на поверхности металла или вблизи нее создает сильную волну сжатия. Это явление возникает в результате совместного механического и химического воздействий. Оно было обнаружено на неметаллических материалах, не вступающих в химическую реакцию с водой, например на бакелите. Для борьбы с кавитацией предполагается усовершенствование конструкции, использование химически стойких сплавов с применением катодной защиты. [c.202]

Применение катодной защиты может в значительно степени подавить коррозионное кавитационное разрушение углеродистых сталей [7, с. 413]. [c.119]

Ворота Панамского канала защищены внешней катодной поляризацией, причем капитальные затраты на оборудование защиты составили менее 0,5 % затрат, необходимых для замены ворот. Одно из важнейших преимуществ применения катодной защиты в данном случае заключается в том, что отпадает необходимость в длительных периодических перерывах для проведения ремонтов, обусловленных коррозионными разрушениями. Аналогично, катодно защищенный корабль может в принципе использоваться более долгое время между ремонтами в сухом доке, что приводит к ежегодной экономии в тысячи долларов. Кроме того, существенное экономическое преимущество заключается в предотвращении коррозионного растрескивания под напряжением, коррозионной усталости и питтинговой коррозии конструкционных материалов. [c.228]

Зависимость скорости коррозии от потенциала для системы Ре— Н2804 (в пассивной области по рис. 2.2) показана на рис. 2.12. При /< / 3=0,8 В происходит переход к активной коррозии, при и>и = 1,6 В наблюдается транспассивная коррозия [28]. Легирующие элементы в стали и химический состав сред могут в ряде случаев существенно повлиять на эти предельные потенциалы [2], причем скорость коррозии металла в пассивной области уменьшается главным образом под влиянием хрома. На рис. 2.13 показан пример зависимости тока поляризации и скорости коррозии для хромоникелемолибденовой стали в серной кислоте от потенциала в области потенциалов активной коррозии и при переходе к пассивному состоянию. При =—0,15 В в принципе еще возможно применение катодной защиты. Однако ввиду очень высокой плотности защитного токэ —около 300 А-М —этот [c.66]

Опасность коррозии по пунктам а и б в соответствии с данными из раздела 4.3 не может быть уменьщена улучшением качества покрытия, поскольку полное отсутствие каких-либо дефектов нельзя гарантировать. Опыт показывает, что дефектов покрытия на стальных трубах высоковольтных кабелей нельзя избежать даже при самой тщательной прокладке. Устранение опасности коррозии здесь возможно только применением катодной защиты от коррозии и защиты от блуждающих токов. В случае свинцовых оболочек необходимо учитывать ограничения по чрезмерно отрицательным потенциалам в соответствии с рис. 2.11 и разделом 2.4. Поскольку алюминий может разрушаться как при анодной, так и при катодной коррозии, соответствующее ограничение едва ли технически осуществимо ввиду узости допустимого диапазона потенциалов (см. рис. 2.16). Полимерное покрытие алюминиевых оболочек совершенно не должно иметь дефектов [3, 4]. [c.306]

Рис. 22.1. Области экономической выгодности применения катодной защиты магниевыми иротекторами (/) и с наложением тока от внешнего источника (II) р —удельное электросопротивление грунта — требуемый защитный ток

Судостроение, а позднее и сооружение портов являются одними из старейших областей применения катодной защиты от коррозии (см. раздел 1.3). Для судов и сооружений, располагаемых в прибрежном шельфе, пока применяют преимущественно протекторную защиту, тогда как для портовых сооружений и мостовых перегружателей ввиду потребности в большом защитном токе предпочитают применять станции катодной защиты. Характерные проблемы коррозии для сооружений в прибрежном шельфе встретились уже в середине 1950-х гг. в Мексиканском заливе. Однако скорость коррозии здесь была меньшей по сравнению с наблюдаемой в Северном море (см. табл. 17.2). В допол-нение к этому на передний план все более выступают проблемы усталостного коррозионного растрескивания [13]. В отличие от свайных причалов н судов, на сооружениях в прибрежном шельфе в большинстве случаев не применяют никаких защитных покрытий или используют только временные покрытия. Защита от коррозии обеспечивается по катодной схеме. Значение токоотдачи (в ампер-часах) протекторов из алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов согласно данным табл. 7.2—7.4 относятся как 3,1 1,4 1. Напротив, цена этих протекторов (в марках за 1 кг) относится как 1,3 2,8 1, так что удельные затраты в марках ФРГ на 1 А-ч находятся между собой в соотношении 1 2,4 4,7 и наиболее выгодными оказываются алюминиевые протекторы. Многолетние наблюдения за протекторами трех типов в Мексиканском заливе показали, что затраты на них относятся между собой как 1 3,5 2 [13]. Таким образом, магниевые протекторы для использования в прибрежном шельфе неэкономичны. Защита цинковыми протекторами обходится дороже защиты алюминиевыми протекторами. [c.421]

Для решения этой задачи требуется большой практический опыт и хорошая интуиция. Зарубежные ученые X, Кэше и В. Рауш, называя применение катодной защиты искусством в сравнении с точной наукой, неоднократно указывают, что в конце проведенных обследований всегда можно прийти к выводу, что аналогичные результаты могли быть получены более простыми и дешевыми средствами. Измерения должны проводиться не где попало, а там, где нужно. Это требование, возможно, является самым трудным моментом в проведении коррозионных обследований. [c.34]

Очень важное применение катодная защита находит для подавления местных видов коррозии медных сплавов, нержавеющих сталей в растворах хлоридов и в морской воде. Применение протекторов пз углеродистой стали, выполняемых в виде отдельных деталей конструкции или специальных протекторов, обеспечивает защиту медных сплавов от струевой и язвенной коррозии, нержавеющих сталей от питтинговой коррозии. Перспективно направление по созданию композитных конструкций, где за счет других деталей, элементов обеспечивается протекторная катодная защита наиболее ответственных узлов (запорные органы клапанов, рабочие колеса насосов, теплообменные трубы и т. д.). [c.144]

II никелевого сплава N1—22Сг—ЭМо—2Fe—3,75МЬ+Та могут нспользо ваться в течение 2 лет без катодной защиты. Фосфористая бронза, оцинкованная сталь и нержавеющая сталь 304L, плакированная сплавом 90—10 Си—Ni, требуют применения катодной защиты. Сталь 304 без покрытия и нержавеющая сталь 205, плакированная сплавом 90—10 Си—Ni, подвергались локальной коррозии даже в условиях катодной защиты. [c.204]

В целлюлозно-бумажном производстве окислительно-восстановительные свойства среды (10 г/л NaOH, 35 г/л Ыа250з + + стружки древесины) сильно изменяются. Вследствие образования окислителей (например, полисульфидов, тиосульфатов) к концу варки целлюлозы поверхность автоклава становится пассивной. Область коррозии ограничена с двух сторон и максимальна между (—1,1) — (—0,9) В. Снижения скорости коррозии в этом случае можно добиться смешением потенциала как в сторону отрицательных, так и положительных значений. Однако применение катодной защиты затрудняется присутствием в среде окислителя. Процесс периодический. В конце варки автоклав пассивируется, но после продувки , разгрузки содержимого он вновь наполняется стружками и крепким горячим раствором [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология