Применение катодных протекторов

Из рассмотренных работ вытекает, что применение катодных протекторов из благородных металлов эффективно лишь тогда, когда поверхность протектора превышает защищаемую поверхность или, по крайней мере, сравнима с ней. Если учесть размеры защищаемого оборудования и стоимость благородных [c.125]

Применение катодных протекторов является перспективным направлением в разработке промышленных систем анодной защиты. Промышленное использование их еще недостаточно либо по экономическим причинам (благородные металлы), либо вследствие разрушения во время эксплуатации (оксидные протекторы). Наиболее перспективным материалом для катодных протекторов может быть углеграфит. Предложенный в нашей лаборатории метод совмещения анодной защиты с дополнительным протектором нашел практическое применение (см. гл. 8). [c.135]

В главах III, IV, V рассмотрен наиболее оригинальный материал, касающийся основных принципов повышения коррозионной устойчивости сплавов за счет увеличения их пассивирующей способности и новых принципов анодной защиты конструкций и применения катодных протекторов. В этих разделах обобщены многолетние научные исследования авторов по вопросам пассивности металлов и сплавов. Мы также считали необходимым кратко остановиться на некоторых, еще недостаточно исследованных сторонах анодной защиты, таких, как введение в раствор металлических катионов электроположительных металлов и эффект электрохимической защиты от катодных покрытий. [c.4]

ПРИМЕНЕНИЕ КАТОДНЫХ ПРОТЕКТОРОВ [c.153]

В первые годы применения катодной защиты в материале протектора просверливали отверстия и соединяли протекторы с защищаемой поверхностью на резьбе (болтами). Позднее начали применять присоединения к закладным деталям в виде трубы. В настоящее время все протекторы обычно закрепляют при помощи закладных элементов специальной формы. Такие устройства обеспечивают перетекание тока от протектора на защищаемый объект с минимальным электросопротивлением и позволяют оптимально использовать материал протектора. [c.190]

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]

Таким образом, вывод о том, будут ли более экономичной катодная защита с наложением тока от постороннего источника или с применением магниевых протекторов, зависит в основном от величины требуемого защитного тока и удельного электросопротивления грунта. Даваемая оценка ставит целью только показать принципиальное влияние отдельных переменных. В отдельных случаях могут особенно резко колебаться затраты на сооружение, так что для каждого проекта целесообразно выполнять точную калькуляцию затрат. [c.417]

Особым преимуществом системы катодной защиты с наложением тока от постороннего источника является возможность регулирования напряжения на выходе преобразователя. К этому добавляются сравнительно низкая стоимость их сооружения и весьма равномерное распределение тока. Б дополнение к названным сравнительным соотношениям можно отметить, что затраты на защиту с наложением тока от постороннего источника и с применением алюминиевых протекторов относятся как 0,8 1. По порядку величин годовые затраты составляют около 3,50 марок на 1 м . [c.421]

Увеличение устойчивости Zn, AJ, Mg с повышением чистоты металла амальгамирование поверхности технического цинка или введение в него кадмия введение в технический магний марганца введение As, Bi, Sb при травлении железа в кислотах понижение концентрации О2 в растворе уменьшение скорости перемешивания катодная поляризация внешним током применение анодных протекторов [c.11]

Можно предполагать, что применение аналогичных катодных протекторов из перекиси марганца (на графитном электроде) для защиты металлов, у которых отсутствует явление перепассивации, [c.160]

Электрохимическая защита, основанная на способах а) катодной защиты наложением внешнего тока или применения протекторов (жертвенных анодов) б) анодной электрохимической защиты в) защиты от блуждающих токов применением электродренажа, протекторов с выпрямителями (диодами) или секционирования протяжных металлоконструкций. [c.45]

Одним из эффективных конструктивных мероприятий является применение катодной защиты. Фактически при этом проектируются детали конструкции, которые заранее приносятся в жертву коррозии, в то время как срок службы основного сооружения повышается. Такими легко сменяемыми деталями являются протекторы, изготовляемые из сплавов анодных по отношению к стали. Метод катодной защиты внешним током предопределяет проектирование специальных установок, позволяющих осуществлять катодную поляризацию сооружения. Это мероприятие позволяет снизить скорость коррозии путем затруднения анодного процесса за счет смещения потенциала сооружения в сторону более электроотрицательных значений. [c.61]

Макдональд и Вебер [25] описывают опыты по катодной и протекторной защите малоуглеродистой стали. Этими опытами доказано, что катодной защитой или применением магниевых протекторов можно полностью приостановить развитие коррозионных трещин. После устранения внешней защиты растрескивание вновь возобновляется. [c.18]

Метод защиты с помощью анодных протекторов — эффективный и экономически выгодный метод защиты металлических конструкций от коррозии в морской воде, грунте и других нейтральных коррозионных средах. В кислых средах вследствие малой катодной поляризуемости в них металлов и большого саморастворения металла анодных протекторов применение катодной протекторной защиты ограничено. [c.250]

Наиболее важны среди многочисленных способов защиты те, которые направлены на повышение торможения анодного процесса или, другими словами, способствуют поддержанию коррозионных систем в устойчивом пассивном состоянии. Создание коррозионностойких сплавов, например нержавеющих сталей, применение анодных ингибиторов и пассиваторов (как в виде добавок в коррозионные среды, так и в виде защитных полимерных пленок или смазок) также относятся к этому типу защиты. В последнее время защита анодным торможением коррозионного процесса еще дополнилась принципиально новым методом, катодным легированием сплавов и анодной поляризацией внешним током (анодная защита) или использованием катодных протекторов [10, с. ПО]. [c.31]

В большинстве случаев при катодной защите с использованием наложенного тока или протекторов целесообразно одновременно применять и различные изоляционные покрытия. Такое совмещение сейчас общепринято. Распределение тока на трубопроводах с покрытиями много лучше, чем на непокрытых общий ток и необходимое число анодов меньше, а участок трубопровода, защищаемый одним анодом, намного больше. Так как земля в целом представляет собой хороший проводник электрического тока, а сопротивление грунта локализовано только в области, примыкающей к трубопроводу или электродам, то с помощью одного магниевого анода можно защищать до 8 км трубопровода с покрытием. Для непокрытого трубопровода соответствующее расстояние составляет 30 м. При применении наложенного тока с повышенным напряжением один анод может защищать до 80 км трубопровода с покрытием. Предельная длина участка трубы, защищаемого одним анодом, определяется не сопротивлением грунта, а собственным сопротивлением металлического трубопровода. [c.221]

В последующих главах подробно рассматриваются свойства и применение протекторов, катодных преобразователей, специального оборудования для защиты от блуждающих токов и анодов (анодных заземли-телей) с наложением внешнего тока. В числе областей применения рассматриваются подземные трубопроводы, резервуары-хранилища, цистерны, кабели систем связи, сильноточные кабели и кабели с оболочкой, заполненной сжатым газом, суда, портовое оборудование и внутренняя защита установок для питьевой воды и различных промышленных аппаратов. Отдельная глава посвящена проблемам защиты трубопровода и кабелей, подвергаемых действию высокого напряжения. В заключение рассматриваются затраты на защиту от коррозии и вопросы экономичности. В приложении даны справочные таблицы и дан вывод математических формул, представлявшихся необходимыми для практического применения способов защиты и для более полного понимания излагаемого материала. [c.18]

Цинк тоже применялся для катодной защиты уже в 1824 г. (см. раздел 1.3). Так называемый котельный цинк, первоначально примененный для защиты стальных судов, оказался непригодным, поскольку он покрывался твердым слоем и становился пассивным. При использовании высокочистого цинка такой пассивации не происходит. Цинк в такой форме является самым удобным из всех материалов протекторов [5,]. Чистый цинк (чистотой 99,995 %), содержащий менее 0,0014% железа, пригоден как материал для изготовления протекторов без дополнительных добавок. Такой цинк регламентируется стандартом военного ведомства США MIL—А—18.001 А и допущен в военно-морском флоте ФРГ [6)]. Важнейшие свойства чистого цинка приведены в табл. 7.1. [c.179]

Система катодной защиты резервуара с мазутом с применением протекторов [c.273]

Судостроение, а позднее и сооружение портов являются одними из старейших областей применения катодной защиты от коррозии (см. раздел 1.3). Для судов и сооружений, располагаемых в прибрежном шельфе, пока применяют преимущественно протекторную защиту, тогда как для портовых сооружений и мостовых перегружателей ввиду потребности в большом защитном токе предпочитают применять станции катодной защиты. Характерные проблемы коррозии для сооружений в прибрежном шельфе встретились уже в середине 1950-х гг. в Мексиканском заливе. Однако скорость коррозии здесь была меньшей по сравнению с наблюдаемой в Северном море (см. табл. 17.2). В допол-нение к этому на передний план все более выступают проблемы усталостного коррозионного растрескивания [13]. В отличие от свайных причалов н судов, на сооружениях в прибрежном шельфе в большинстве случаев не применяют никаких защитных покрытий или используют только временные покрытия. Защита от коррозии обеспечивается по катодной схеме. Значение токоотдачи (в ампер-часах) протекторов из алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов согласно данным табл. 7.2—7.4 относятся как 3,1 1,4 1. Напротив, цена этих протекторов (в марках за 1 кг) относится как 1,3 2,8 1, так что удельные затраты в марках ФРГ на 1 А-ч находятся между собой в соотношении 1 2,4 4,7 и наиболее выгодными оказываются алюминиевые протекторы. Многолетние наблюдения за протекторами трех типов в Мексиканском заливе показали, что затраты на них относятся между собой как 1 3,5 2 [13]. Таким образом, магниевые протекторы для использования в прибрежном шельфе неэкономичны. Защита цинковыми протекторами обходится дороже защиты алюминиевыми протекторами. [c.421]

Для успешного применения катодной защиты необходимо добиться равномерного распределения плотности тока по защищаемой поверхности. Увеличение плотности тока достигается путем приближения анодов к конструкции, а уменьшение — путем отдаления. Интенсивность, с которой изменяется плотность тока при отдалении анода, зависит от удельного сопротивления воды или грунта так, при повышении удельного со-ттротивления среды наблюдается понижение плотности тока. В ряде случаев применяется комбинированная катодная защита с внешним источником тока и протекторами. [c.66]

Очень важное применение катодная защита находит для подавления местных видов коррозии медных сплавов, нержавеющих сталей в растворах хлоридов и в морской воде. Применение протекторов пз углеродистой стали, выполняемых в виде отдельных деталей конструкции или специальных протекторов, обеспечивает защиту медных сплавов от струевой и язвенной коррозии, нержавеющих сталей от питтинговой коррозии. Перспективно направление по созданию композитных конструкций, где за счет других деталей, элементов обеспечивается протекторная катодная защита наиболее ответственных узлов (запорные органы клапанов, рабочие колеса насосов, теплообменные трубы и т. д.). [c.144]

Катодная поляризация также является эффективным средством повышения сопротивления усталости нержавеющей стали 09X14НДЛ в искусственной морской воде, особенно при наличии концентраторов напряжений [237]. При применении цинкового протектора условный предел коррозионной выносливости образцов диаметром 10 мм с круговым надрезом (теоретический коэффициент концентрации =5) составил 190 МПа, что в 1,7 раза выше, чем у таких же образцов, испытанных в воздухе. Аналогичные результаты при несколько меньшем эффекте получены для стали 35. Такую закономерность в определенной степени можно объяснить охлаждающим действием коррозионной среды при подавлении коррозионных процессов протекторной защитой. Кроме того, мы вели сравнение с результатами, полученнь(ми на воздухе, который, как показано выше, не является нейтральной средой. [c.197]

В книге содержатся теоретические и инженерные сведения об исполь зовании искусственно наведенной пассивности в практике защиты металлов от коррозии. Изложены общие представления об анодной защите металлов, коррозионно-электрохимическом поведении углеродистой и нержавеющих сталей, титана и анодной защите их в различных электропроводящих средах. Большое внимание уделено аппаратурному оформлению метода като дам, электродам сравнения, средствам регулирования и контроля потенциала, автоматическим системам. Описан новый вариаит защиты — анодная защита с дополнительным катодным протектором. Приведены примеры промышленного применения анодной защиты, показаны эффективность и экономичность этого вида зашиты. [c.2]

В качестве катодных протекторов возможно применение и других металлов и сплавов. Для защиты титана в Г%-ной серной кислоте применяют нержавеющую сталь 18Сг — 8Ni и ха-стеллой [14]. Защита титана нержавеющей сталью в 10%-ных растворах серной, соляной и щавелевой кислот при 20 °С описана в работе [21]. При защите титана хастеллоем и нержавеющей сталью площадь протектора, как правило, превышает площадь защищаемой поверхности. [c.122]

Из многочисленных способов защиты, пожалуй, наиболее важны методы, повышающие торможение анодного процесса или, другими словами, методы, способствующие поддержанию коррозионных систем в устойчивом пассивном состоянии. К этим методам защиты относятся создание большинства коррозионноустойчивых сплавов, как, например, нержавеющих сталей, применение широкого класса анодных ингибиторов и нассиваторов (как в виде добавок в коррозионные среды, так и в защитные полимерные пленки, или смазки). В последнее время методы защиты путем анодного торможения коррозионного процесса дополнились принципиально новыми предложениями катодным легированием сплавов и применением анодной поляризации внешним током или использованием катодных протекторов. Открытие этих методов было логическим следствием большого числа глубоко продуманных систематических исследований в области кинетики электрохимических процессов коррозии. [c.10]

Применение цинкового протектора резко повышает коррозионноусталостную прочность. Катодная поляризация извне приложенным током в нейтральных расгворах электролитов при определенной плотности тока полностью защищает сталь от ко[)розио1щой усталости. [c.171]

Проведено сравнение стоимости отдельных установок (произведенное по необходимой плотности защитного тока) для защиты 441 км трубопроводов диаметром от 100 до 1300 мм. Для плотностей тока ниже 1 а/1000 (1000 соответствует 1 км трубопровода диаметром 300 мм) предпочтительны магниевые протекторы, а выше 3 aflOOO м — катодная защита. Экономичность применения магниевых протекторов зависит от состояния битумного покрытия, рода грунта, его проводимости и плотности защитного тока [54]. [c.814]

Торможение катодных процессов Введение катодных ингибиторов и снижение концентраций и эффективности катодных деполяризаторов в растворе применение катодной электрохимической защиты Введение As, Bi, Sb при травлении железа в кислотную ванну. Понин< ение концентрации О2 в растворе. Уменьшение скорости перемешиван я аэрируемых растворов. Катодная поляризация внешним током, применение анодных протекторов [c.29]

Торможение анодных процессов Введение положительных катионов, понижающих перенапряжение катодного процесса, в раствор, окислителей или анодных ингибиторов в коррозионную среду или защитное покрытие применение анодной элект-рохимичесжой защиты Введение в коррозионный раствор хроматов, нитритов, нитратов, фосфатов, перренатов цинкхро-мата или других анодных ингибиторов, а иногда и в лакокрасочную пленку или смазку. Анодная поляризация внешним током. Катодные протекторы [c.29]

В сочетании с электрохимической катодной заш,итой, которая весьма экономична в комбинации с высококачественным защитным покрытием. Электрохимическая катодная защита осуществляется в двух вариантах а) с использованием внешних источников тока (аккумуляторных батарей, селеновых выпрямителей, генераторов постоянного тока) б) с применением протекторов из металлов с электродным потенциалом более отрицательным, чем у стали (магний, цинк, алюминий или их сплавы). [c.394]

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]

Некоторые специалисты выразили скептическое отношение к результатам этих исследований. Еще в 1935 г. в одной из работ Американского института нефти в Лос-Анжелесе утверждалось, что токи от цинковых анодов (протекторов) на сравнительно большом расстоянии уже не могут защитить трубопровод и что защита от химического воздействия (например кислот) вообще невозможна. Поскольку в США вплоть до начала текущего столетия трубопроводы нередко прокладывали без изоляционных покрытий, катодная защита для них была сравнительно дорогостоящей и для ее осуществления требовались значительные токи. Поэтому естественно, что хотя в США в начале 1930-х гг. и защищали трубопроводы длиной около 300 км цинковыми протекторами защита катодными установками (катодная защита током от постороннего источника) обеспечивалась только на трубопроводах протяженностью до 120 км. Сюда относятся трубопроводы в Хьюстоне (штат Техас) и в Мемфисе (штат Теннесси), для которых Кун применил катодную защиту в 1931—1934 гг. Весной 1954 г. И. Денисон получил от Ассоциации инженеров коррозионистов премию Уитни. При этом открытие Куна стало известным вторично, потому что Денисон заявил На первой конференции по борьбе с коррозией в 1929 г. Кун описал, каким образом он с применением выпрямителя снизил потенциал трубопровода до — 0,85 В по отношению к насыщенному медносульфатному электроду. Мне нет нужды упоминать, что эта величина является решающим критерием выбора потенциала для катодной защиты и используется теперь во всем мире . [c.37]

Измерение сопротивления растеканию тока, например от протекторов или от анодных заземлйтелей станций катодной защиты, проводится по трехэлектродной схеме. При этом измерительный ток подводится (рис. 3.23) через измеряемый и вспомогательный заземлители, а напряжение измеряется между заземлйтелей и зондом. Вспомогательный за-землитель должен быть удален примерно на четырехкратную длину контролируемого заземлителя (на 40 м), а зонд — примерно на двукратную длину заземлителя (на 20 м). Отсюда следует, что измерить сопротивление растеканию тока с трубопроводов и рельсов практически невозможно. При измерении сопротивления растеканию с изолированных участков в грунт всегда охватывается только ограниченная длина трубопровода, зависящая от примененной частоты. [c.118]

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]

Если при проектировании защитной системы будет установлено, что с применением протекторов можно получить лишь небольшой запас в величине защитного тока или вообще не обеспечивается запаса с приемлемыми затратами, то следует предпочесть способ защиты с наложением тока от постороннего источника. При наличии блуждающих токов, дагке если они влияют на защищаемые резервуары-хранилища лишь в сравнительно слабой степени, тоже следует применять станции катодной защиты. В тех случаях, когда протекторная защита и защита с наложением тока от внешнего источника в техническом и экономическом отношениях равноценны, применение станций катодной защиты тоже более выгодно ввиду большого запаса по величине защитного тока. Напротив, преимуществом протекторной защиты является более высокая эксплуатационная наден ность. [c.273]

Наряду с анодной поляризацией наложением тока от постороннего источника для достил<ения пассивного состояния к способам анодной защиты относят также [1—3] повышение плотности катодного частичного тока и применение окислительных ингибиторов и(или) ингибиторов, способствующих формированию защитного слоя (пассиваторов). Формирование локальных катодов в материале, образованных легирующими элементами или активными фазами в структуре материала и снижающих катодное перенапрял<ение, соответствует анодной протекторной защите с инертными катодами — в противоположность катодной протекторной защите с расходуемыми анодами (протекторами). [c.378]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...