Катодная защита теория

ТЕОРИЯ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.68]

По адсорбционной теории Улига [351 КР объясняется ослаб лением межатомных связей в напряженном металле при адсорбции специфических компонентов, главным образом анионов раствора. Активные анионы адсорбируются преимущественно на подвижных дислокациях или других несовершенствах структуры, что снижает поверхностную энергию. Это облегчает разрыв межатомных связей в металле, находящемся под растягивающими напряжениями. На основании этой теории объясняется специфическое влияние различных сред, вызывающих КР, а также действие катодной защиты. [c.67]

Электрохимическая теория кавитационной эрозии обязана своим появлением тому, что в отдельных случаях, как было установлено наблюдениями, катодная защита в известной мере снижает интенсивность разрушения деталей гидромашин. Последователи электрохимической теории [94, 97] считали, что основной причиной кавитационного разрушения служат электролитические и химические явления, происходящие в кристаллической решетке металла под воздействием кавитации. Однако кавитационная эрозия таких материалов как стекло, нейлон, бакелит и другие, отмеченная впоследствии, поставила под сомнение основные положения электрохимической теории. [c.27]

Предложенная адсорбционно-электрохимическая теория коррозионной усталости дает истолкование ряду явлений, которые не могут быть объяснены с точки зрения существующей электрохимической теории коррозионной усталости. Согласно предложенной теории становится ясной невозможность восстановления усталостной прочности стали в коррозионных средах до ее значения в воздухе за счет катодной защиты от внешнего источника тока. Катодная поляризация, как это было показано выше (см. фиг. 21), сначала снижает отрицательное влияние анодных процессов, но, прекратив их полностью, все же не восстанавливает усталостной прочности стали до ее значения в воздухе, что объясняется проявлением адсорбционной и водородной усталости. Дальнейшее усиление катодной поляризации увеличивает наводороживание стали, и ее выносливость начинает резко снижаться под влиянием водородной усталости. [c.175]

В книге рассмотрены основы теории коррозии применительно к подземным металлическим сооружениям. Изложены результаты длительных коррозионных испытаний металлов и методы оценки коррозионной активности почв. Основное внимание уделено вопросам применения различных методов защиты от подземной коррозии. Наряду с описанием свойств широко применяемых битумных покрытий и методов их нанесения приводятся результаты промышленных испытаний различных полимерных покрытий. Катодная защита подземных металлических конструкций является весьма эффективным средством борьбы с коррозией. В книге освещается теория катодной защиты и излагаются методы расчета катодной и электро-дренажной защиты. [c.2]

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.167]

С точки зрения электрохимической теории коррозии результаты опытов можно объяснить следующим образом. При наложении на испытуемый образец катодного тока действие микропар практически прекращается вследствие явления защитного эффекта . О повышении коррозионной стойкости стали в результате протекания этого процесса свидетельствует подъем кривой на участке аб (см. фиг. 2). Однако обильное выделение водорода на металле при дальнейшем увеличении плотности тока создает условия, очевидно благоприятствующие развитию водородной хрупкости. Вследствие того, что действие этого фактора преобладает над эффектом катодной защиты, наблюдается заметное снижение стойкости стали (участок кривой бе на фиг. 2). [c.387]

Электрохимический метод защиты нашел применение в промышленности для защиты от коррозии подземных коммуникаций, а также морских и речных судов, оснований морских нефтепромыслов, теплообменников, варочных котлов и другой аппаратуры. Использование метода электрохимической защиты могло бы быть более широким и более эффективным при наличии количественной теории защитного действия катодной поляризации. Теория позволила бы без кропотливых и длительных лабораторных опытов определить параметры проектирования устройств защиты. [c.3]

В предлагаемой работе проанализирован имеющийся в литературе материал по параметрам катодной защиты и, используя современные представления о кинетике электродных реакций, дан вывод количественной теории защитного действия катодной поляризации. [c.4]

Разработанная теория катодной защиты несомненно принесет пользу, поскольку она открывает возможность определения наиболее рациональных режимов защиты, наиболее экономного расходования электрической энергии при осуществлении защиты. [c.4]

Дальнейшее развитие теории и практическое использование катодной защиты связано с именами Г. В. Акимова и Н. Д. Томашова. В 1927 г. Г. В. Акимовым была открыта возможность защиты алюминиевых сплавов цинком. В 1929—1930 гг. им предложен метод комбинированной защиты, состоящий в одновременном применении анодного покрытия и протектора. Разработанная Г. В. Акимовым и Н. Д. Томашовым теория многоэлектродных систем позволила рационально объяснить природу явления катодной защиты [1],12]. [c.7]

Из вышеизложенного вытекает, что современное состояние теории катодной защиты не позволяет провести инженерных расчетов по определению заданного режима защиты, так как количественного соотношения между скоростью растворения металла и защитной плотностью тока (или смещением потенциала в отрицательную сторону) не имеется. Процессы изменения состава при-катодного слоя и образования солевых осадков, зависящие от времени электролиза, детально не изучены. Поскольку эти вопросы имеют теоретический и практический интерес, они рассмотрены ниже. [c.20]

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]

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]

Теория катодной защиты......................59 [c.5]

Теория катодной защиты [c.59]

Кроме границ зерен имеются и другие непрерывные пути, проходящие через металлы, например, плоскости скольжения и плоскости выделения избыточных фаз. В подтверждение теории было установлено, что катодная защита предупреждает коррозионное растрескивание латуни, алюминия, нержавеющей стали и магния [7]. [c.600]

Сущность электрозащиты металла от коррозии (так называемая катодная защита) наиболее полно может быть объяснена на основе теории многоэлектродных систем, подробно изложенной в трудах Г. В. Акимова [2], Н. Д. Томашова [79] и др. [c.92]

Принципы катодной защиты. Так как анодный ток стимулирует коррозию, можно было бы ожидать, что катодный ток будет предупреждать ее, однако теория электрохимической коррозии предполагает, что коррозия будет прекращена только тогда, когда на поверхности произойдет некоторое накопление ионов железа. Если концентрация ионов закисного железа достигла, скажем, 0,01 н. и мы снизим затем искусственно потенциал до —0,5 в (по водородной шкале) то ионы железа не будут далее переходить в раствор (если мы снизим потенциал до более отрицательного значения, то можем даже высадить обратно ионы железа). Ясно, что если концентрация ионов железа составляет 0,01 н. вблизи трубы, а не в самой почве, и ничто не препятствует их медленной диффузии наружу и если потенциал установить точно —0,5 в, то коррозионный процесс как раз пойдет с такой скоростью, которая будет восполнять ионы железа, теряемые путем диффузии. Это не может не приниматься во внимание, однако скорость коррозии будет намного меньше, чем скорость в случае отсутствия катодной поляризации. Итак, —0,5 в по водородной шкале не так уже далеки от величины, которая была практически найдена и использована для поддержания скорости коррозии трубопровода на достаточно низком уровне некоторые закономерности объясняются выдвинутым механизмом. [c.263]

В ряде случаев коррозия стальных конструкций, соприкасающихся с водой, можно значительно ослабить или совсем прекратить, если применить электрохимическую защиту. Вопросам теории и практики электрохимической защиты, в частности катодной, посвящен ряд специальных руководств [111,22 111,23]. Для определения величины защитного потенциала стали в данных конкретных условиях необходимо знать скорость коррозии и величину стационарного электродного потенциала стали в этих же условиях [111,24]. В речной воде защитный потенциал для железа по нормальному водородному электроду при температуре 20° С составляет —0,65 0,70 в, при температуре 90° С он равен — 0,85 в. При этом [c.106]

Металлические покрытия следует подбирать, опираясь, на Теорию защиты от коррозии. Покрытия из электроотрицательных, активных металлов (цинк, кадмий, алюминий) нужно всегда использовать там, где они будут увеличивать катодную поляризацию стали (коррозия с катодным контролем). Подобные покрытия будут хорошо защищать от коррозии во всех средах, содержащих хлориды (морская, речная вода, почва). Естественно, толщина покрытий должна соответствовать нормам, рекомендуемым для гальванических покрытий. [c.192]

Физико-химическая природа катодной и протекторной защиты была объяснена Г. В. Акимовым и Н. Д. Томашовым на основе общей теории многоэлектродных систем, которая изложена е гл. I. Для того чтобы понять, как действует протектор (рис. 3-1) рассмотрим поведение бинарного электрода при присоединение [c.168]

Зависимость между скоростью коррозии и плотностью защитного тока, вытекающая из теории многоэлектродных систем, широко подтверждается опытными данными. В табл. 5 приведены данные по защитной плотности тока для стали [6], систематизированные в порядке увеличения агрессивности среды. С увеличением скорости коррозии плотность защитного тока возрастает. Соответственно, с уменьшением скорости коррозии защитный ток снижается, что и обусловило использование комбинированного метода защиты путем одновременного применения катодной поляри- [c.19]

Первую группу методов защиты применяют на стадии изготовления металла, в процессе его термической и механической обработки. Разработка коррозионностойкого сплава — довольно сложный процесс, поскольку при этом приходится учитывать большое количество факторов, включая технологию изготовления сплавов, их литейные свойства, способность к свариванию и пр. Общую теорию коррозионностойкого легирования создал Н. Д. Томашов. Принципы легирования определяются природой металла-основы и условиями его эксплуатации. Повысить коррозионную стойкость сплава можно, влияя на три основных компонента, определяющих эффективность действия коррозионного элемента анодную поляризуемость, катодную поляризуемость, и омическое сопротивление. [c.112]

Для проверки применимости электрохимической теории коррозионного растрескивания был поставлен специальный эксперимент. Он заключался в измерении критического потенциала инициирования КРН нержавеющей стали 18-8 в кипящем при 130 °С растворе хлорида магния с добавками и без добавок ингибирующих анионов [22]. Анодная поляризация тем скорее вызывает растрескивание, чем положительнее потенциал катодная поляризация, наоборот, увеличивает время до растрескивания. При потенциале ниже критического значения —0,145 В сплав становится практически устойчив (рис. 7.5, а). Добавление различных солей (например, СНзСООНа) к раствору Mg lj повышает критический потенциал. Когда критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии, КРН прекращается (рис. 7.5, Ь). Следовательно, если критический потенциал равен потенциалу анода разомкнутой цепи, характеризующему катодную защиту, при которой скорость коррозии равна нулю (см. разд. 4.10), потенциал коррозии не может быть ниже критического. Однако, ввиду того что критический потенциал может быть и ниже, и выше потенциала коррозии, он должен иметь другое объяснение. [c.140]

Предлагаемая вниманию читателей книга представляет собой второй том монографии Современные системы защиты от электрохимической коррозии подземных коммуникаций . Она посвящена расчетам систем катодной, протекторной и электродренажной защиты от коррозии, которые применяются в промышленности для повышения надежности работы трубопроводного транспорта. В книге наряду с собственными, приведены методики, описанные, в основном, известными российскими учеными, внесшими большой вклад в создание теории и практики катодной защиты - П. И. Тугу-новым, Н. П. Жуком, Н. П. Глазовым, И. В. Стрижевским и др. [c.5]

С точки зрения принятой нами теории коррозии (электрохимической), результаты испытаний можно объяснить следующим образом. При пропускании через испытуемый образец катодного тока действие микропар практически прекращалось вследствие явления защитного эффекта. Повышение коррозионной стойкости стали в результате протекания этого процесса подтверждается подъемом кривой на участке О—0,08 (рис. IV-13). Однако сильное выделение водорода на металле при дальнейшем увеличении плотности тока создало условия, благоприятные для развития водородной хрупкости. Вследствие преобладающего действия этого фактора над эффектом катодной защиты наблюдалось заметное снижение стойкости стали (учаток кривой 0,008—0,32) (см. рис. 1У-13). [c.267]

Мы исходим из того, что в наиболее общем случае при pa v витии структурной коррозии необходимо учитывать как локальные токи, так и токи саморастворения, так как даже при эквипо-генциальной поверхности гетерогенного сплава существуют дифференциальные токи, которые могут определять структуру коррозии . Успешная борьба со структурной коррозией, как это следует из теории, может быть обеспечена путем изменения стационарного потенциала, увеличения анодной поляризуемости структурных составляющих и катодной защиты. [c.53]

Согласно теории, борьба с межкристаллитной коррозией может быть обеспсчс[ а путем а) перевода в пассивное состояние с близкими скоростями растворения тела зерна и границ зерен б) создания такой структуры сплавов, которая блокирует межкристал-читную коррозию в) катодной защиты г) устранения внутренних растягивающих напряжений д) изменения состава среды и [c.58]

И. В. Стрижевский. Теория и расчет дренажной и катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии блуждающими токами. Гостоптех-издат, 1963. [c.293]

Защитный эффект в случае комбинирования оказывается больше, чем су лмарное действие ингибитора и катодной поляризации в случае ингибиторов катионного типа и меньше при добавках анионного типа (табл. 6). Изменение состава среды, достигаемое введением ингибиторов, оказывает существенное влияние на поляризуемость структурных составляющих корродирующего металла, что и является по теории многоэлектродных систем первопричиной повышения эффективности действия катодной защиты (1 [оррозион-ные диаграммы фиг. 6). [c.20]

По адсорбционной теории, СГ адсорбируются на поверхности металла, конкурируя с растворенным Оз или ОН". Находясь в контакте с поверхностью металла, хлор-ион благоприятствует гидратации ионов металла и облегчает переход ионов металла в раствор. Адсорбированный кислород оказывает противоположное влияние и понижает скорость растворения металла. Другими словами, адсорбированные хлор-ионы увеличивают ток обмена (понижают перенапряжение) анодного растворения упомянутых металлов по сравнению со значением, которое наблюдается для поверхности, покрытой кислородом. Этот эффект настолько отчетливо выражен, что железо, хром и нержавеющие стали в растворах, содержащих значительные концентрации СГ, не могут анодно пассивироваться. Металл продолжает растворяться в соответствии с законом Фарадея, образуя ионы низшей валентности. Критическая плотность тока при этом исключительно высока. Нарушение хлор-ионом пассивности на отдельных участках происходит легче, чем по всей пассивной поверхности, причем предпочтительные места определяются, по-видимому, небольшими изменениями в структуре и толщине пассивной пленки. Образуются мельчайшие аноды активного металла, которые окружены большими катодными участками пассивного металла. Разность потенциалов между такими участками велика — порядка 0,5 в или больше. Создающийся в результате этого элемент называется а к т и в и о-п ассивным. Большие плотности тока на аноде вызывают большие скорости разрушения металла, что создает катодную защиту участка поверхности, непосредственно прилегающего к аноду. Результат фиксирования анода на определенном участке — питтинговая коррозия. Чем больше ток какого-либо питтинга и соответственно катодная защита окружающих питтинг участков, тем меньше вероятность образования в близком соседстве другого питтинга. Вследствие этого наблюдаемое число глубоких питтингов на единицу площади обычно меньше, чем [c.72]

Изложены краткая теория, порядок расчета, расчетные зависимости и необходимые материалы для расчета на стадии проектирования катодной и злектродренажной защиты от наружной коррозии разветвленной сети подземных металлических трубопроводов водоводов, га-зоириводов, ге1глопроводов. [c.2]

Первая группа методов защиты применяется еще на стадии производства металла в процессе его металлургической и механической обработки. При разработке коррозионно-устойчивых сплавов необходимо обеспечить и ряд других требований, как, например, литейные качества, возможность хорошей сварки и др. Общая теория легирования, преследующая цель повышения коррозионной устойчивости, создана Н. И. Томашо-вым. Она базируется на трех основных факторах, характеризующих эффективность действия коррозионного элемента,—катодной поляризуемости, анодной поляризуемости и омическом сопротивлении. [c.33]

Обзорная статья И. Л. Розенфельда посвящена подведению итогов в области развития теории защиты металлов от коррозии ингибиторами и синтезу новых летучих ингибиторов коррозии. РассА1атривается новый принцип создания ингибиторов коррозии, заключающийся не в торможении анодного процесса, а в ускорении катодного, приводящего, благодаря наличию аномальной зависимости скорости растворения металла от потенциала, к переводу металла в пассивное состояние. В обзоре рассмотрены такие вопросы, как механизм защиты металлов летучими ингибиторами, адсорбция, методы исследования упругости паров, электрохимия летучих ингибиторов и т. д. Описываются свойства синтезированных соединений и методы их использования в качестве универсальных летучих ингибиторов. [c.7]

Природа катодной и протекторной защиты была установлена Г. В. Акимовым и И. Д. Томашевым, на основе общей теории мно-гозлектродных систем, которая рассмотрена в 1-й части, 11. [c.145]

В соответствии с. этой теорией на фиг. 63 изображена коррозионная поляризационная диаграмма для случаев электрохимической защиты конструкции и одинаковой степени эта диаграмма относится я < нро-текторной и к катодной защите (излагается по Акимову). [c.81]

Для вывода математической зависимости между степенью защиты и плотностью защитного тока (или смещением потенциала в отрицательную сторону) необходимо воспользоваться уравнениями кинетики электродных процессов. Основными электрохимическими реакциями на корродирующем и подвергающемся катодной защите металле являются ионизация металла (анодный процесс), электровосстановление кислорода, разряд ионов водорода и металла (катодные процессы), уравнения скоростей которых приведены в табл.- 7. Их использование оказывается затруднительным, если базироваться на теории многоэлектродных систем, поскольку в практических условиях коррозии и защиты распределение поверхности на катодные и анодные участки, а также распределение внещнего ток по гетерогенной поверхности остается неопределенным. Вместе с тем вывод искомого соотношения оказывается возможным на базе гомогенно-электрохимических представлений о поведении металлов в условиях стационарной коррозии и поляризации внешним током. [c.21]

Механизм защиты при помощи такой комбинированной обработки до настоящего времени не получил удовлетворительного объяснения. Один из возможных вариантов заключается в том, что полнфосфаты закупоривают поры, остающиеся в катодной пленке после хроматной обработки. Возможно также, что хромат дает дополнительную анодную защиту, которую не обеспечивает фосфат. Эта теория не в состоянии объяснить, почему эффективной является и комбинация из ортофосфата и хромата, несмотря на то, что оба эти соединения являются анодными ингибиторами. Не исключено, что механизм защитного действия может меняться с изменением отношения компонентов в смеси. Только детальное исследование структуры защитной пленки позволит показать, сводится ли этот механизм к простому упрочению пленки, или же имеет место какой-то новый процесс. [c.118]

Рассматриваются наиболее общие основы теории коррознн и электрохимической защиты металлов в природных и искусственных электролитах. Приводятся сведения о механизме, параметрах и критериях катодной и анодной защиты с использованием внешних источников тока и протекторов. Обсуждаются принципиальные схемы систем электрохимической защиты и примеры их применения. [c.2]

Согласно основным положениям теории коррозии разрушению всегда подвергаются только анодные участки поверхности металла. Однако иногда на практике наблюдается коррозия и на участках, которые проявляют себя как катоды. Такая коррозия называется катодной. Подобному разрушению в большей степени подвержен свинец и алюминий и в меньшей степени сталь. В настоящее время причины катодной коррозии изучены нед0Стат0Ч Н0, но предполагают, что она является химической. Это подтверждает то, что при слишком значительном коррозионном токе у катодных поверхностей свинца и алюминия создаются щелочные условия. Они образуются вследствие выделения водорода, когда pH достигает 10—12. Известно, что для стали катодная коррозия проявляется в случае создания условий пгрезащиты при катодной защите. При этом отмечается в условиях слишком отрицательных защитных потенциалов некоторое увеличение коррозии по сравнению с оптимальными условиями защиты (см. стр. 194). [c.18]

К сожалению, теория катодной, протекторной и вообще электрохимической защиты от коррозии двигателей внутреннего сгорания или отдельных узлов не разработана. По нашему мнению, -ЭТО объясняется существующей по сей день недооценкой влияния электрохимической коррозии на общий износ и состояние двигателя. В зазорах между деталями двигателей могут возникать электрические поля значительной напряженности, в частности в быстрококсующемся зазоре между канавками поршня и поршневыми кольцами, зазорах в подшипниках скольжения и т. д. Однако неизвестно, какого знака и какой величины возникают потенциалы на ответственных деталях двигателя (вкладышах подшипников, поршнях, клапанах и т. д.). Еще более сложно и также недостаточно изучено взаимодействие между электрическим полем, возникающим на деталях, электролитом и нефтепродуктом с присутствующими в нем поверхностно-активными веществами — различными присадками, продуктами окисления и сгорания. [c.80]

Достижение как анодного защитного эффекта, так и катодного основано на принципах электрохимической теории коррозии. Однако анодная защита имеет ограниченное применение, так как она может быть осуществлена в основном в сильно окислительных средах при отсутствии ионов, являющихся депассиваторами. Катодная же защита не связана с этими ограничениями и по этой причине нашла широкое практическое применение. [c.292]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...