Принцип катодной защиты

Список форумов Теория Теория и практика электрохимической защиты

Сообщение yurymhlp » 15.04.2013, 11:11

Краткое введение в основы теории ЭХЗ.

Электрохимической называется защита металла от коррозии, осуществляемая, в зависимости от условий, катодной или анодной поляризацией.

Катодная защита основана на том, что при уменьшении потенциала металла можно анодный ток снизить до нуля, либо до величины, при которой скорость коррозии становится не опасной для работы защищаемого сооружения.

При анодной защите потенциал металла увеличивают, смещая его в область пассивности, тем самым, уменьшая анодный ток (т.е. скорость коррозии) до минимальной величины.

Катодная поляризация подземных металлических сооружений осуществляется с помощью дренажной (поляризованные и усиленные дренажи), катодной и протекторной защит.

Катодная защита - способ защиты сооружений принудительной катодной поляризацией с помощью внешнего источника постоянного тока. Отрицательный полюс внешнего источника тока подключают к защищаемому сооружению, которое исполняет роль катода. Для образования замкнутой по току цепи положительный полюс источника соединяется со вспомогательным электродом - анодом, который находится в той же среде (грунт, вода), что и защищаемый объект.

Анод электрической цепи - специальное анодное заземление. Потенциал анода более положительный, чем потенциал защищаемого объекта. Следовательно, происходит его анодное растворение. Для увеличения срока службы анодов их обычно изготавливают из материалов, по возможности меньше подвергающихся анодному растворению, стойкими к другим химическим и физическим воздействиям, допускающих высокую токовую нагрузку и имеющих достаточно низкое сопротивление.

принцип катодной защиты.jpg


Таким образом, катодная защита заключается в том, что защищаемый объект отрицательно поляризуется и его потенциал сдвигается до величины, при которой значительно или полностью подавляется процесс коррозии металла.

Наряду с хорошо изолированными участками трубопроводов встречаются участки, имеющие как отдельные дефекты изоляционных покрытий, так и распределенные точечные повреждения. Трубопроводы с такими распределенными повреждениями, без катодной защиты поляризуются при контакте с электролитом грунта до величины естественного потенциала (Uест).

При включении станций катодной защиты (СКЗ) под действием защитного тока, протекающего через имеющиеся повреждения изоляционного покрытия, начинаются поляризационные процессы, изменяющие строение двойного электрического слоя на границе металл - электролит грунта.

Ток, идущий в цепи (положительный полюс СКЗ - анод - коррозионная среда - трубопровод - отрицательный полюс СКЗ), называется защитным током (см. рис.).

От источника тока электроны подаются на защищаемое сооружение, где электроны поступают на микроанод коррозионного элемента и подавляют его работу, и на микрокатод, где идет процесс восстановления ионов водорода.

Основным параметром, определяющим качество катодной защиты, является защитный потенциал - электродный потенциал металлоконструкции, при котором коррозионные реакции не идут вообще, либо идут с такой скоростью, что ими можно пренебречь.

На реальном изолированном трубопроводе имеется масса различных по размерам и форме сквозных дефектов в изоляционном покрытии. При катодной поляризации трубопровода поверхность металла в них в общем случае имеет различные потенциалы.

Катодная защита регламентируется путем поддержания необходимого защитного потенциала, который измеряется между трубопроводом и медносульфатным электродом сравнения.

Электрохимическая защита должна обеспечивать в течение всего срока эксплуатации непрерывную по времени катодную поляризацию трубопровода на всем его протяжении (и на всей его поверхности) таким образом, чтобы значения потенциалов на трубопроводе были (по абсолютной величине) не меньше минимального и не больше максимального значений.

На всех вновь построенных и реконструируемых трубопроводах должны быть обеспечены только поляризационные потенциалы (потенциалы без омической составляющей). До проведения комплексного обследования (3.9) с последующей реконструкцией допускается контроль защиты по потенциалу с омической составляющей.

Катодная-защита.jpg


Катодная защита является вспомогательным видом защиты, поэтому обычно катодная защита используется совместно с изоляционными покрытиями, нанесенными на наружную поверхность защищаемого сооружения. В ином случае катодная поляризация неизолированного трубопровода до величины минимального защитного потенциала требовала бы значительных защитных токов. Поверхностное покрытие уменьшает необходимый защитный ток на несколько порядков. Так для катодной защиты стали с хорошим покрытием в почве требуется всего j=0,01˜0,2 мА/мм2. По мере разрушения покрытия и оголения металла катодный ток должен возрастать для обеспечения защиты трубопровода. Качество наружного покрытия на защищаемой поверхности определяет интегральную площадь неизолированного металла, контактирующего с электролитом, и также ток, который будет протекать через покрытие. Ток, необходимый для катодной защиты трубопровода, почти полностью зависит от качества покрытия.

Катодная защита по принципу действия аналогична протекторной, но более эффективна, и применяется для ликвидации анодных зон трубопроводов. Она применяется, как правило, для предохранения подземных трубопроводов от почвенной коррозии.
yurymhlp
Автор темы
Сообщения: 5

Сообщение Гость » 16.10.2013, 11:42

:fie: а в земле там что творится при СКЗ ионы Fe+ OH- H+ куда там что идет и при кислородной ии водородной деполяризации......можно конкретно
Гость

ЭХЗ

Сообщение яяя » 16.10.2013, 11:52

:cry: а как тут общаться на форуме с людьми я в химии 0 могли бы мне помочь тут в чем-то
яяя

3RBC6L

Сообщение 1764UQ » 15.12.2013, 16:53

вопрос на катодной станции напряжение 5 Вольт, сила тока(на амперметре, при вводе в эксплуатацию было 20 А) на нуле

с уважением чайник
1764UQ

Сообщение ВАНЯ - специалист » 13.02.2015, 15:55

Самое главное в катодной защите - плотность защитного тока, защитный потенциал играет второстепенное значение, и, к сожалению, в ГОСТах по катодной защите доминирует именно защитный потенциал, от 0,8 до 1,3 В относительно ХСЭ. Самый надежный критерий для голого металла плотность защищаемого тока в интервале от 60 мА/кв.м до 300 мА/кв.м.
ВАНЯ - специалист

Сообщение Жорик » 21.02.2015, 10:53

Я не могу понят что такое поляризация и как измеряется оно
Жорик


Название форума: Теория и практика электрохимической защиты

Быстрый ответ


Введите код в точности так, как вы его видите. Регистр символов не имеет значения.
Код подтверждения
:hi: :smile: :wink: :twisted: :sad: :evil: :smoke: :eh: :eek: :fie: :silenced: :razz: :oops: :help: :spy: :insane: :biggrin: :toothless: :ill: :nervious: :weirdface: :pray: :clap: :think: :boxing: :cyclop: :rambo: :zombie: :cry: Ещё смайлики…

   

Вернуться в Теория и практика электрохимической защиты