Механизм катодной защиты

Механизм катодной защиты [c.299]

МЕХАНИЗМ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.299]

Механизм защиты металлов от коррозии с помощью протектора аналогичен механизму катодной защиты (см. работу № 30) и сводится к ослаблению работы локальных анодов на поверхности защищаемого металла или к их превращению в катоды под влиянием катодной поляризации при присоединении протектора. Однако если при электрозащите защитная плотность тока (а следовательно, и степень защиты) зависит от разности потенциалов, налагаемой от внешнего источника постоянного тока, которая может регулироваться в широких пределах, то при защите с помощью протектора степень зашиты зависит от его электрохимических характеристик начального электродного потенциала, поляризуемости, величины поверхности, стабильности работы во времени и др. [c.203]

Механизм катодной защиты существенно зависит от природы металлов и электролитов. Связано это как с перенапряжением окислительно-восстановительных реакций, так и с особенностями продуктов, образующихся в результате электродных процессов. [c.44]

Механизм катодной защиты лучше всего можно объяснить не вторичным осаждением ионов железа, но скорее частичным предупреждением анодного растворения. [c.643]

Реальность данного механизма коррозионной усталости подтверждают исследования, показавшие что ползучесть (медленная пластическая деформация), которая также осуществляется путем переползания дислокации, ускоряется общей коррозией напряженного металла. Чем выше скорость коррозии, тем выше и скорость ползучести. Прекращение коррозии, например путем катодной защиты, ведет к уменьшению скорости ползучести до исходного значения. Влияние коррозии на ползучесть мелкозернисты, металлов наблюдается у меди, латуни [82], железа и углеродистой стали [831. [c.164]

Явление катодной защиты представляет большой практический интерес, что объясняет постановку многочисленных экспериментальных работ по выявлению механизма этого явления. Уже в первых исследованиях, выполненных в 1910 г., была выдвинута гипотеза "обратного электролиза", согласно которой для полной защиты необходима плотность тока, равная скорости коррозии, выраженной в единицах плотности ока. [c.36]

Теоретические положения, развитые в работах Н.Д. Томашова и других исследователей о механизме катодного легирования, показали возможность электрохимической защиты за счет катодных покрытий [331- [c.72]

В зависимости от природы вводимых компонентов механизм защитного действия неметаллических покрытий связывают с влиянием их на протекание электрохимических реакций с пассивирующим действием на покрываемый металл, обеспечением за счет вводимых компонентов катодной защиты, образованием труднорастворимых продуктов коррозии, которые снижают скорость диффузии агрессивного агента к металлу. [c.129]

Влияние потенциала на КР представляет интерес в нескольких аспектах. В реальных условиях службы алюминиевые сплавы могут контактировать с разнородными металлами, являясь анодом, либо катодом в гальванической ячейке. Наложение анодного потенциала часто применяется в испытании образцов на КР в ускоренных лабораторных испытаниях. Кроме того, эффект действия электродного потенциала часто используется для того, чтобы понять и изучить механизм процесса КР высокопрочных алюминиевых сплавов. И, наконец, катодная защита иногда используется для предотвращения возникновения и роста коррозионных трещин. [c.205]

Знание механизма коррозии позволило создать методы коррозионной защиты путем наложения на металл такого потенциала, при котором он становится термодинамически устойчивым. К таким методам относятся катодная защита и уменьшение агрессивности среды, окружающей металлоконструкцию. [c.496]

Особое место среди возможных мер предотвращения селективной коррозии латуней занимает электрохимическая (катодная) защита. Ее применение характеризуется рядом специфических особенностей, обусловленных своеобразием механизма обесцинкования. В частности, сдвиг потенциала латуни- в отрицательную сторону приводит к двум важным последствиям уменьшению скорости анодного растворения компонентов и облегчению реакции восстановления ионов меди. В зависимости от того, какой эффект превалирует, обесцинкование будет подавляться либо стимулироваться. Это зависит от ряда факторов — химического и фазового состава латуни, природы и состава коррозионной среды, наличия легирующих и ингибирующих добавок, глубины катодной защиты и т. д. [c.190]

Правильная система антикоррозионной защиты должна учитывать механизм процесса коррозии, в частности, при каком виде контроля она протекает. Знание воздействия на ход коррозии внешних и внутренних факторов облегчает правильный выбор метода защиты. Это особенно важно при рассмотрении комбинированных методов защиты (например, катодная защита + покрытия -(-ингибиторы). Взаимодействие этих методов на защищаемой поверхности должно углублять поляризацию, которая проявляется при протекании коррозии. [c.121]

Коррозионное растрескивание под напряжением, для которого по меньшей мере частично процесс развития трещин основан на анодном растворении, может быть предотвращено катодной защитой. В противоположность этому водородное растрескивание вызывается катодной поляризацией, так как она способствует образованию водорода. Это. различие позволяет распознавать упомянутые механизмы. [c.191]

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]

Для широкого практического применения метода электрохимической защиты необходимо было выяснить механизм явления и определить параметры проектирования катодных установок. На первых этапах исследования и применения катодной защиты в качестве основного параметра проектирования использовалась защитная плотность тока как величина доступная для измерения и регулирования. Именно поэтому накопился такой большой экспериментальный материал по защитной плотности тока в самых разнообразных средах. [c.5]

Весьма интересной является также проблема катодной защиты напряженных конструкций, так как применение катодной поляризации для борьбы с усталостью и растрескиванием может значительно повысить срок службы машин и механизмов. Все еще мало. выясненным вопросом остается поведение защитных покрытий в условиях катодной защиты, еще не создано теории так называемых максимальных потенциалов. Несомненно, что эти проблемы будут успешно разрабатываться в ближайшие годы. [c.84]

Механизм предотвращения коррозии катодной поляризацией упрощенно можно объяснить с помощью диаграммы, показанной на рис. 10. Теоретически катодная защита от коррозии обеспечивается, если при поляризации достигается сдвиг потенциала металла от стационарного Ес до Ео (рис. 10, а), причем Ео=Ез, а защитный сдвиг потенциала АЕ3—Е3—Ес. Достичь этого можно только в том случае, если катодный процесс на металле, например, восстановление кислорода или ионов Н+, происходит при потенциале до и менее Ео. В условиях катодной поляризации величине Ео отвечает равенство скоростей ионизации и разряда ионов металла. Поэтому соответствующий этой величине защитный потенциал является по физической сущности обратимым потенциалом, а скорость процесса определяется величиной тока обмена. [c.43]

Как было показано при рассмотрении механизма электрохимической (катодной) защиты, предотвращение коррозии достигается поляризацией металла, обеспечивающей сдвиг его потенциала в отрицательную сторону от стационарного значения ( с) до обратимого (равновесного) потенциала ( р). При протекторной защите это достигается присоединением протекторов к защищаемому металлу и созданием гальванического элемента, в котором электролитом является коррозионная среда. [c.77]

Особенности механизма водородного охрупчивания создают определенные сложности при выборе способов и параметров электрохимической защиты. Однозначно может быть рекомендована катодная защита. Однако для осуществления возможности ее применения должны быть строго обоснованы и соблюдены (в условиях эксплуатации конструкций) параметры электрохимической защиты. Особую важность эта задача имеет при осуществлении защиты от коррозионно-механических разрушений высокопрочных сталей и сплавов. [c.95]

Защитное действие катодной поляризации Эделяну связывае с возможным изменением pH раствора внутри трещин, которое по его мнению, улучшает условия образования защитной плен ки, что, по-видимому, в данных условиях может иметь место на ряду с чисто электрохимическим механизмом катодной защиты О возможности защиты алюминиево-магниевых сплавов о" коррозионного растрескивания катодной поляризацией, создавав мой контактом образцов с цинковым протектором или нанесе [c.15]

Механизм катодной защиты металлов от коррозии с помощью анодного протектора аналогичен механизму катодной защиты внещним током. Между защищаемым металлом и анодным протектором протекает электрический ток. При этом поверхность защищаемого металла поляризуется катодно, ее потенциал смещается в отрицательную сторону, что приводит к ослаблению работы локальных анодов или к их превращению в катоды, т. е. к уменьшению или полному прекращению коррозионного разрушения. Анодный процесс при этом протекает на анодном протекторе, который постепенно растворяется. После полного растворения анодного протектора или потери его контакта с защищенным металлом протектор необходимо возобновлять. [c.248]

Следует отметить, что как в нейтральных, так и в щелочных электролитах, при поляризации достигается приблизительно одинаковый pH (рис. 13). Изменяется лищь продолжительность поляризации, необходимая для достижения некоторого предельного значения pH электролита. Этим объясняется принципиально одинаковый механизм катодной защиты. [c.47]

Алюминий может быть катодно защищен контактированием с цинком [17], используемым в этом случае в качестве протектора, при контактировании с магнием возникает опасность перезащиты и усиление коррозии алюминия. Возможно, механизм катодной защиты заключается в поляризации катодных примесей в металле до потенциала коррозии пассивной поверхности алюминия, т. е. по сути дела сводится к нейтрализации вредного влияния примесей на скорость коррозии. Цинк может быть протектором по отношению к алюминию в нейтральных или слегка подкисленных средах, несмотря на то что алюминий более активен в ряду напряжений, чем цинк. В щелочных средах алюминий теряет сп ссобнссть пассивироваться и становится анодным по отношению к цинку. [c.181]

Стендер, Артамонов и Богоявлер ский [13] в свой работе высказывают иную точку зрения для разъяснения механизма электрохимической защиты. Они полагают, что защитное действие объясняется тем, что выделяющийся на защищаемых поверхностях в процессе катодной поляризации атомарный водород целиком связывает кислород, диффундирующий к корродирующей поверхности. Конечно, механизм катодной защиты может определяться торможением микрокатодного процесса путем ограничения (по той или иной причине) доставки к корродирующей поверхности кислорода, необходимого для деполяризации микрокатодов. Однако это не является общим объяснением уменьшения скорости электрохимической коррозии под влиянием катодной поляризации. Так, например, хорошо известно, что электрохимическая защита осуществляется и при отсутствии доступа кислорода (напрпмер, в атмосфере водорода), а также и то, что принципиально осуществима электрохимическая защита в кислой среде, когда доступ кислорода не является контролирующим фактором коррозии. [c.232]

Для выяснения причин коррозии и мер ее предотвращения коррозионисты-исследователи изучают механизмы коррозионных процессов. Инженеры-коррозионисты используют накопленные наукой знания с учетом эксплуатационных данных и экономических факторов. Например, инженер-коррозионист осуществляет катодную защиту подземных трубопроводов или испытывает и разрабатывает новые краски, рекомендует добавки ингибиторов коррозии или металлическое покрытие. Ученый-коррозионист для этога разработал оптимальные варианты катодной защиты, определил молекулярную структуру химических составов с лучшими ингибирующими свойствами, создал коррозионностойкие сплавы и определил режим их термической обработки. Как науч- [c.16]

Наблюдаемое замедление разрушения может быть объяснено проявлением двух механизмов увеличения инкубационного периода (контролируется по параметру Nt) и уменьшения скоростя [роста трещины (по параметру т). Проявление первого механизма наиболее значительно при потенциалах, соответствующих регламентированным значениям катодной защиты. По мере снижения абсолютной величины потенциала влияние первого механизма на рост трещины уменьшается. С другой стороны, наиболее сильное проявление второго механизма отмечалось на образцах бев внешней поляризации. С увеличением аОсо- [c.36]

Защитные установки с автоматическим регулированием потенциала могут быть построены и на тиристорах. Однако такие установки создают сильные высокочастотные высшие гармоники, которые при защите трубопровода передаются на близрасполо-женные кабели связи и вызывают в них значительные помехи, мешая так-л<е и работе радиоприемников и телевизоров. Транзисторы могут быть использованы как звенья исполнительного механизма только при малых токах, например при внутренней защите резервуаров, а для станций катодной защиты при наличии блуждающих токов они непригодны ввиду малости допустимой нагрузки. [c.225]

Впервые примеры расчета катодной защиты были опубликованы около 50 лет назад. Представление о механизме электрохимической коррозии с того времени мало изменилось. Нижеприводимое описание процесса коррозии полностью соответствует воззрениям ЖукаН. П. [1]. [c.7]

Гц, т. е. в этих условиях определяющим фактором является корро-зиоиное воздействие среды. Скорость распростраиеиия трещины на стали HY-80 в 3,5 %-иом растворе Na l возрастала при уменьшении частоты нагрузки от 10 до 0,1 Гц, что свидетельствует об усилении коррозии из-за воздействия среды на свежие участки поверхности в усталостных трещинах. В условиях катодной защиты скорости распространения трещин на обоих металлах возрастали. Это показывает, что механизм коррозионного разрушения связан с водородным охрупчиванием. [c.180]

Механизм такой защиты от коррозии не совсем ясен. Часто полагают, что накипь, отлагающаяся в результате пересыщения воды карбонатом кальция, ведет себя просто как защитное покрытие металла. Несомненно, что, отлагаясь на катодных участках, где в процессе коррозии начинает образовываться щелочь, карбонат кальция может действовать как катодный ингибитор. Если вся вода перенасыщена карбонатом кальция, то будет происходить его отложение по поверхности всей системы и особенно на катодных участках. Даже при неполном насыщении воды на катодных участках все равно образуются отложения. В дальнейшем другие участки поверхности металла могут стать катодами, которые постепенно покроются слоем смешанных окислов железа и карбоната кальция. Установлено, что отложения, образующиеся при таком способе защиты от коррозии, часто состоят из однородной смеси окислов железа с карбонатом кальция это говорит о том, что рассматриваемый процесс не всегда заключается в простом формировании слоя карбоната кальция. Тем не менее обычно считают, что перенасыщение воды карбонатом кальция является необходимым условием хорошей защиты, и такая точка зрьния положена в основу при изложении остальной части данного раздела. [c.263]

Излагаются термодинамические и кинетические предп<х ылк,и селективного растворения сплавов, а также закономерности протекания парциальных электрохимических реакций. Рассматриваются основные механизмы анодного растворения (равномерное, селективное, псевдоселектив-ное), приводится их соответствующее математическое описание. Обсуждается связь коррозионной стоййости сплавов с фазовой диаграммой состояния. Раскрывается физико-химический механизм предупреждений селективного растворения и коррозии путем легирования, использования ингибиторов и катодной защиты. [c.2]

В условиях работы оборудования химических производств использование катодной защиты весьма затруднено из-за высоких плотностей катодного тока, возможного аномального растворения большинства технических металлов при катодной поляризации по химическому механизму, а главное, из-за выделения водорода на защищаемой поверхности. Последний фактор в случае замкнутых аппаратов становится очень важным ввиду высокой взрывоопасности смесей водорода с выделяющимся на аноде кислородом, с воздухом, часто заполняющим газовое пространство аппарата, а также со многими другими газообразными окислителями. Тем не менее, в ряде случаев использование катодной защиты возможно при условии обеспечения мер, надежно предотвращающих взрывоопасные ситуации (требования к циркуляции, сдувкам и т. д.). Подробный перечень технических средств и технологию катодной защиты можно найти в [3, 16, 17]. Требования к защите подземных сооружений от коррозии, в том числе к катодной защите, регламентированы ГОСТ 9.015—79. [c.268]

Возможно, что циклическая водородная усталость также сопровождается адсорбционно-усталостными явлениями, особенно в средах, содержащих полярные органические кислоты, однако этот вопрос еще сов.ершенно не исследован экспериментально. Р. И. Крипякевич, Ю. И. Бабей и Г. В. Карпенко [425] провели специальные эксперименты, направленные на выяснение роли катодной и анодной поляризации стального образца в-соотношении между его коррозионной и водородной усталостью. Исследование условий перехода от разрушения образца по механизму коррозионной усталости к проявлению водородной усталости представляет как теоретический интерес (изучение процесса усталостного разрушения металла), так и большое практическое значение (определение оптимальных условий катодной защиты стали). [c.158]

Напротив, катодная защита, наблюдавшаяся Помеем в случае усталостной коррозии, как мне кажется, представляет собой явление другого порядка. На мой взгляд, механизм уста- [c.183]

Несостоятельность гипотезы обратного электролиза обусловила появление новых взглядов на механизм электрохимической защиты. Ю. Р. Эванс пытался объяснить явление защиты металла при его катодной поляризации вторичным процессом — подщела-чиванием слоя электролита, непосредственно прилегающего к металлу. Однако это не могло объяснить явления защиты в концентрированных щелочах, где говорить о подщелачивании не имелс смысла. [c.168]

Металлические покрытия широко применяются для защиты металлов от коррозии во многих отраслях промышленности. Их различают по способу нанесения 1) погружение в расплавленный металл 2) диффузионный 3) распыление 4) механотерми-ческий (плакирование) 5) гальванический, а также по механизму электрохимической защиты [1]. В последнем случае различают анодные и катодные покрытия. [c.169]

Предполагалось, что на поверхности каверн в процессе их образования возникают большие электрические потенциалы, которые и являются причиной свечения. Аналогичным образом Петраччи [42] предполагал, что кавитационное разрушение обусловлено электрохимической коррозией, вызываемой электрическими токами в разрушаемом материале, и в качестве подтверждения приводил факт, что кавитационное разрушение в очень агрессивной среде можно значительно ослабить с помощью катодной защиты . Он считал, что эти токи возникают вследствие механических напряжений в материале, вызываемых гидродинамическими ударами. Согласно последним исследованиям Плессета [46], такой механизм, если он вообще существует, вероятно, не играет большой роли и что действие катодной защиты, с одной стороны, подавляет коррозию, а с другой — снижает интенсивность схлопывания пузырьков благодаря демпфирующему действию свободного водорода, выделяемого на защищенной металлической поверхности. [c.419]

Несостоятельность гипотезы обратного электролиза обусловила появление новых взглядов на механизм электрохимической защиты. Ю. Р. Эванс в своих первых работах пытался объяснить явление защиты металла при его катодной поляризации вторичным процессом — подщелачиванием слоя непосредственно прилегающего к металлу. Однако это не может являться причиной защиты металла в концентрированных щелочах, где говорить о подщелачивании конечно не имеет смысла. В ряде случаев (при защите стали в морской воде, в солончаковых грунтах) подщела-чивание вызывает образование на защищаемых конструкциях плотных солевых осадков, позволяющих значительно уменьшить необходимую защитную плотность тока. [c.6]

Однако н основании приведенного анализа следует признать, что я-толилтиомочевина повышает эффективность катодной защиты и механизм ее действия аналогичен добавкам катионного типа, тогда как антраниловая кислота, наоборот, снижает эффективность катодной защиты, т. е. действует аналогично анионной добавки. [c.74]

Б течеиие некоторого времени потенциостаты использовали в аналитической химии [1]. Хиклинг [2] первый описал прибор с механической регулировкой. Робертс [3) первый предложил прибор с электронной регулировкой. Робертс разработал также руководство по применению прибора и основные требования к ним. Измерение поляризационных кривых металлов с помощью устройства, задающего постоянный потенциал, вносит большой вклад в знание коррозионных процессов и природы пассивности. Кроме применения потенциостата для изучения различных механизмов коррозии и пассивности, его можно использовать при разработке новых сплавов. Так, ои очень важен при ускоренных исследованиях коррозионной стойкости. Растворение в условиях контролируемого потенциала может также применяться как точный метод или при металлографическом травлении, или при изучении селективного растворения различных фаз. Это устройство может быть использовано для определения оптимальных условий анодной и катодной защиты. Две наиболее современные статьи указывают на ограниченность применения этого метода [5] и различие между потенциостатическими испытаниями и экспозицией в растворах химических веществ. [c.602]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...