Электрохимическая защита катодная и анодная

Рис. 1.И. Основные принципы электрохимической защиты — катодной (Ки К2) и анодной <Л) при потенциале свободной коррозии в актив-

Электрохимическая защита — катодная и применение протекторов анодная электрохимическая защита и защита от блуждающих токов применением электродренажа. [c.5]

Принципы электрохимической защиты сводятся к наложению на подземный трубопровод катодного тока от постороннего источника тока такой величины, что вся поверхность трубопровода становится катодной и в анодной зоне нет стекающих коррозионных токов. [c.17]

Дальнейшим развитием метода анодной электрохимической защиты является анодно-протекторная защита, когда наряду с внешним источником тока используют катодные протекторы, имеющие более положительный потенциал. [c.144]

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]

Анодными называются защитные металлические покрытия, которые в данной коррозионной среде обнаруживают потенциал более электроотрицательный, чем потенциал основного металла. Примерами анодных покрытий являются цинковые, алюминиевые и кадмиевые покрытия на стали, работающей в морской воде. Они служат и механической и электрохимической защитой. Повреждение анодного покрытия или наличие в нем пор не вызывают коррозии основного металла (стали), а способствуют разрушению самого покрытия (например, цинка). Растворение цинка вызывает катодную поляризацию стали, препятствуя ее коррозии. [c.57]

При электрохимической защите от коррозии резервуаров, сосудов—реакторов, транспортных устройств или трубопроводов в химической и нефтеперерабатывающей промышленности часто приходится иметь дело со средами высокой коррозионной активности. Здесь встречаются среды начиная от обычной пресной и более или менее загрязненной речной, солоноватой и морской воды (часто применяемые для охлаждения) или реакционных растворов и сточных вод химического производства и кончая крепкими рассолами, которые нужно хранить и транспортировать при добыче нефти. Целесообразно ли даже при наличии существенных коррозионных влияющих факторов опробовать электрохимическую защиту и какой именно способ лучше всего можно применить — это зависит от конкретных условий в каждом отдельном случае. Так, при наличии материалов, поддающихся пассивации в соответствующих средах, кроме известной катодной защиты может ставиться вопрос и о применимости анодной защиты. Этот способ можно успешно применить в тех случаях, когда потенциал свободной коррозии ввиду слишком слабого окислительного действия среды располагается в области активной коррозии, но при наложении анодного тока от постороннего источника может быть легко смещен в область пассивности и поддержан на этом уровне (см. раздел 2.3.1.2 и рис. 2.12). [c.378]

Электрохимическая защита. Электрохимическая защита основана на уменьшении коррозии путем катодной или анодной поляризации защищаемой конструкции. В соответствии с этим различают два вида электрохимической защиты катодную и протекторную. [c.75]

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]

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]

Электрохимическая защита. Этот метод защиты основан на тормо-н ии анодных или катодных реакций коррозионного процесса. (Электрохимическая защита осуществляется присоединением к защ1р щаемой конструкции металла с более отрицательным значением электродного потенциала — протектора, а также катодной или анодной поляризацией за счет извне приложенного тока Наиболее применима электрохимическая защита в коррозионных средах с хорошей электрической проводимостью. Катодная поляризация используется для защиты от коррозии подземных трубопроводов, кабелей. Катодную защиту применяют также к шлюзовым воротам, подводным лодкам, водным резервуарам, морским трубопроводам и оборудованию химических заводов. [c.221]

В настоящее время применяют многие методы борьбы с коррозией главные из которых 1) защитные покрытия (металлические и неметаллические) 2) обработка и изменение состава среды либо состава металла (сплава) 3) электрохимические и электрические методы (протекторная защита, катодная и анодная защита). [c.472]

Электрохимическая защита. Электрохимическая защита как метод борьбы с КР многих металлов исследуется давно. Изучались многие способы электрохимической защиты — поляризация внешним током, протекторы, анодные покрытия и т. д. Полученные при этом данные были довольно противоречивы. Большая часть исследователей пришла к выводу, что катодная защита, в особенности при небольшой поляризации останавливает процесс КР [36, 59]. При увеличении катодной поляризации часто наблюдается водородное охрупчивание [60]. Анодная поляризация в основном приводит к ускорению растрескивания сталей. Иногда и анодная защита повышает устойчивость к КР [67]. [c.75]

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]

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]

В случаях I и II защита обеспечивается катодной поляризацией, а в случаях III и IV—анодной. При этом защитный ток в случаях I и III может подводиться без регулирования, тогда как в случаях II и IV должно осуществляться регулирование потенциала. Разработка надежных в эксплуатации и достаточно мощных автоматических защитных преобразователей с регулированием потенциала создала предпосылки для применения электрохимической защиты во многих областях (см. раздел 20). [c.62]

Затраты на электрохимическую защиту от коррозии и экономический эффект от применения систем защиты зависят от весьма различных влияющих факторов, так что дать оценки, справедливые во всех случаях, здесь едва ли возможно. В частности, требуемый защитный ток и удельное электросопротивление среды вокруг защищаемого сооружения и анодных заземлителей могут колебаться в широких пределах и соответственно влиять на затраты. Обычно электрохимическая защита оказывается особенно экономичной в тех случаях, когда металлические сооружения должны быть сохранены в течение многих лет. Грубо ориентировочно затраты на сооружение системы катодной защиты для металлических конструкций, не имеющих защитных покрытий, можно принимать равными примерно 1—2 % строительной стоимости защищаемого объекта, а если поверхности имеют защитные покрытия, то соответствующие затраты составят приблизительно 0,1—0,2 % стоимости строительства объекта. [c.413]

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя Ре5). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы На, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

В большинстве случаев электрохимическая защита от коррозии сочетается с применением покрытий. У поврежденных участков покрытия может произойти отслоение изоляционной ленты. Доступ защитного тока к открытой поверхности стали затруднен. При анодной защите здесь возможно нарушение эффекта пассивации. Напротив, при катодной защите защитное действие ослабляется в меньшей степени или вообще не теряется. Возникающие в связи с этим проблемы — подрыв покрытия коррозией и образование пузырьков в нем — рассмотрены в разделе 6, [c.76]

Автоматическая сетевая реверсивная катодная станция СКАР-1200 предназначена для электрохимической защиты металлических трубопроводов, находящихся в знакопеременных зонах блуждающих токов с периодическими большими значениями катодного и анодного потенциалов. [c.131]

Б. Определение параметров проектируемых систем электрохимической защиты. Основными параметрами систем электрохимической (протекторной, катодной или анодной) защиты металлов от коррозии являются [c.9]

Исходными данными для расчёта и проектирования электрохимической защиты (в то.м числе - катодной) являются совмещенный пла1 прссктирус у1ых и существующих подземных сооружений, а также рельсовых сетей электрифицированного транспорта в масштабе 1 2000 или 1 5000. По проектируемым и рассчитываемым сооружениям, а также по уже существующим должны быть указаны длина и диаметр сооружений по существующим сооружениям - места установки электрохимической защиты по рельсовым сетям- точки подключения отрицательных кабелей и существующих дренажных установок данные о коррозионной активности фунтов и о наличии блуждающих токов, геолого -геофафический разрез для выбора конструкций анодных заземлителей площадь территории. [c.7]

Основным электрическим параметром систем электрохимической защиты, необходимым при проведении расчетов, является ток протекторов или анодов. При расчете систем катодной или анодной защиты с заданными параметрами -цепей питания эта величина может считаться известной и используется в числе других исходных данных для определения параметров, характеризующих эффективность систем. [c.21]

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

Для защиты от коррозии применяют также различные защитные неметаллические (разные лаки, краски, полимерные материалы, масла) и металлические покрытия. Металлические покрытия разделяют на анодные и катодные. Анодные покрытия защищают металл не только механически, но и электрохимически. В порах, например, цинкового покрытия на железе при образовании микрогальваноэлемента цинк является анодом, а железо — катодом (рис. 90). Цинк растворяется в электролите, а железо не будет разрушаться до тех пор, пока сохраняется цинковое покрытие. [c.375]

Защита от коррозиоино-усталостных разрушений состоит в применении катодной и протекторной защиты (см. Электрохимическая защита), нанесении анодных покрытий Zn, А1 и d. Эти способы более эффективны, если они сочетаются с поверхностной обработкой (наклеп дробью, обкатка роликами, поверхностная закалка токамн высокой частоты), прн к-рой создаются благоприятные остаточные напряжения сжатия. [c.478]

Способы защиты от П. к. кабелей, трубопроводов и др. включают рациональный выбор трассы и метода прокладки, нанесение полимерных, битумных и др. изоляц. покрытий, а также катодную поляризацию (см. Электрохимическая защита). Катодную поляризацию подземных сооружений осуществляют т. о., чтобы создаваемые на всей пов-сти этих сооружений поляризац. потенциалы (по абс. величине) были для стали и алюминия не менее 0,85 В в любой среде, для свинца в кислой среде — 0,5 В, а в щелочной среде — 0,72 В/ (по отношению к медносульфатному электроду сравнения). Установка катодной заидаты состоит из преобразователя (источника пост, тока), анодного заземления и соединит, кабелей. Контакт с сооружением осуществляется непосредств. подключением к нему проводника от отрицат. полюса источника тока, а контакт проводника от положит, полюса с грунтом — через железокремниевые, графитовые или стальные анодные заземлители. Катодную поляризацию пОДйемных сооружений осуществляют также с помощью металлич. протекторов, у к-рых собств. электрохим. потенциал более отрицателен, чем электрохим. потенциал защищаемого сооружения. При этом создается гальва-нич. пара, в к-рой сооружение является катодом, а протек- [c.476]

Еще не так давно считалось, что возможен только один вид электрохимической защиты — катодная поляризация (или контакт защищаемой конструкции с более отрицательным металлом — анодным протектором). Возможность анодной электрохимической защиты полностью исключалась, так как обычно при наложении анодного тока увеличивается скорость растворения металла в соответствии с пропущенным количеством электричества (по Фарадею). Однако эти утверждения, вполне верные в отношении активных коррозионных систем, оказались несправедливыми для пассивирующихся коррозионных систем. Впервые метод анодной электрохимической защиты был предложен в нашей стране [150—152] и независимо от нас — вскоре в Англии [153—154], а затем позднее — в США [155—159]. Здесь мы разбираем полученные как в наших, так и зарубежных работах данные об исследовании и возможностях практического применения анодной электрохимической защиты. [c.110]

Эффективность электрохимической защиты двухэлектродной системы можно установить, пользуясь поляризационной диаграммой коррозии, приведенной на рис, 200. Пусть анодная кривая— кривая Е В, а катодная — Е°С. Точка пересечения этнх кривых О указывает нам силу коррозионного тока кор и стационарный потенциал Е , который устанавливается на обоих электродах рассматриваемой системы. Если вся система будет запо-ляризована до более отрицательного потенциала, например до Ей то сила тока на аноде уменьшится до значения /ь Анодный ток (ток коррозии) в нашем элементе полностью прекратится, если система будет заполяризована до потенциала Е . В процессе катодной поляризации поляризующий ток идет, с одной стороны, на подавление анодного тока (т. е. непосредственно иа защиту от коррозии), а с другой, — на поляризацию катода от потенциала Ех до потенциала Е . Поэтому сила поляризующего тока, как правило, должна быть больше достигаемого защитного эффекта. Сила защитного тока должна быть тем больше, чем больше катодная поверхность и чем меньше поляризуемость катода, Это значит, что при малой поляризуемости катода требуется очень большая сила тока. [c.300]

Электрохимическую защиту металлов от коррозии используют в технике довольно часто. Если представить себе корродируемый металл состоящим из большого числа микрогальванических элементов, то способ протекторной защиты равносилен присоединению электрода с потенциалом более отрицательным, чем самый сильный анод металла. Включение сильного анода изменяет распределение анодных и катодных участков в многоэлектродном элементе некоторые электроды, ранее действовавшие как аноды, становятся катодами. Присоединенный анод может иметь по отношению к защищаемому металлу настолько отрицательный потенциал, что все микроэлектроды, имеющиеся на его поверхности, будут вести себя как катоды, а анодом будет один присоединенный электрод. Так, например, если опустить железную пластинку в раствор 10-процентной кислоты, то на отдельных участках пластинки будет Наблюдаться незна- [c.188]

Как и при коррозионном растрескивании под напряжением, развитие трещин зависит от потенциала. Однако для электрохимической защиты этот эффект гораздо менее полезен. Путем анодной защиты или пассивированием можно только несколько увеличить срок службы, но полной защиты при этом не достигается [71]. Катодная защита возможна только при существенно сниженном защитном потенциале и оказывается неэффективной уже в слабо кислых средах [70], а нередко и вообще неприменимой в случае материалов с надрезом (концентрацией напряжений [72—74]). Предельные линии на диаграмме потенциал— )Н (рис. 2.2) при статическом нагружении практически не изменяются. -1апротив, при динамическом нагружении области пассивности исчезают. Кроме того, кривая I по мере снижения pH смещается в сторону более отрицательных потенциалов и при рН<4. [c.74]

В настоящем разделе приведены материалы, г озволягащие рассчитать распределение потенциала и тока при использовании систем электрохимической (протекторной, катодной и анодной) защиты металлов, а также электрические параметры покрытий и средств разъединения, применяемых для изоляции защищаемь(х металлов от коррозионной среды ияи друг от друга. [c.191]

В практике часто приходится иметь дело с защитой городских протяженных подземных сооружений сложной конфигурации и с сосредоточенными анодными заземлениями. Исследователями [17, 26, 35, 36] неоднократно указывалось, что вывести строгие математические зависимости за- ]11иты в различных, постоянно изменяющихся грунтовых условиях даже для простых ситуаций чрезвычайно сложно. Как правило, зависимости эти громоздки и не находят практического применения. Поэтому при проектировании электрохимической защиты нашло широкое применение непосредственное обследование путем установки временной катодной станции и электрометрических измерений. Техническое осуществление обследования представляет некоторую трудность, потому что в результате необходимо определить, является ли выбранная электрохимическая защита наиболее целесообразной, в то время как степень эффективности защитных мер может быть установлена лишь после пуска катодной станции. [c.34]

Электрохимическая защита заключается в катодной поляризации защищаемого металла от внешнего источника постоянного тока до потенциала, при котором анодный процесс на металле прекращается или же существенно замедляется. При этом реализуется гальванованна, т. е. система, где электрохимические процессы осуществляются за счет приложенного Извне электрического тока. В такой системе катодом является защищаемый металл, а анодом - металлический активно разрушающийся электрод. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология