Аноды систем катодной защит

Рис. 17.5. Крепление анодов системы катодной защиты (с наложением тока от постороннего источника) для трубчатых свай погрузочного моста / — анодный кабель 2 —растяжки 3 — защитная стальная труба 4 — анод в перфорированной пластмассовой защитной трубе NN — уровень воды

Пример 1.1. Найти распределение защитного потенциала на плоской протяженной неокрашенной поверхности металла при поляризации ее током, стекающим с анода системы катодной защиты, наибольший габаритный размер которого (/) значительно меньше расстояния от анода до защищаемой поверхности (/ ). [c.32]

Источниками блуждающих постоянных токов обычно являются пути электропоездов, заземления линий постоянного тока, установки для электросварки, системы катодной защиты и установки для нанесения гальванических покрытий. Источники блуждающих переменных токов — это обычно заземления линий переменного тока или токи, индуцированные в трубопроводах проложенными рядом электрическими кабелями. Пример возникновения блуждающего постоянного тока от трамвайной линии, где стальные рельсы используются для возвращения тока к генераторной станции, показан на рис. 11.1. Вследствие плохого контакта рельсов на стыках и недостаточной изоляции их от земли часть тока выходит в почву и находит пути с низким сопротивлением, например подземные газо- и водопроводы. В точке А труба попадает под воздействие катодной защиты и не подвергается коррозии, а в точке В, напротив, сильно корродирует, так как по отношению к рельсам является анодом. Если в точке В труба защищена неметаллическим покрытием, это усугубляет коррозионные разрушения, так как в этом случае все блуждающие токи выходят через дефекты в покрытии трубы, что вызывает увеличение плот-, ности тока на ограниченных участках поверхности и ускоряет разрушение трубы. [c.210]

Кабели с алюминиевой оболочкой по возможности не следует соединять с кабелями других типов, поскольку алюминий имеет самый отрицательный потенциал среди всех материалов, применяемых для оболочек кабелей, из-за чего любой дефект в защитном покрытии становится анодом. При очень малом отношении площадей анода и катода плотность тока получается большой, и кабель с алюминиевой оболочкой из-за этого быстро разрушается. Алюминий может подвергаться также и катодной коррозии (см. рис. 2.16). Поэтому при подключении кабелей с алюминиевой оболочкой к системам катодной защиты потенциал кабеля (по медносульфатному электроду сравнения) нельзя снижать до более отрицательных значений, чем —1,3 В (см. раздел 2.4). Кабели с алюминиевой оболочкой прокладывают лишь в исключительных случаях, и то только тогда, когда грунт не содержит большого количества солей, а блуждающие токи отсутствуют. [c.299]

Системы катодной защиты от коррозии следует проектировать всегда с большим запасом. Затраты на завышенную мощность станции катодной защиты в сравнении со стоимостью всего объекта невелики к тому же и срок службы анодов (анодных заземлителей) увеличится, если имеющиеся резервы мощности не будут использоваться. Более мощная защитная установка дает возможность осуществлять предварительную поляризацию в случае объектов без покрытия. В случае поверхностей с покрытием запас мощности позволит компенсировать повреждения или старение защитного слоя. Далее описываются некоторые примеры катодной защиты сооружений, соприкасающихся с морской водой. [c.345]

В системах катодной защиты используют два типа анодов растворимые (протекторы) и нерастворимые (в системах с наложенным током). [c.171]

Пять работ были посвящены в основном методам катодной защиты нержавеющих сталей. В двух случаях предпочтение было отдано цинковым протекторам [252, 253]. В третьей работе проведено сравнение анодов из цинка, алюминия, железа и магния [254]. В четвертом случае рассмотрена система катодной защиты с наложенным током [255]. Наконец, в работе [256] было показано, что углеродистая сталь может слух ить эффективным протектором защита нержавеющей стали при полном погружении обеспечивалась в течение более 8 лет, а на среднем уровне прилива — в течение 16 лет. [c.204]

Аноды (анодные узлы). Аноды представляют собой конструкции, состоящие из элемента, подвергаемого анодной поляризации (материала анода), и вспомогательных элементов, служащих для конструктивного оформления анода. Аноды являются наиболее ответственными элементами систем катодной защиты, так как от их технических характеристик зависит эффективность системы катодной защиты. Являясь вспомогательными электродами в системах катодной защиты, аноды должны допускать высокий ток нагрузки, отличаться невысокой поляризуемостью и иметь небольшую скорость растворения. [c.70]

Платиновые аноды имеют наилучшие технические характеристики и позволяют создавать системы катодной защиты практически с любым сроком службы, большим интервалом токовых нагрузок и широкой зоной защитного действия. Однако их применение обосновано только [c.70]

Кремнистые чугуны используют в качестве анодов в системах катодной защиты. [c.73]

Заслуживает внимания новая система катодной защиты от коррозии конденсаторов турбин и другого оборудования (насосы, крупная арматура, трубопроводы), при которой в качестве анодов используются платинированные стержни из титана с медным сердечником, заключенные в полипропиленовую сетчатую оболочку, укладываемые не обычным консольным способом, а вдоль защищаемой поверхности металла. Контроль защиты осуществляется путем измерения потенциала между металлом и водой с помощью хлор-серебряного полуэлемента. [c.42]

Степень повреждения покрытия при реакциях, названных в пунктах а и 6, для имеющейся системы зависит от состава коррозионной среды и от потенциала или плотности тока. В принципе вышеназванные процессы возможны и без катодной поляризации при свободной коррозии, если образуется коррозионный элемент. При этом поверхность с покрытием является катодом, а металл без покрытия, например на участках повреждений покрытия и наличия пор —анодом ([1,3] см. также раздел 4.2 и рис. 2.6). По этим причинам для оценки покрытий нужно учитывать и электрохимические влияющие факторы — независимо от того, применяется ли катодная защита или нет [4]. [c.164]

Катодная защита водоподогревателей из углеродистой стали получила широкое развитие, потому, что она представляет собой экономически выгодную альтернативу применению материалов повышенной коррозионной стойкости. В настоящем разделе более подробно рассматриваются две системы, нашедшие наибольшее применение на практике катодная защита эмалированных водоподогревателей с применением магниевых протекторов и комбинированная защита резервуаров и трубопроводов при помощи алюминиевых анодов с наложением тока от постороннего источника. Эти способы могут быть применены и для внутренней защиты от коррозии резервуаров с холодной водой. [c.401]

Когда катодный ток подается к поверхности защищаемого объекта от внешнего источника тока (например, системы трансформатор -выпрямитель) и вспомогательного анода (рис. 65) защиту называют электрохимической или внешней. [c.65]

Катодная защита достаточно широко и успешно используется в практике. Система для осуществления катодной защиты состоит из собственно защищаемого металлического объекта и анода. В качестве анодов обычно используются вышедшие из употребления стальные балки, рельсы и тому подобный лом. Отрицательный полюс источника постоянного тока (обычно выпрямитель) подсоединяется к защищаемому объекту, положительный полюс — к аноду (анодам). Для осуществления катодной защиты выпускаются стационарные установки - катодные станции. Катодная защита используется для предотвращения коррозии подземных сооружений во влажных грунтах, а также для защиты подводных объектов (корпуса морских судов, морские эстакады и портовые сооружения, подземные трубопроводы и др.). [c.114]

Расчет катодной защиты сводится к расчету распределения электрического поля, создаваемого гальванической системой катод (защищаемая поверхность) — аноды (система протяженных или точечных вспомогательных электродов). Алгоритмы и результаты расчетов для многих вариантов конструкций катодов и анодов приведены в [6]. Рассмотрим два важнейших частных случая — защиту плоских металлоконструкций и внутренней поверхности трубопроводов [7]. [c.63]

Аноды для систем катодной защиты с наложенным током. В последнее время для защиты многих конструкций, погружаемых в морскую воду, все чаще применяют системы с наложенным током, использующие местные источники энергии. Действие таких систем основано на пропускании тока от низковольтного источника через морскую воду между защищаемой конструкцией и нерастворимым анодом, расположенным на определенном расстоянии от нее. Применяемые аноды представлены в табл. 71. Преимуществом систем защиты с наложенным током является возможность регулирования тока защиты с учетом изменяющихся условий (скорость и удельное сопротивление воды, содержание кислорода, состояние защитного покрытия). [c.174]

Если катод находится в среде, в которой его самопроизвольная пассивация при периодической поляризации либо затруднена, либо невозможна вследствие больших значений и , то потенциал катода смещается в область активного растворения. При наличии эффективной зоны катодной защиты возможно смещение и поддержание потенциала в этой области. Для этого необходимо изменить вид поляризации — периодическую заменить непрерывной. Это приводит к удорожанию средств регулирования потенциала и уменьшению надежности системы анодной защиты. Возможно принудительное возвращение потенциала катода из области активного растворения в устойчивое пассивное состояние, т. е. анодная защита катода при периодической поляризации. Для этого необходимо во время пауз замыкать катод на анод, и катод будет иметь такой же потенциал, как на аноде, т. е. соответствовать области устойчивого пассивного состояния. [c.90]

Схема катодной защиты представлена на рис. П-32 Катодная поляризация металлической конструкции (стальной трубы) в определенном электролите достигается при помощи источника постоянного тока. К его положительному полюсу присоединяют вспомогательный, чаще всего нерастворимый анод, а к отрицательному — защищаемую металлическую конструкцию. В образовавшейся электрической цепи ток течет от положительного полюса по направлению к аноду, далее он через коррозионную среду направляется в защищаемую конструкцию, а из нее возвращается к отрицательному полюсу источника тока. Как правило, в качестве источника постоянного тока используют выпрямители. Сила протекающего в цепи тока обусловлена соответствующим напряжением на клеммах выпрямителя и сопротивлением системы. [c.51]

Применение для катодной защиты метода приложения тока облегчает регулирование системы и часто дешевле, чем использование анодов-протекторов, которые, конечно, нуждаются в регулярных заменах. [c.131]

Очевидно, что при постоянных значениях и всякое уменьшение величины Уд,, т. е. смещение потенциала коррозии в отрицательную сторону, будет соответствовать повышению степени катодного контроля. Таким образом, катодная защита, связанная со смещением потенциала корродирующей поверхности [Vв отрицательную сторону может быть интерпретирована как снижение коррозии из-за повышения степени катодного контроля коррозионной системы. Механизм преимущественного торможения катодного процесса при катодной электрохимической защите или применении протекторов может быть понят так при катодной поляризации корродирующей поверхности внешним током микрокатоды настолько перегружаются из внешней цепи (более энергичным анодом), что перестают работать на внутреннюю цепь, так как корродирующая поверхность является менее активным анодом, чем, например, присоединенный протектор. [c.7]

Физико-химическую природу явления катодной защиты можно легко понять, исходя из теории многоэлектродных систем. Наиболее простой случай катодной защиты— протекторная защита, которую можно представить в виде трехэлектродной системы (рис. 52). Два электрода этой системы представляют коррозионный гальванический элемент, состоящий из катода К1 и анода Ль к которым присоединен третий электрод Лг — протектор, обладающий более электроотрицательным потенциалом [c.122]

Авторы [18], высказывая общепринятую точку зрения, предполагали, что не возникает никаких проблем при контакте в морской воде титановых труб (катод) с трубной доской из алюминиевой бронзы, легированной никелем (анод), так как разность потенциалов между ними незначительна. Однако при эксплуатации теплообменников опреснительных установок выяснилось, что наблюдается контактная коррозия бронзы. При температуре морской воды 90 °С и скорости течения 1—2 м/с скорость коррозии не превышает 0,06 мм/год. Если же эксплуатация опреснительной установки на некоторое время приостанавливается и система остается на воздухе, то скорость коррозии резко возрастает. Поэтому была предложена катодная защита трубных досок [393]. [c.179]

В применяемых установках катодной защиты необходимая катодная поляризация защищаемой поверхности может быть достигнута двумя основными путями или при помощи наложенного от внешнего источника тока, или при помощи искусственно созданных крупных гальванических элементов, в которых катодом является защищаемое сооружение. В последнем случае катодная защита носит также название протекторной защиты (защиты гальваническими анодами, автономными анодами). Для системы защиты с наложенным током ГОСТ 5272—50 допускает также применение термина электрозащита. Принципиальная схема такой защиты приведена на рис. 101. Как видно [c.180]

Рис. 8,5. Насаживаемый анод системы катодной защиты (размеры — в миллиметрах) а — стальной лист б — окраска в — пластмассова пластина г — щиток д — титаио вый лист (титановый палец, ти тан + пластина) / и 2 — сальнико вые втулки 3—стенка корпуса судна 4 — предохранительная коробка (коффердам)

Рис. 17.7. Катодная защита мостового перегружателя руды I—IV — станции катодной защиты I — бетонный фундамент 2 — доставоч-ный мост 3 — электрод сравнения е — аноды системы катодной защиты

Сплавы кремний—железо стойки в крепких кислотах серной, азотной, фосфорной (чистой), уксусной, муравьиной и молочной— при всех концентрациях вплоть до температуры кипения. Их применяют также в качестве коррозионностойких анодов при электролитическом получении меди и в системах катодной защиты. Они недостаточно стойки в галогенах, расплавах щелочей растворах НС1, HF, Н3РО4, загрязненной HF, а также в H SO Fe lj, гипохлоритах и царской водке. Сплав обычно являете [c.384]

На крупных резервуарах для питьевой воды тоже была применена катодная защита от коррозии с наложением тока от постороннего источника. На бащенном резервуаре емкостью 1500 м после 10 лет эксплуатации были обнаружены дефекты в хлоркаучуковом покрытии в виде коррозионных язв глубиной до 3 мм. После тщательного ремонта с нанесением нового покрытия в виде двухкомпонентной грунтовки с цинковой пылью и двух покрывных слоев из хлоркаучука была смонтирована система катодной защиты с наложением тока от постороннего источника [7]. С учетом требуемой плотности защитного тока для стали без покрытия в 150 мА-м и доли площади пор 1 % защитная установка была настроена на отдачу тока в 4 А. Чтобы учесть изменения в потребляемом защитном токе в зависимости от уровня воды в резервуаре, предусмотрели два контура с наложением защитного тока. Один, предназначаемый для подвода тока к донному аноду, можно было настраивать на постоянное значение тока вручную. Другой контур обеспечивал питание электродов у стен и работал с регулированием потенциала. В качестве материала для ан да была применена титановая проволока с платиновыми покрытиями и медным подводящим проводом. Донный кольцевой анод имел длину 45 м. Аноды у стен были размещены на высоте 1,8 м, причем анод у внутренней стены имел длину 30 м, а анод у наружной стены — 57 м. Для регулирования потенциала использовали электроды сравнения из чистого цинка, которые имеют в питьевой воде сравнительно стабильный потенциал. Крепежные штыри для анодов и электродов сравнения были изготовлены из поливинилхлорида. [c.387]

Анодное заземление служит для создания электрической цепи в системе катодной защиты характеризуется сопротивлением, стабильностью его в течение всего срока службы, сроком службы, стоимостью сооружения и надежностью эксплуатации. Сопротивление анодного заземления зависит от удельного сопротивления грунта, геометрических размеров отдельных электродов и выбранных расстояний между ними. Н бодее важный фактор, определяющий срок непрерывной работы зм МЛЩИ ,, — х0Я1Ш эпёктрБлитическому разрушению. Поэтому при сооружении анод- [c.135]

Цинк. Системы катодной защиты с цинковыми протекторами очень эффективны. К достоинствам таких систем относятся простота, доступность анодов с высоким коэффициентом полезного использования сплава и, что особенно важно, способность к саморегуляции. Контур, в котором используется цинковый протектор, должен обладать малым сопротивлением, с тем чтобы через анод мог протекать достаточно сильный ток, необходимый для поляризации. Для цинковых протекторов характерна высокая токоотдача (А-ч на единицу объема). Лакокрасочные и другие защитные покрытия не испытывают воздействия высоких локальных потенциалов в отличие от систем, использующих магниевые протекторы. [c.171]

Технология получения МС (как правило это лента толщиной до 60 мкм) не позволяет надеяться на их широкое использование в качестве защитного материала. Но в системе мелиорации они могут найти применение в качестве анода в системах катодной защиты. Разветвленность поверхности МС позволяет создавать на них большую токовую нагрузку, чем на кристаллических сплавах того же веса. В то же время при одинаковой токовой нагрузке аноды из МС растворяются с меньшими скоростями и по ряду параметров более предпочтительны, чем аноды из широко применяемых железо-кремниевых сплавов. Проведенные во БНШ е на Небит-Дагском йодном заводе опытные испытания показали возможность использования МС как малорастворимых анодов в катодной защите. [c.56]

Регулируемая система электрохимической защиты ( ontrolled galvani system) — система катодной защиты с расходуемыми анодами (протекторами), регулируемая с помощью постоянных или переменных сопротивлений. [c.24]

Следует избегать применения чрезмерно малого количества протекторных анодов с высокой токоотдачей относительно плохое распределение к. п. д. приводит к возрастанию требований в отношении тока (это относится как к системам катодной защиты с протекторами, так и к системам катодной защиты при наложении тока). [c.322]

Число разделов проекта может измениться в зависимости от конкретных условий. Так, в случае выбора системы катодной защиты с гальваническими анодами в значительной степени изменяется весь проект. В этом случае расчет сводится к определению дальности действия 1каждого анода и необходимого количества анодов для отдельных участков. В разделе о выборе и проекте источника тока рассматривается состав материала анода и метод его установки в почву. Раздел питающих и соединительных линий отпадает, так же как и раздел анодного заземления. Если источником тока будет служить ветродвигатель, то в проект включается раздел о выборе места для его установки и данные о повторяемости и средней скорости ветра. Во всех случаях в раздел об исходных данных необходимо включать обоснование выбора минимального и максимального защитных потенциалов. [c.239]

Водосборники конденсаторов до последнего времени изготовляли из незащищенного (или слабо защищенного) чугуна, что являлось и мерой катодной защиты трубных досок и трубных выводов. Этот положительный эффект был утрачен с началом повсеместного использования водосборников, полностью покрытых резиной или другим непроницаемым слоем или изготовленных из коррозиоиностойких материалов, таких как пушечная и алюминиевая бронза, медноиикелевые сплавы и сталь плакированная медионикелевым сплавом или сплавом монель. В этих новых условиях для предупреждения коррозии весьма желательно применение подходящей системы катодной защиты протекающим током [80] или протекторных анодов из мягкого железа или малоуглеродистой стали. Дополнительное преимущество, связанное с использованием железных расходуемых пластинок, заключается в том, что продукты коррозии желе- [c.101]

Сплавы Si—Fe стойки в крепких кислотах, таких как H2SO4, HNO3, Н3РО4 (чистая), а также в уксусной, муравьиной и молочной при всех концентрациях и температурах вплоть до кипения. Этот сплав также применяется для изготовления нерастворимых анодов при электролитическом получении меди и в системах катодной защиты. Его стойкость не удовлетворительна в галогенах. [c.305]

В США Э. Камберленд использовал в 1905 г. катодную защиту внешним током, чтобы не допустить коррозии парового котла и его системы трубопроводов (рис. 1.3) [30]. Для защиты от коррозии паровых котлов несколько паровозов Чикагской железнодорожной компании были оборудованы в 1924 г. катодной защитой. Прежде жаровые трубы парового котла приходилось заменять через каждые 9 месяцев, а после внедрения защиты расходы на ремонт и обслуживание были сокращены до минимума . Датчанин А. Гульдагер применял, начиная с 1924 г., алюминиевые аноды с наложением постоянного электрического тока для внутренней защиты водоподогревательных установок. Основной эффект этого способа сводится не к катодной защите, а к образованию вторичного защитного покрытия. [c.34]

Катодная защита с помощью протектора обеспечивается при правильном ее выполнении обычно без больших технических затрат. Однажды смонтированная система защиты работает без обслуживания, нуждаясь лишь в эпизодическом контроле потенциала. Системы защиты с протекторами (гальваническими анодами) независимы от сети электроснабжения и ввиду низкого движущего напряжения обычно не создают помех для близлежащих объектов. Ввиду малости напряжений обычно не возникает проблем и по технике безопасности электрооборудования. Системы с протекторами поэтому можно размещать на взрывоопасных участках. Для защиты от грунтовой коррозии протекторы могут быть размещены вплотную к защищаемому объекту в той же траншее (в том же котловане), так что практически не требуется никаких дополнительных земляных работ. Благодаря подсоединению протекторов к объектам, испытывающим влияние других источников, в области катодной воронки напряжения от внешних источников можно обеспечить, например при ремонтных работах, ограниченную защиту этих опасных мест (защиту горячих участков ). На органические покрытия для пассивной защиты от коррозии протекторная защита не влияет или оказывает лишь незначительное влияние (см. раздел 6). Поскольку защитные системы с протекторами ввиду низкого движущего напряжения должны выполняться возможно более низкоомными (см. рис. 7.2), потенциал получается сравнительно постоянным. Если потенциал объекта защиты становится более положительным, то отдаваемый ток защиты увеличивается, и наоборот. Поэтому можно говорить и о саморегулируемости (потенциала). [c.197]

Рис. 17.3. Расположение анодов при катодноИ защите от коррозии установок в прибрежном шельфе о — протекторная защита б — система со станцией катодной защиты

В качестве примера на рис. 20.5 показано применение внутренней катодной защиты резервуара из углеродистой стали с покрытием каменноугольный пек — эпоксидная смола, имеющего жестко закрепленную крышу и предназначенного для хранения частично обессоленной котловой питательной воды с температурой 60 °С (электропроводность к=100 мкСм-см ). Резервуар после 10 лет эксплуатации без катодной защиты имел поражения язвенной коррозией глубиной до 2,5 м. Поскольку по условиям эксплуатации уровень воды в резервуаре колеблется, были применены две независимо работающие системы защиты. В области дна был установлен кольцевой анод, закрепленный на пластмассовых поддерживающих стержнях (штырях), подключенный к защитной установке с регулированием потенциала. Боковые стены были защищены тремя анодами, установленными в резервуаре вертикально и подключенными к защитным установкам с постоянной настройкой (нерегулируемым). [c.383]

Для защиты погруженных конструкций (в морской или солоноватой воде) нельзя применять неорганические цинковые покрытия в сочетании с системами катодной запщты (без дополнительных покровных слоев другого состава). Это относится также к окраске трюмной части судов, защищаемых протекторными анодами. [c.322]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...