Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 298
Текст из файла (страница 298)
среды продуктами коррозии, Кроме того, должна быль мала вероятность локальных коррозионных повреждений. Это т. наз. потенциостатич. защита. 907 К собственно Э. з, относят кагодную защиту, при к-рой потенциал металла специально сдвигают из области жтивного растворения в более отрицат. область относительно потенциала коррозии, и анодную зюциту, при к-рой электродный потенциал сдвигают в положит, область до таких значений, когда на пов-сти ьгеталла образуются пассивнрующие слои (см. Пассивность лгеталлоо), Катодная защита.
Сдвиг потенциала металла м. б. осуществлен с помощью внеш. источниха посгоянного тока (с т а нци и катод ной защиты) или соединением с др. металлом, более элекгроотрицатсльным по своему электродному потенциалу (т.наз. протекторны й анод). При этом пов-сть мщищаемого образца (дсголи конструкции) становится эквнпотенциольной и на всех се участках протекают только катодные процессы, а анодные, обусловливающие коррозию, перенесены на вспомогаг. электроды. Если, однако, сдвиг потенциала в отрицат. сгорону превысит определенное значение, возможна т. наз. пере защита, связанная с выделением водорода, изменением состава приэлектрсдного слов и др.
явленияыи, что может привести к ускорению коррозии. Катодную защиту, кок праишо, совмещают с нанесением мщитньи покрьггий; необходимо учитывагь возыожность отслаивания покрытия. Катодную защиту широко применяют для защиты от морской коррозии. Гражданские суда защищают с помощью А1-, М8- или Еп-протекторно!к анодов, к-рые размещают вдоль корпуса и вблизи винтов и рулей, Станции катодной защиты испопьзуюг в тех случаях, когда требуется отключение защиты дпя устранение электрич. поля корабля, при этом потенциал обычно контролируют по хлорсерсбряным влсктродом сравнения (х. с. э.), Критерием достаточности защиты явиется значение потенциала -0,75 В по х.с.
э, или сдвиг от потенциала коррозии, составляющий 0,3 В (на практике обычно 0,05 — 0,2 В). Существуют овтоматич. сганцин катодной защиты, расположенные на судне либо на берегу (при стоянке или ремонте). Аноды обычно изготовлены из платинированного титана, линейной или круглой формы, с околоанодными нспроводощими экранами для улучшения распределения потенциала и плотносги тока вдоль корпуса судна. Консгрукция анодов обеспечивает их защиту от мех, повреждений (нвпр., в ледовых услоиих).
Особенно важно использование катодной защиты для сгационарных нефтсгазопромысловых сооружений, трубопроводов и хранилищ к ним на континентальном шельфе. Подобные сооружения не могут быть введены в сухой док аи восстанооленив защитного покрытия, поэтому Э. з. яюиетсо осн. методом предотвращения коррозии. Моровая нефтепромысловая вышка„кж правило, снабжена в своей подводной части протекторными анодами (на одну вышку приходится до 10 т и более протскторных сплавов).
Широко распространена катодноя защита подземных сооружений. Практически все магистральные и городские трубопроводы, кабели, подземные хранилища и скважины, особенно в засоленных грунтах, снабжены устройсгввмн дпя катодной защиты в сочетании с защитными покрытиями. Кок правило, Э. з. осущссгюиется от станций хагодной защиты, протскторные аноды применяют лишь при отсутствии источников тока. Потенциал сооружения контролируют по сульфатно-мсдным алектродам сравнения; ток катодной защиты периодически регулируют, исходя из погенциала защиты в рвал. точхах сооружения. По мере разрушения защитного покрытия ток защиты увеличивают. Протскторные аноды и.
б. изготовлены из жслсзокрсмниевых сгпаоов или ~рафитоплосгов, снабжаются околоанодной засыпкой (кокс, уголь) ди снижения общего сопротивления растеканию тока с анода в землю, По мере удаления анода от зашищасыого сооружения увеличивают необходимое напрюкение защиты (обычно до 48 В, для сильно удаленных анодов до 200 В), при этом улучшается распределение защитного тока. Для защиты разветвленных городских сетей или для совместной защиты носк.
сооружений примснюот глубинные аноды, расположенные под землей на глубине 50-150 м. 908 Важное значение имеет Э. з. подземных сооружений в поле блуждавших токов, осн, причина возникновениа таких токов — работа электротранспорта, реже — заземление электрооборудования. Борьба с коррозией в этих условиях свсцится х контролю потенциала и установке дренажнмх устройств, обеспечивающих апсктрнч, соединение источников токов утечки с защищаемым сооружением. Используют автоматич. дрснюкные устройства с включением н выключением в соответствии со значением защитного потенциала. Такие дренажные устройства обеспечивают надежную защиту вне зависимости от изменения знака потенциала на защищаемом сооружении. Катодн)ю защиту стальной арматуры в железобетоне применяют дла свай, фундаментов, дорожных сооружений (в т.
ч. горизонтальных покрытий) и зданий. Арматур~ сваренная, кнк правило, в единую элехтрич. систему, корродирует при проникновении в бетон влаги и хлоридов. Последние могут попахать в результате вощействия морской воды или использованиа солей-антисбледенитслей дорожных соору.копий, применении хлорнпов Бзгя ускорения твердения бетона.
Весьма эффективна санации бетона старых зданий с установкой катодной защиты. При этом устанавливают первичные аноды из кремнистого чугуна, платинированных титана или ниобия, графита, титана с мсталлоохсидным похрытием, к-рые обсспечиааот подвод тока к вторичным (распределительным) анодам (титановой сетке с метаплооксидным покрытием или элекгропроводя шин немстаплич, покрьгг нем, титановому стержню с покрытием), расположенным вдоль всей пов-сти сооружения и зюгрытым сверху относительно тонким слоем бетона.
Потенциал арматуры регулируют, измены внеш. ток. Разрабатываются способы казодной защиты кузовов транспортной техники (автомобилей). Протехторные аноды используют лля зашиты отд. декоративных элементов кузова, при этом электронныс устройства обеспечивают постоянный или импульсный ток; аноды, нахлсиваемые на кузов, изготавливают из электРопРоводйщего пслимеРа (напРо графнтопласта, углепластика) ипи нержавеющей стали.
Для увеличения зоны действия зашиты необходимо размещать аноды в наиб. коррозионноопасных точках ипи использовать алекгропроводяшую окраску. Аиндная защита применяется в хим. н смежных с ней отраслях прои-сти в принципиально иных условиях, чем катодная защита; оба типа Э. з. в агрессивных средах дополняют друг друга, Металл конструкции или сооружения должен иметь область пассивности с достаточно низкой скоростью растворениа, х-рая лимитнруется не только разрушением метютла, но н возможным загрязнением срсдм.
Широко применяют энодную защиту ддя оборудования, работюощего в серной к-те, средах на се основе, водных р-рах аммиака и минер, удобрений, фосфорной х-те, в целлюлозно-бумажной иром-стн и ряде отд. произ-в (напр., роданида натрия). Особенно важна анодная зицита теплообменного оборудования из легир. сталей в произ-вс серной к-ты; защита холодильников со стороны к-ты позволяет повысить рабочую т-ру, интенсифицировать теплообмсн, повысить эксплуатэц. надежность. Регулирование потенциала металла осуществляют автоматич. станциями аиодной защиты (регуляторами потенциала), работающими с контролем потенциала и упрахпяющим сигналом от электрода сравнения.
Вспомогат. электроды изготавливают из высоколегир. сталей, кремнистого чугуна, платннированной латуни (бронзы) нли меди. Электроды сравнении — выносные и погружные, близкие по составу х аннонному составу агрессивной среды (сульфатно-ртутные, сульфатно-медные и т. п.). М. б. Бспопьзоеаны любыс электроды, имеющие в данной среде к.-л. устойчивый потенциал, напр. потенциал коррозии (электроды из чистого цинка) или потенциал электрохим.
р-ции (осаждения покрытия, выделения хлора ипи кислорода). Зона дсйстюи защитных потенциалов зависит от области оцгим. запассивированносги металла и изменяется от нсск. В (титановые сшивы) до несу, десятков мВ (нержавеющие стали при повышенных т-рах). Анодная защита ванн дпя хим. осаждения покрытий обеспечивает защиту ванны от коррозии и случайных осаждений 909 ЭЛЕКПзО ХИМИЧЕСКАЯ 459 покрытия на стенки ванны. Возможно возникновение вторичной пассивной области потенциалов, расположенных положительнее области пнтгингообразовэния, что обеспечивает анодную защиту от ниттинговой коррозии.
Дпя стабилизации систем защиты примснюот протскгорныс катоды с высоким положит. потенциалом (графнтопласговые электроды), поляризация соз1юется с помощью оксидных электродов илн кислородных электродов, используемых в толнивныд элементах. В элсхтрохим. произ-вах для защиты оборудования от токов утечки по алскгролнту устанавлнвиот дополнит. электродм, устраияюшие протекание тока через защищаемую пов-сть. Лзы.. Красно«роняй Б.В.,Эхекчзохаъоазескаймыодзызнтымега»- хоз от «аррозан, М., 19б!, Фреймон Л.Б., Макарах В.Х, Брыкснн Б.й, Патеннноатаныыкне меыаы з коррознонных нсакедоззннох и зхектрохнзнысской онзвте, Л., 1912: Лыбхннакнй Б.Я., Проыкызрны знннто марсыы суда» н сооруненнд ат каррознн, Л., 1979; Ку зуб Б.С., Анадназ ззщкта текнохапыеыано огюрудсззннх, М., 1989.
В, Х Маырыв. ЭЛККТРОХИМИЧяд.х«АЯ КИНЕТИх«А, рнзпсл тсорстич. электрохимии, рассматривающий закономерности, к-рым подчиняется скорость электродных процессов. Элехтрич. ток, проходящий через границу электрод — ионная система, связан с протеканием электродного процесса (фарадеевскнй т ох) и с заражением двойного электрического след (ток заря ж си и я). Волн св ва пов сти электрода не изменяются во времени, протехюощий через эчекгрод тох определяется только скоростью самого электродного процесса и размерами электрода В этих услоююх плотность тока 1 служит мерой скорости электрохим. р-ции. Вели электрод находится при равновесном потенциале Е, ток 1 = О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
