Токоотдача протекторов

Q" — токоотдача протектора на единицу объема, А-Ч Дм з. г—радиус, расстояние, см, м г — коэффициент снижения [c.20]

При расчете максимальных анодных токов по формуле (7.14) принято, что сопротивление растеканию тока в грунт с катода существенно меньше соответствующего показателя для протекторов (анодов). Однако поскольку это условие, в особенности в случае резервуаров-хранилищ с хорошей изоляцией, не выполняется, токоотдача протекторов получается существенно меньшей [см. формулы (7.13) и (12.2)]. [c.274]

Поскольку токоотдача протекторов в расчете на единицу их объема приблизительно одинакова, для протекторов обоих типов могут быть приняты одинаковые размеры. Для защиту подводной части суд- [c.359]

Зная требуемый защитный ток, рассчитанный по формуле (18.2), по известной наибольшей токоотдаче протекторов /max можно определить необходимое число протекторов я=/ //шах. Размещение протекторов рассматривается в следующем разделе. Обычно системы протекторной защиты рассчитывают на срок действия от двух до четырех лет. После этого срока протекторы долл ны быть израсходованы не больше чем да 20 % своей первоначальной массы. [c.360]

Токов распределение 350 Токовый критерий 56 Токоотдача протекторов 175, 176 Ток утечки 217, 218 Топливозаправочные станции 276, 277—279, 286 [c.495]

Установлена возможность использования отвала Башкирского медносерного комбината в качестве основы активатора протекторной защиты, уменьшающего ток саморастворения при увеличении полезной токоотдачи протектора. Достигнуто повышение коэффициента полезного использования протектора в 1,5 раза при одновременном обеспечении более высокой степени стабильности поддержания защитного потенциала и его выхода на рабочий режим по сравнению с типовым протектором. Это способствует обеспечению промышленной безопасности эксплуатации подземных металлических сооружений и, в определенной мере, решает проблему утилизации отходов основного производства. [c.107]

Зависимость токоотдачи протектора промышленного типа (rf = 0,l м, / = 0,6 м), изготовленного из сплава Мл-4, от величины сопротивления в цепи протектор — трубопровод по данным производственных испытаний на газопроводе Саратов — Москва пока- [c.216]

В практике защиты подземных магистральных трубопроводов нашли применение равномерно распределенные и групповые протекторные установки (рис. 3-37). Основной искомой характеристикой при расстановке протекторов на участке большой протяженности является шаг расстановки вдоль трубопровода, который определяется токоотдачей протектора и состоянием противокоррозионного покрытия. [c.217]

Достоинствами протекторной защиты являются простота монтажа, удобство эксплуатации и автономность работы, недостатком — сравнительно небольшой срок службы протекторов, хотя в некоторых случаях, когда создаются естественные условия для автоматического регулирования токоотдачи протектора (например, при защите от блуждающих токов сооружений в зонах знакопеременных потенциалов), последние можно эксплуатировать без замены длительный период. На промышленных предприятиях наиболь- [c.147]

Срок службы протектора, год, при установке на любом сооружении вычисляем по формуле Т = 0 г]яГ]Л87601 ), где ( п — масса протектора, кг д — практическая токоотдача протектора, А ч/кг т , т] — коэффициенты соответственно использования и полезного действия протектора. При отсутствии данных Ци принимается равным 0,95. [c.155]

Уменьшение эффективности работы протекторов при комбинировании их в группу было продемонстрировано Винокурцевым [4 ], который приводит данные по двум типам установок протекторов. На трубопроводе диаметром 720 мм было установлено 39 протекторов с шагом 25 Л1 и одна группа тоже из 39 протекторов, размещенных с интервалом 2,5 м друг от друга. Общий ток, полученный от группы протекторов, составил всего 107 ма или 3 ма на один протектор, тогда как средняя токоотдача протекторов, расставленных с шагом 25 м, была в 10 раз выше и составила 30 ма. [c.302]

На протекторы из магниевых сплавов для катодной защиты в США каждый год потребляют примерно 5,5 млн. кг магния [101. Магниевые аноды часто легируют 6 % А1 и 3 % Zn для уменьшения питтингообразования и увеличения выхода по току. Достоинством магнйя высокой чистоты, содержащего 1 % Мп, является более высокий потенциал (с более высоким выходным анодным током) [11 ]. В морской воде значения выхода по току обоих сплавов близки, однако в обычных грунтах этот показатель для сплава с 1 % Мп несколько ниже. Практически токоотдача магниевых анодов в среднем составляет около 1100 А-ч/кг по сравнению с теоретическим значением 2200 А-ч/кг. Схема стального бака для горячей воды с магниевым анодом, представлена на рис. 12.3. Применение таких стержней может продлить жизнь стальных емкостей на несколько лет, при условии их замены в требуемые сроки. Степень защиты выше в воде с высокой элек- [c.219]

Другим свойством протектора как анода в коррозионном элементе является эквивалентность между нагрузкой и массой, согласно уравнению (2.5). Этот показатель называется токоотдачей. Он получается тем выше, чем меньше атомная масса и чем выше валентность металла протектора. Для оценки практической пригодности теоретическая токоотдача сама по себе не является определяющей, поскольку под анодной нагрузкой большинство материалов протекторов обеспечивает не теоретическую, а меньшую токоотдачу. Разность между теоретической и фактической токоотдачей (выход по току) соответствует собственной коррозии самого материала протектора. Ее причиной являются катодные побочные реакции или анодная реакция, протекающая иногда с аномальной валентностью ионов металла протектора (см. раздел 7.1.1). [c.175]

Для применения в движущихся средах, например на судах, дополнительно выдвигается требование, чтобы полезная токоотдача была максимально возможной не только на единицу массы, но и на единицу объема, так чтобы объем протекторов (анодов), которые необходимо устанавливать, не получался бы слишком большим. [c.175]

Протекторы обычно изготовляют не из чистых металлов, а из сплавов. Некоторые легирующие компоненты предназначаются для получения мелкозернистой структуры, что способствует более равномерной поверхностной коррозии. Другие легирующие элементы вводятся для уменьшения собственной коррозии протектора и тем самым для увеличения его токоотдачи. И наконец, некоторые легирующие элементы могут также уменьшать или предотвращать склонность к образованию поверхностного слоя или пассивации. Без таких активаторов алюминий был бы непригодным как материал для протекторов. [c.175]

Влияние нагрузки на величину Иг или на собственную коррозию протектора обусловлено тем, что катодный частичный ток 1к зависит от потенциала или тока. Коррозия с кислородной деполяризацией не зависит от материала и потенциала, а выделение водорода с увеличением токовой нагрузки уменьшается. Кроме того, выделение водорода существенно зависит от материала, причем более благородные элементы сплава стимулируют собственную коррозию протектора. Поскольку в обоих случаях частичный ток /д не пропорционален токоотдаче /, согласно уравнению (7.6), не может быть значений а з или собственной коррозии, не зависящих от величины I. Однако в противоположность этому при анодной реакции по уравнению (7.5а) эквивалентная реакция по уравнению (7.56) с повышением потенциала или нагрузки тоже усиливается. В таком случае / и / получаются пропорциональными между собой, и коэффициент аг становится независимым от нагрузки. Приблизительно такие условия наблюдаются в случае магниевых протекторов, причем значение 2=0,5 мож,ет быть однозначно объяснено величинами z=2 и =1 [2]. Другое объяснение этой величины 02 основывается на механизме, по которому на поверхности протектора имеется активный участок, пропорциональный току, на котором вследствие гидролиза происходят коррозия с кислородной деполяризацией и выделение водорода [3, В этом случае понятны и значения, отличающиеся от аг=0,5, в том числе и меньшие. Оба механизма практически уже нельзя различить, если места протекания частичных реакций по уравнениям (7.5а) и (7.56) очень близки между собой. [c.177]

По величине токоотдачи можно при заданном количестве электричества Q рассчитать массу или объем протектора [c.177]

Алюминиевые протекторы с цинком и индием как активаторами приобретают все более широкое распространение. Несмотря на сравнительно низкие значения 2 (не более 0,8) и стационарный потенциал и ц всего —0,8 В они имеют особо важное преимущество — низкую поляризуемость. Поэтому именно такие протекторы предпочтительно применяют для защиты сооружений в прибрежном шельфе. Алюминиевые протекторы с активирующими добавками цинка и олова занимают по показателю токоотдачи промежуточное положение. Их стационарные потенциалы близки к потенциалам индийсодержащих сплавов или несколько более положительны. Однако поляризуемость у них заметно выше. Такие материалы необходимо подвергать термической обработке, зависящей от их химического состава. В табл. 7.3 представлены свойства трех различных алюминиевых сплавов, содержащих в качестве добавок соответственно ртуть, индий и олово. [c.183]

В солесодержащем донном иле поляризуемость заметно повышается, а токоотдача уменьшается например, для сплава Гальвалюм П1 (см. табл. 7.3), отмечается снижение с 2550 до 1650 А-ч-кг-. С увеличением токовой нагрузки токоотдача тоже может несколько увеличиться. Однако для защиты трубопроводов, проложенных в морской воде, более выгодны цинковые протекторы (см. раздел 17.2.3). [c.185]

Магний имеет самый отрицательный стационарный потенциал из всех металлов, используемых в технике. Ввиду этого свойства и высокой теоретической токоотдачи он особенно подходит для применения в качестве протекторов. Гидроксид Mg (ОН) 2 разъедается уже слабыми кислотами и не проявляет склонности к образованию изолирующих поверхностных слоев даже в теплой пресной воде. Однако магний подвергается значительной собственной коррозии, скорость которой возрастает по мере увеличения содержания солей в среде [18]. Практическая токоотдача чистого магния во всех случаях заметно меньше тео- [c.185]

Даже у эффективных магниевых сплавов и при благоприятных условиях значения не превышают 0,55—0,65. Причиной большой доли собственной коррозии является выделение водорода, образующегося по катодной параллельной реакции согласно уравнению (7.56), или же развитие свободной коррозии частиц, отделенных от протектора при сильно трещиноватой его поверхности (см. раздел 7.1.1 [2—4, 19— 21]). Магниевые протекторы изготовляют в основном из сплавов. Содержание железа и никеля не должно превышать 0,003 %, так как при этом их свойства ухудшаются. Влияние меди не является однозначным. Верхним пределом ее содержания считается 0,02 %. При добавке марганца железо выпадает из расплава и при затвердевании становится безвредным ввиду образования кристаллов железа с оболочкой из марганца. Кроме того, марганец повышает токоотдачу (выход по току) в хлоридсодержащих средах. Содержание марганца должно быть не менее 0,15 %. Алюминий облегчает удаление вредного железа благодаря выпадению вместе с марганцем. Впрочем, чувствительность к повышенным содержаниям железа (более 0,003 %) в присутствии алюминия заметно повышается. При добавке цинка коррозионное разъедание становится более равномерным, к тому же снижается чувствительность к другим загрязнениям. Важнейшим магниевым протекторным сплавом является сплав AZ 63, который удовлетворяет также и требованиям стандарта военного ведомства США MIL-A-21412 А [22]. [c.186]

Обычно протекторы размещают непосредственно на объекте защиты. Однако при использовании в грунте их для лучшей токоотдачи располагают отдельно и соединяют с объектом защиты при помощи кабеля. В данном случае кабель должен иметь особенно низкое омическое сопротивление, чтобы и без того малое напряжение защиты не было бы еще уменьшено омическим падением напряжения. Следовательно, при большой длине проводов поперечные сечения кабелей следует принимать достаточно большими. Обычно достаточно применить кабели с оболочкой NYM с поперечным сечением медного провода 2,5 мм . Иногда требуются более мощные кабели со спецпальной изоляцией, например NYY 4 мм . Подсоединительные кабели, укладываемые в грунте, должны иметь бросающуюся в глаза окраску, например белую. При прокладке в морской воде иногда как и в системах с наложением тока от постороннего источника могут потребоваться кабели, стойкие к повышенной температуре, маслу и морской воде. [c.191]

Сообщалось также и о так называемых многослойных протекторах из различных протекторных материалов [31]. Такие протекторы должны вначале давать ток большой силы для предварительной поляризации, а затем в течение длительного времени работать с малым током при возможно большей токоотдаче (в ампер-часах). Когда такие протекторы имеют наружную оболочку из магниевого сплава и сердечник из цинка, температура плавления сердечника оказывается более низкой, чем у материала оболочки. Это соответственно усложняет технологический процесс изготовления. Однако та же цель может быть достигнута и проще при сочетании протекторов из различных материалов [132], например при использовании магниевых протекторов для предварительной поляризации и цинковых или алюминиевых протекторов для длительной защиты. [c.195]

Крупные потребители, нанример для сооружений в прибрежном шельфе, иногда предписывают минимальные значения стационарного потенциала или коэффициента аз для алюминиевых протекторов. По определению токоотдачи (выхода по току) протекторных материалов нет единого мнения. Обычно испытание ведется по способу гальвапостати-ческой выдержи [33], т. е. с наложением заданного тока в искусственной (модельной) морской воде, или при длительном свободном протекании проточной естественной морской воды [34]. Способы исследований имеют тот недостаток, что образцы протекторов приходится вытачивать из сплошного материала. В таком случае остается неучтенным влияние литейной корки, поведение которой (в особенности у алюминиевых протекторов) может существенно отличаться от поведения материала сердцевины. Наряду с вопросом о воспроизводимости свойств материала образца встает вопрос и о способе проведения испытания, т. е. о выборе числа протекторов и их расположения в сосуде для испытаний. В частности, не исключено, что распределение тока и движение или обмен среды могут влиять на поляризацию. Поэтому при современном уровне исследований в любом случае можно получить только сравнительные показатели, которые нельзя приравнивать к показателям, получаемым в практических условиях. В общем пока еще не имеется обязательных инструкций по испытаниям. [c.196]

Протекторы должны наряду с достаточно отрицательным потенциалом иметь возможно большую токоотдачу (в амперах) и отличаться возможно меньшей поляризуемостью. Напротив, анодные заземлители стан- [c.197]

Это общее утверждение впрочем не означает, что сплавы со сте-хиометрической потерей материала от коррозии совершенно непригодны для изготовления заземлителей на станциях катодной защиты. Иногда в качестве материала для анодных заземлителей применяют даже железный лом кроме того, при электролитической обработке воды используют алюминиевые аноды (см. раздел 21.3). Цинковые сплавы находят применение как материал для анодов лри электролитическом травлении для удаления ржавчины, чтобы предотвратить образование гремучего хлорного газа на аноде. Для внутренней защиты резервуаров при очень низкой электропроводности содержащейся в них воды на магниевые протекторы иногда накладывают ток от внешнего источника с целью увеличить токоотдачу (в амперах) (см. раздел 21.1). По так называемому способу Кателько наряду с алюминиевыми анодами (протекторами) намеренно устанавливают медные, чтобы наряду с защитой от коррозии обеспечить также и предотвращение обрастания благодаря внедрению токсичных соединений меди в поверхностный слой. Впрочем, все такие области применения являются сугубо специальными. На практике число материалов, пригодных для изготовления анодных заземлителей, сравнительно ограничено. В основном могут применяться следующие материалы графит, магнетит, ферросилид с различными добавками, сплавы свинца с серебром, а также так называемые вентильные металлы с покрытиями из благородных металлов, например платины. Вентильными называют металлы с пассивными поверхностными слоями, не имеющими электронной проводимости и сохраняющими стойкость даже при очень положительных потенциалах, например титан, ниобий, тантал и вольфрам. [c.198]

Из протекторов может быть применен практически только магний, поскольку он имеет высокое движущее напряжение (см. раздел 7). При удельных сопротивлениях грунта р<20 Ом -м можно применитв и цинк. В районах с высоким удельным электросопротивлением и со сравнительно высокой электропроводностью в непосредственной близости от трубопровода, например в вечной мерзлоте или скальном грунте, могут быть уложены также ленточные и проволочные анодные заземлители (см. раздел 7.7.5) рядом с защищаемым трубопроводом [16]. Протекторы находят применение при малой плотности защитного тока и низком удельном электросопротивлении грунта, но главным образом при отсутствии электрических сетей на территории. Ввиду малой токоотдачи отдельных протекторов практически никакого влияния на посторонние объекты не наблюдается. [c.252]

Расчетный срок службы магниевых протекторов при их токоотдаче около 0,1 А год и защитном токе 10 мА согласно формуле (7.9) составляет около 100 лет. При этом принимается, что защитный ток распределяется равномерно между обоими протекторами. Поскольку однако равномерное распределение тока в течение длительного времени не может быть обеспечено, этот расчетный срок службы бесспорно не может быть достигнут. Тем не менее он все же значительно превышает требуемый минимальный срок службы в 20 лет. Считая по сроку службы, было бы достаточно иметь лишь один магниевый протектор. Однако с учетом сопротивления растеканию тока с протекторов, которое для получения достаточного запаса по защитному току должно составлять около 10 Ом, потребовалось все же установить два протектора. [c.275]

Трубопроводы в морской воде обычно защищают покрытием Со-мастик толщиной 1,5 см, содержащим 15% асфальта, 0,1 % стекловолокна и около 85 % минеральных добавок (наполнителей). Для утяжеления и механической защиты выполняется бетонное покрытие толщиной около 5 см, армированное оцинкованной сеткой из проволоки диаметром 2—3 мм [24]. Трубы обычно прокладывают на морском дне с намытым на них слоем грунта, чтобы не допустить их перемещения и защитить от повреждения донными траловыми сетями или якорями судов. При заглублении в донный грунт применяют имеющийся материал морского дна для намывки или же засыпают траншею для трубопровода щебнем. При каменистом или скалистом морском дне трубопроводы необходимо крепить на якорях. При намывке слоя грунта на трубопровод для расчета токоотдачи цинковых протекторов удельное электросопротивление материала засыпки следует принимать [c.349]

Расчет защиты судна с площадью поверхности подводной части 4500 м2 далее поясняется на примере. При Уз = 15 иА-м общий требуемый ток получается равным 67,5 А, и для эксплуатации в течение двух лет согласно формуле (18,3а) нужно 1517 кг цинка. Таким образом, потребуется 96 протекторов с массой чистого цинка но 15,7 кг (масса брутто 16,8 кг). Такие протекторы имеют токоотдачу 0,92 А. [c.360]

При использовании алюминиевых протекторов расчетная масса при том же сроке службы в два года по формуле (18.36) составит 540 кг. При установке 96 протекторов такого же размера, как цинковые (массой чистого алюминия 6,2 кг, или 7,3 кг брутто), общая масса будет на 595 кг больше, чем в случае цинковых протекторов. Токоотдача алюминиевых протекторов практически такая же, как цинковых. Поэтому при использовании алюминия получается больший запас. Для эксплуатации сроком в четыре года требуется 1080 кг алюминия. 82 группы сдвоенных протекторов массой по 7,3 кг каждый имеют общую массу 1197 кг. Поскольку общая токоотдача 106 А тоже получается завышенной, и здесь можно сэкономить протекторы, применив строенные группы. [c.361]

Ввиду ограниченной токоотдачи и малой протяженности зоны защиты протекторов число протекторов увеличивается почти пропорционально площади защищаемой поверхности. При большом числе протекторов [c.363]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...