Титан анодная защита

Действенность этого способа защиты подтверждена целым рядом исследований на коррозионностойких сталях [42—44], титане [45—47], свинце [48, 49] и тантале [50]. Эффект предотвращения коррозии при этом обеспечивается не только анодной защитой, но и дополнительно покрывающим действием осаждающихся благородных металлов. В результате этого плотность тока пассивации на активных участках уменьшается и тем самым улучшается пассивируемость [51]. [c.399]

В практике анодной защиты титан обладает двумя преимуществами по сравнению с пассивируемой нержавеющей сталью. Во-первых, пассивное состояние титана легче достигается и поддерживается, что обусловлено характерными для него высоким сопротивлением поверхностной пассивной пленки и отсутствием перепассивации. Поэтому использование потенцио-стата не является обязательным при анодной защите титана эффективность защиты достигается при помощи какого-либо низковольтного источника тока, например аккумуляторной батареи. Во-вторых, титан по сравнению с нержавеющими сталями более стоек в восстановительных средах. В частности, установлено, что в 67%-ной серной кислоте, содержащей 35% соляной кислоты, титан ведет себя так же, как и в чистой серной кислоте (даже при выделении хлора на пассивированной поверхности). Предел использования анодно защищенного титана в серной кислоте — концентрация последней 60%), а при 90°С — только 40% (рис. 3.20) [82]. Анодная защита титана в сернокислотных средах широко используется в полупромышленных масштабах, особенно для теплообменной аппаратуры [83, 84]. [c.63]

Известно, что титан при низких концентрациях соляной кислоты (до 6%) и комнатной температуре находится в устойчивом пассивном состоянии. При анодной защите титана можно использовать более концентрированную кислоту и высокую температуру. Так, в 10—15%-ной соляной кислоте анодная защита эффективна при 100°С, в 20—30%-ной соляной кислоте — при 50—60°С, а в концентрированной соляной кислоте (37 %-ной) — при 60°С. В этих условиях скорость коррозии титана колеблется в интервале 0,02—0,5 г/(м2-сут), что соответствует максимальной потере толщины слоя титана приблизительно 0,06 мм/год. Анодная защита сосудов из титана желательна тогда, когда они полностью заполнены соляной кислотой, в противном случае выще ватерлинии идет коррозия. Правда, для защиты титана в газовой фазе предложено использовать [c.64]

Анодные поляризационные кривые титана (0,9 В/ч) в соляной кислоте подобны известным [42, 43]. Критический потенциал пассивации титана при 20 °С фкр = —0,25 В, а потенциал полной пассивации с повышением концентрации соляной кислоты сдвигается в положительном направлении. Критическая плотность тока пассивации увеличивается при этом от 0,4 до 20 A/м . При потенциале от 0,5 до 1,0 В титан пассивен плотность тока равна 0,5 10-2 в 10%-ной НС1 и 2,5 10-2 A/м в 30%-ной. Стационарный потенциал графита мало зависит от концентрации соляной кислоты и времени предварительной обработки образцов он составляет 0,64 0,05 В, что достаточно для анодной защиты титана. [c.134]

Защиту титана при контакте с активной нержавеющей сталью в различных средах наблюдали в работе [185]. Было отмечено, что титан анодно защищается нержавеющей сталью в 10%-пых растворах соляной, серной и щавелевой кислот при 20° С. Защита титана в контакте с нержавеющей сталью (при отношении поверхностей Ti к нержавеющей стали 1 20) наблюдалась также в ки- [c.155]

Коррозионную стойкость титана в агрессивных растворах можно повысить анодной защитой. Скорость коррозии в растворах серной и соляной кислот можно значительно уменьшить введением в раствор окислителей, в присутствии которых титан становится пассивным. [c.379]

Бесспорно, пк —полезная характеристика устойчивости сплавов титана, но прежде всего именно в условиях воздействия анодных токов. Это относится, например, к рекомендациям по использованию титана в электрохимических производствах, в гальванотехнике, при электрохимической размерной обработке, для анодов при катодной защите и т. п. Пробой анодной пленки и развитие питтинговой коррозии на титане в растворах хлоридов средней концентрации практически могут наблюдаться в результате воздействия внешнего анодного тока, при наложении которого достигаются любые положительные потенциалы. По этой причине безрезультатны были попытки использовать титан в качестве нерастворимого анода для катодной защиты морских сооружений [18] или в электрохимических производствах [363]. Вследствие высокой плотности анодного тока титановый анод активировался ионами хлора и подвергался сильной питтинговой коррозии. Необходимо также учитывать опасность пробивания анодной пленки ионами галогенов при осуществлении анодной защиты титана в кислых средах, содержащих эти ионы. В этом случае необходимы строгий контроль потенциала защищаемой конструкции и автоматическое его регулирование с целью поддержания потенциалов в безопасной области. [c.136]

Анодная защита делает титан лучшим конструкционным материалом для изготовления в некоторых производствах оборудования (особенно теплообменников), контактирующего с серной и другими минеральными кислотами умеренных концентраций. [c.219]

С точки зрения современных представлений катодное покрытие может также тормозить коррозию за счет реализации эффекта анодной защиты. Такими свойствами, например, обладает палладиевое покрытие на титане (Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Пассивность и защита металлов от коррозии. М., Наука , 1965. 206 с. с ил.). (Прим. ред.). [c.394]

С увеличением электропроводности воды анодная опасность коррозии увеличивается и в трубопроводах для рассола ей уже нельзя пренебрегать. Такие защитные мероприятия как нанесение покрытий обычно оказываются недостаточно надежными. Напротив, при помощи местной внутренней катодной защиты от коррозии согласно рис. 11.11. это вредное влияние может быть надежно устранено. В качестве анода с наложением тока от постороннего источника используют платинированный титан, а в качестве электрода сравнения — чистый цинк. Для [c.264]

Платина абсолютно не подвергается коррозии в морских атмосферах и в морской воде. В условиях погружения в морскую воду она чаще всего применяется в виде покрытия анодов в системах защиты с наложенным током (платинированный титан или тантал), а также в анодной системе свинец—платина. Все типы платинированных анодов для систем с наложенным током очень эффективны. Например, на титане или тантале платиновое покрытие толщиной 2,5 мкм позволяет использовать плотности тока свыше 10 А/дм . Потери при окислении для платиновых анодов в морской воде принимают равными 6 мг/А-год [117]. [c.163]

Характерной особенностью титана является возможность пассивации его в растворах, содержащих ионы С1 , в частности, в соляной кислоте. Так как титан легко пассивируется, применение анодной поляризации является эффективным средством защиты этого металла от коррозии. [c.128]

Таким образом, пробой анодной пленки и развитие питтинговой коррозии на титане в растворах хлоридов средней концентрации практически могут осуществляться в результате воздействия внешнего анодного тока, при наложении которого достигаются любые положительные потенциалы. По этой причине безрезультатны были попытки использовать титан в качестве нерастворимого анода для катодной защиты морских сооружений [c.97]

Таким образом, пробивание анодной пленки на титане и развитие питтинговой коррозии практически могут осуществляться только в результате воздействия внешнего анодного тока, при наложении которого могут достигаться любые положительные потенциалы. По этой причине безрезультатны были попытки использовать титан в качестве нерастворимого анода для катодной защиты морских сооружений. Вследствие высокой плотности анодного тока титановый анод активировался ионами хлора, содержащимися в морской воде, и в результате подвергался сильной питтинговой коррозии [140]. Опасность пробивания анодной пленки галоидными ионами необходимо [c.98]

В целях экономии часто применяот катод, представляющий собой металл - носитель, покрытый слоем платины. Металлом - носителем могут быть серебро, медь, бронза, купроникель, железо, свинец, латунь, титан. Стоимость такого катода составляет примерно 30 % стоимости системы анодной защиты. Размеры их невелики (6,2Б ом в длину и 4 сы в диаметре), поетому такие катоды можно применять в аппаратах небольших объёмов. [c.78]

Ввиду того, что пассивность. железа и нержавеющих сталей нарушается галогенид-ионами, невозможна анодная защита этих металлов в соляной кислоте и кислых растворах хлоридов, где плотность тока в пассивной области очень велика. Кроме того, если электролит загрязнен ионами С1 , существует опасность образования питтингов даже при достаточно низкой плотности пассивного тока. В последнем случае, однако, достаточно поддерживать потенциал ниже критического потенциала питтинго-образования для данного смешанного электролита . Титан, который имеет высокий положительный критический потенциал питтингообразования в широком интервале концентраций С1 -иона и температур, пассивен в присутствии С1 -ионов (низкая /пасс) и может быть анодно защищен даже в растворах соляной кислоты. [c.229]

Применение анодной защиты позволяет в качестве конструкционного материала для оборудования химической промышленности использовать различные нержавеющие стали и титан, хорошо пассивирующиеся во многих средах. Приложенный анодный ток ускоряет наступление пассивности, способствует ее сохранению продолжительное время, позволяет подобрать условия оптимального пассивирования, а в ряде случаев использовать более низколегированные стали. [c.69]

Кроме серной и соляной кислот титан можно защищать анодной поляризацией в фосфорной, щавелевой, муравьиной и сульфаминовой кислотах (табл. 3.4) [84]. Анодная защита титана может быть использована в серной кислоте концентрацией до 60% при 60°С и до 40% при 90°С в 60%-ной фосфорной и 37%-ной соляной кислотах — до 60 °С в муравьиной кислоте, из которой удален воздух — до точки кипения в 25%-ной щавелевой — до 90°С и в 20%-ной сульфаминовой — до 90 °С. [c.65]

Интересная работа выполнена коллективом авторов [87], изучавщих возможность анодной защиты титана при получении хлората хрома, основанном на растворении его гидроксида соляной кислотой. В отсутствие хлорида хрома титан находится в пассивном состоянии [скорость растворения 5 X X 10 г/(м -ч)]. При введении в раствор совместно с хлоратом хлорида хрома (сильного восстановителя) стационарный потенциал титана сдвигается в сторону отрицательных значений от 0,6 до —0,12 В. В этих условиях титан растворяется со скоростью 0,7 г/(м2-ч). [c.65]

Л П. Яорченко и И. П. Ляощенко [23] предложили для анодной защиты титана в серной кислоте протекторы из сурьмы и висмута. При соотношении площадей Sk/S , равном 3,3 (для сурьмы) и 5,8 (для висмута), оба металла вызывают пассивацию титана в 5 н. серной кислоте при 40 °С. Жиманский [24] установил, что пассивация углеродистой стали в водных растворах аммиака обусловлена контактированием стали с техническим титаном при соотношении их поверхностей до 100 1. Защитное действие такого контактирования испытано в течение двух лет на емкости 76 м . [c.122]

В последние годы все более увеличивается использование титана в промышленности. Титан характеризуется очень высокой коррозионной устойчивостью в ряде агрессивных сред, главным образом окислительного характера. В таких же широко применяемых в химической промышленности кислотах, как серная и соляная, титан имеет недостаточную коррозионную стойкость. Титан — легко пассивирующийся металл. Поэтому применение анодной поляризации для защиты его от коррозии — очень эффективное средство защиты. Во многих работах был предложен и исследован метод анодной защиты титана [174—181]. [c.138]

Анодная защита в отличие от катодной применяется только в тех случаях, когда металл или сплав изделия легко переходит в пассивное состояние, которое должно сохраняться в окислительных средах. К легко пассивирующим металлам относятся хром, никель, титан, цирконий и другие и сплавы системы железо — цементит, содержащие эти металлы. Анодная защита осуществляется присоединением к конструкции положительного полюса источника постоянного тока (анода), а катоды помещаются около поверхности изделия. При анодной защите резко снижается скорость коррозии при минимальном расходе энергии, так как сила тока очень мала. Анодную защиту применяют для предохранения изделий, соприкасающихся с сильно агрессивной средой. Очень часто защищают изделия, изготовленные из титана, циркония, легированных сталей, например 10Х18Н9Т (рис. 31), углеродистых сталей. При таком методе увеличивается срок службы аппаратуры. Анодную защиту также часто используют с целью снижения загрязнений агрессивной среды продуктами коррозии. [c.130]

Титан по сравнению с нержавеющей сталью и железом, как указы.валось в главе IV, обладает значительно большей склонностью к пассивности, причем устойчивое пассивное состояние может быть достигнуто даже в кислых средах, содержащих ионы хлора. Исходя из этого, можно считать, что анодная защита для титана должна быть еще более эффективной, чем для нержавеющих сталей, и не только в растворах серной кислоты, как это возможно для нержавеющей стали, но и в растворах соляной кислоты. [c.116]

Данные фиг. 81 показывают, что сплавы титан—хром могут более успешно защищаться анодной поляризацией, чем нелегн-рованный титаи, поскольку они начинают пассивироваться при значительно менее положительных потенциалах и во времени пассивируются значительно быстрее. Несмотря на наличие области перепассивации у сплавов —Сг, область устойчивого пассивного состояршя у них достаточно широкая для осуществ-ленпя анодной защиты. Сплавы Т1—Сг примерно в 3 раза более прочные, чем титан. Поэтому в тех конструкциях, где по [c.135]

Анодная защита титанаЗб. При анодной поляризации в 40%-ной Н2504, нагретой до 60°, максимальная скорость коррозии титана соответствует потенциалу —0,3 в (по отнощению к нормальному водородному электроду) при более положительных потенциалах скорость коррозии снижается, и практически полная защита наступает при потенциале +1 в. Наложение иотенциала в +1,5 в достаточно для эффективной защиты титана в неокисляющих кислотах. После образования окисной пленки на титане в 40%)-ной Н2504 при 60° расход энергии на поддержание ее защитных свойств составляет — 1 вг на каждые примерно 100 поверхности. [c.57]

Коттон обнаружил, что анодная защита по типу, рафаботанному Эделеану для нержавеющих сталей, дает особенно хорошие результаты при применении их к титану. Последний становится почти совершенно стойким в соляной кислоте, если его потенциал поддерживается в пассивной области. Стойкость титана, безусловно, объясняется наличием на нем защитной пленки, но не всегда пленка, образующаяся на воздухе, обеспечивает максимальную стойкость. Потенциал титана, погруженного в 2%-ную соляную кислоту, при 40° сначала снижается, что говорит о разрушении пленки, образовавшейся на воздухе, а затем — вновь повышается, что связано с появлением вторичной пленки, более стойкой, чем первая титан после этого становится стойким в 2%-ной соляной кислоте вплоть до 100° [94]. [c.315]

Дрейли и Разер 2, 8] объясняют наблюдаемые факты тем, что выделяющийся на поверхности раздела металл—оксид газообразный водород разрушает защитную оксидную пленку. Если алюминий контактирует с более электроотрицательным металлом либо легирован никелем или железом, то можно предполагать, что ионы Н+ разряжаются на катодных участках, а не на алюминии, и оксидная пленка остается неповрежденной. Однако полезное действие катодных участков можно также объяснить [91 анодной пассивацией или катодной защитой алюминия. Это влияние сходно с действием легирующих добавок платины и палладия (или контакта с ними) на нержавеющую сталь аналогичным образом эти металлы пассивируют также титан в кислотах (см. разд. 5.4). [c.344]

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]

Для водных сред, например для защиты подводных стальных конструкций и сооружений в прибрежном шельфе, а также для внутренней защиты резервуаров, тоже применяют в основном цилиндрические аноды, конструкция которых описана в разделе 8.5.1. Кроме таких материалов как графит, магнетит и ферросилид, дополнительно используют еще и аноды из сплавов свинца с серебром, а также платинированный титан, ниобий или тантал. Впрочем, такие аноды обычно выполняют не сплошными, а в форме труб. В конструкциях из сплавов свинца с серебром это делают ввиду большой массы анодов и сравнительно малой плотности анодного тока в случае платинированных вентильных металлов коррозионному износу и без того подвергается только платиновое покрытие. К тому же трубчатая форма позволяет получить большую площадь поверхности и тем самым больший анодный ток. На подсоединения анодоа из сплавов свинца с серебром распространяются рекомендации, приведенные в разделе 8.5.1. Однако можно припаивать кабель и непосредственно к материалу анодов при помощи мягкого припоя, если обеспечена особо эффективная разгрузка кабеля от растягивающих напряжений. В случае титана это невозможно. Такие аноды должны быть снабжены (в отдельных случаях тоже привариваемым) резьбовым соединением, изготовленным также из титана. В этом случае кабель свинчивается с кабельным наконечником, который тоже может быть изготовлен из титана. Все соединение окончательно заливается литой смолой. Иногда и всю трубу заполняют подходящей заливочной массой. Ввиду плохой электропроводности титана целесообразно в случае сравнительно длинных анодов с большой нагрузкой осуществлять подвод тока параллельно на обоих концах. [c.210]

Анодная поляризация титана в кислых хлоридах может запассивировать и защитить титан, в то время как анодная поляризация циркония в хлоридах легко нарушает его пассивность, и он начинает корродировать. Неустойчиво.сть циркония в указанных условиях иногда классифицируют, как перепассивацию. Однако для циркония механизм этого явления совершенно иной, чем для молибдена, хрома и ванадия. У молибдена, хрома и ванадия ускорение коррозии при перепассивации определяется возможностью образования высоковалентных, более растворимых оксидов, в то время как у циркония это, по-видимому, надо связывать с более низким потенциалом вытеснения кислорода из защитной пленки хлор-ионами, т. е. этот процесс аналогичен явлению пробоя оксидной пленки. Очевидно, связь Zr—О в пассивной пленке разрушается и заменяется связью Zr— l при меньшем смещении электродного потенциала в анодную сторону, чем это наблюдается для связи Ti—О. Уже при смещении потенциала в анодную сторону положи-тельнее +0,24 в кислых хлоридных растворах цирконий корродирует с образованием питтинга в разбавленных растворах или, более равномерно в более кислых растворах. Для титана подобный процесс вытеснения хлор-ионом кислорода из пассивной пленки (потенциал пробоя или питтин-гообразования) наступает при анодных потенциалах гораздо более положительных, чем 1 В. Цирконий, как и титан, не устойчив во фтористоводородной кислоте и кислых фторидах, а также при нагреве в газообразном хлоре. [c.255]

Представляло интерес исследование поведения титана в контакте с анодными материалами при анодной поляризации в растворах хлористого натрия. Создание такого контакта может служить одним из средств защиты титана от коррозии под действием токов утечки. В качестве анодных материалов исследовался графит марки МГ и титан е покрытием на основе двуокиси рутения, нанесен-нш по технологии, разработанной применительно к анодам ОРТА [3]. Электрод состоял из титанового цилиндра диаметром 10, днижй [c.37]

Установлено, что водород легче проникает в титан на участках, загрязненных железом вблизи сварных швов и в напряженных областях, так как при этом нарушается плотность защитной оксидной пленки. В некоторых случаях в образцах, содержащих в поверхностном слое железо, содержание водорода возрастало до 0,139%. Поэтому рекомендуется принимать особые меры предосторожности против загрязнения поверхности титана железом или анодировать готовые изделия. Установлено, что анодная обработка титана с поверхностью, загрязненной железом, в разбавленном растворе (NH4)2S04 приводит к полной очистке поверхности. Подобный метод применяют для защиты от наводороживания титановых теплообменников в нефтеперерабатывающей промышленности США [379]. [c.197]

Основную опасность представляет анодный ток утечки, при плотности которого 0,1—0,2 мА/см титан подвергается локальной коррозии в растворах Na l, при 90—98 °С. При обнаружении на титановой конструкции токов утечки выше 0,02 мА следует предусматривать меры для защиты от электрокоррозии и для снижения величины токов утечки. [c.249]

В результате четкой локализации коррозионных разрушений разработан эффективный способ защиты от коррозии участков (трубопроводов, штуцеров, вентилей и т. п.) стекания тока с титана путем создания электрического контакта этих участков с деталями — анодными стекателями тока (рис. 7.5). Эти детали должны быть изготовлены из материалов с низким перенапряжением анодных процессов выделения хлора и кислорода, протекающих при потенциалах, отрицательней потенциала пробоя защитной пленки на титане. Материалы для изготовления стекателей тока должны обладать коррозионной стойкостью [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...