Протекторная защита судов

| | 0 Comment

Протекторная защита судов

Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах

Устройство и техническая эксплуатация судна

18.05.2015 20:19
дата обновления страницы

Защита корпуса судна от коррозии

Из различных видов коррозии в морских условиях основной является электрохимическая — разрушение поверхности металла в жидкостях, проводящих электрический ток (электролитах) . Если в электролит поместить соединенные между собой электроды — металлы, имеющие разный потенциал, то электрод с более низким значением потенциала (анод) будет разрушаться, а по проводнику, соединяющему электроды, будет проходить электрический ток.

В судовых условиях электролитом является морская вода, а роль электродов выполняют стальной корпус и бронзовые втулки в дейдвудной трубе и рулевых петлях, а также бронзовый или латунный гребной винт. Медь и ее сплавы, обладая более высоким потенциалом, при контакте со сталью создают катод. В результате этого сталь, являющаяся анодом, подвергается значительному коррозионному разрушению, особенно на участках, близко расположенных к контакту. При отсутствии разнородных металлов гальванические пары образуют сталь с прокатной окалиной, которая имеет потенциал более положительный, чем потенциал железа, поэтому она по отношению к местам, не имеющим окалины, играет роль катода. Это вызывает бурный процесс электрохимического разрушения анодных участков. Подобным же образом действуют различные примеси и шлаковые включения, содержащиеся в стали, а также окрашенные участки.

Борьба с коррозией проводится различными способами. Но все они являются разновидностью одного из следующих методов: легирование, ингибиторная защита, защитные покрытия и электрохимическая защита.

Выбор способа защиты зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации.

Легирование. Для повышения коррозионной стойкости стали / в качестве легирующих элементов применяют хром, никель, титан, молибден и некоторые другие элементы. Но достаточная эффективность нержавеющей стали в морской воде обеспечивается только при содержании в ней легирующих элементов свыше 18 %, что значительно повышает стоимость стали. Поэтому легирование не нашло широкого распространения в судостроении. Из нержавеющей стали изготовляют только винты и подводные крылья, а в судовом машиностроении она используется в качестве заменителя цветных металлов.

Ингибиторная защита. Ингибиторами, или замедлителями коррозии, называют такие вещества, которые при добавлении в небольших количествах к агрессивной среде замедляют или предупреждают коррозию.

Ингибиторную защиту применяют только в закрытых помещениях. Поэтому этот вид защиты может найти применение главным образом на нефтеналивных судах для предупреждения коррозии внутренних поверхностей грузовых танков. В этом случае ингибиторы могут вводиться как в нефтепродукты, так и в принимаемую балластную воду. Общее количество вводимого при этом замедлителя обычно составляет несколько сотых процента. Обычно замедлитель вводят в раствор, которым промывают танки после удаления груза или балласта.

Защитные покрытия. Наиболее простая защита от коррозии — это нанесение на поверхность металла защитной пленки. В зависимости от вида защитной пленки. Покрытия бывают лакокрасочные, металлические, неметаллические и оксидные.

Лакокрасочные покрытия наиболее широко применяют в судостроении. Этому способствуют сравнительно низкая их стоимость и простота выполнения, а также вполне удовлетворительная эффективность в случае качественного выполнения всех подготовительных и окрасочных работ. Нанесенные тонким слоем на поверхность, лакокрасочные покрытия после высыхания превращаются в плотную эластичную пленку, которая не только отделяет металл от внешней среды, но и препятствует образованию гальванических пар на поверхности металла.

Металлические покрытия применяют значительно реже. В качестве покрытий могут применяться различные металлы (медь, цинк, олово, никель, хром и др.). В судостроении наиболее широко используется цинкование, которому подвергаются большинство трубопроводов судовых систем и некоторые дельные вещи. Цинковое покрытие, имея хорошее сцепление с основным металлом, обладает сравнительно низкой механической прочностью. Поэтому его необходимо оберегать от ударов твердыми и острыми предметами, которые могут вызывать местные повреждения и царапины защитного слоя.

Неметаллические покрытия имеют низкую стоимость. Во многих случаях их применение дает значительную экономию средств. Отсеки двойного дна и пики обычно покрывают водным раствором цемента, а малодоступные места заливают бетоном. Цемент и бетон наиболее целесообразно использовать также для покрытия льял, ватервейсов и других мест, где скапливается вода.

На судах, перевозящих грузы, способствующие коррозионному разрушению, можно производить битумирование внутренних поверхностей грузовых трюмов. Нанесение битумного покрытия требует предварительной грунтовки поверхности смесью нефтяного битума с бензином. Покрытие наносят на защищаемую поверхность вручную или специальным насосом. Перед нанесением битум или мастику нагревают до температуры около 200 °С.

Широкое внедрение в народное хозяйство пластмассовых материалов позволяет значительно расширить номенклатуру и область применения неметаллических покрытий. К таким покрытиям относится, например, защитный материал типа «Нева».

Электрохимическая защита. Полное прекращение коррозии возможно только в том случае, если на поверхности защищаемого металла не будет анодных участков. Искусственное превращение всей поверхности металла в катод достигается одним из способов электрохимической защиты: катодным или протекторным (рис. 151).

При катодной защите электропотенциал в морской воде изменяется наложением электрического тока от внешнего источника, для чего защищаемый объект соединяют с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а его положительный полюс — со специальным электродом (анодом), погруженным в воду вблизи защищаемого объекта. Защита от коррозии этим способом обеспечивается установкой мощностью 3-5 кВт. Безопасность катодной защиты достигается применением источников тока с низким напряжением (до 24 В). В настоящее время применяются железокремниевые и платинотитановые аноды. Обычно достаточно установить 10- 12 анодов, чтобы обеспечить надежную защиту. Для равномерного распределения защитного тока аноды располагают равномерно по всему корпусу симметрично на оба борта.

Необходимо учитывать, что ток больше поглощается поверхностями, ближе расположенными к аноду. Поэтому вокруг анода делают экран — покрывают обшивку стеклопластиком.

Установленный на наружной обшивке анод должен быть хорошо изолирован от корпуса. В качестве изолирующих прокладок обычно используют резину и армированные эпоксидные смолы.

Рис. 151. Электрохимическая защита от коррозии: а — катодная; б — протекторная с короткозамкнутым протектором; в — протекторная с регулируемым сопротивлением; 1- наружная обшивка; 2- анод; 3- приварные шпильки; 4- герметик; 5-резиновая прокладка; 6-стеклопластиковый экран; 7- сальник; 8-контактная шпилька; 9- изоляционные втулки; 10- кабель; 11- протектор; 12- переменный резистор

Системы электрохимической защиты с наложенным током запрещаётся применять на танкерах.

Другой вид электрохимической защиты протекторная защита или защита гальваническими анодами. Ее особенность — отсутствие внешнего источника тока. Защитный ток в этом случае создают гальваническими элементами, которые образуются при установке на/Корпус судна протекторов из металла с более низким потенциалом, чем у защищаемого. В такой гальванической паре корпус играет роль катода, а анодом являются протекторы. Благодаря этому в процессе электрохимической коррозии происходит разрушение протектора, а корпус судна коррозии не подвергается.

В качестве протекторов могут применяться металлы, которые имеют электродный потенциал ниже, чем у стали. В настоящее время используются протекторы на магниевой и алюминиевой основе.

Протекторы в отличие от анодов должны иметь с корпусом судна электрический контакт. Обычно контакт осуществляется через приварные шпильки, с помощью которых протекторы крепят к обшивке. В некоторых случаях применяют отключаемые протекторы, которые имеют вводы внутрь судна и замыкаются на корпус через регулируемое сопротивление.

Простота выполнения и отсутствие эксплуатационных расходов обеспечивают широкие возможности для применения протекторной защиты.

Однако на танкерах нельзя применять аноды из магниевых сплавов, а можно из алюминиевых.

Чистка ультразвуком

Чистка ультразвуком

wc.matrixplus.ru

Протекторная защита.

По своему конструктивному исполнению протекторы делятся на: армированные со стальной оцинкованной арматурой, протекторы с отверстиями под крепежные детали. Крепление армированных протекторов осуществляется приваркой выступающей из тела протекторов арматуры к обшивке корпуса судна.

Неармированные протектора крепятся на корпусе с помощью резьбового соединения, каждый тип протектора обозначается четырьмя буквами и цифрой. Цифра округленно вес протектора. П-протектор О-одиночный А-алюминиевый сплав.

Для эффективной работы протектора нужно, чтобы он имел:

1. достаточно стабильный и высокий электроотрицательный потенциал, который мог бы обеспечить катодную поляризацию Ме;

2. невысокую стоимость и недефицитность компонентов протекторных сплавов;

3. простоту технологии изготовления и удовлетворительные механические свойства.

Для изготовления протекторов используют алюминиевые, магниевые и цинковые сплавы. В последнее время установлена возможность изготовления протекторов из марганцевых сплавов. Чистке металлов не удовлетворяют приведенным требованиям. Так Мg имеет небольшой выход по току 25-30% (выход по току — часть тока (%) гальванического элемента, состоящего из протектора и защищаемой конструкции, погруженных в морскую воду, которая расходуется на защиту конструкции).

В качестве протектора при защите стальных изделий обычно используют магний, алюминий, цинк и их сплавы.

У Аl недостаточно высокий электроотрицательный потенциал при анодной поляризации — 480 — 570мв, Zn склонен к пассивации, Мn- хрупок. Поэтому используют не чистые металлы, а сплавы на их основе. Вот примеры некоторых сплавов, применяемых для изготовления протекторов. Мg4Вr — это сплав на магниевой основе (2-3%Zn, 5-7%А1, Мg-остальное). Отличается более низким содержанием Fе, Сu, Вr — высокая чистота. Из алюминиевых сплавов оптимальным является сплав АП-3 (А1-92.88%, Zn-7%, Sn-0.12%).

Химическому составу протекторных сплавов уделяется большое внимание, особенно присутствие Fе, Сu, Ni, т.к. они влияют на величину электроотрицательного потенциала сплава. Магниевые сплавы отличаются от Zn и А1 высоким электроотрицательным потенциалом. Поэтому из магниевых сплавов изготовляются протекторы, предназначенные для защиты корпусов судов большого и среднего водоизмещения, а также алюминиевых корпусов и конструкций. А1 и Zn — сплавы имеют близкие значения электроотрицательных потенциалов. Zn — сплавы являются единственными протекторами, которые можно применять для защиты пожаро — взрывоопасных емкостей, например внутренняя поверхность танков нефтеналивных судов.

Содержание Fе не должно превышать 0.003%, т.к. при содержание 0.01% снижается действие протектора на 76%. Изготавливают протекторы методом литья в кокиль.

Протекторная защита применяется совместно с лакокрасочными покрытиями. Практика показала, что одно лакокрасочное покрытие оказывает защитное действие в течение 18 месяцев. В случае применения 2-х методов защиты (лакокрасочное покрытие + протекторы) срок службы корпуса увеличивается в 4-5раз.

Метод протекторной защиты имеет преимущества: надежность,

простота эксплуатации, возможность установки практически на любом судне.

Недостатки: кратковременность защитного действия (по сравнению с катодной защитой), которая вызвана износом и растворением протекторов и необходимость частой сменой их в связи с этим.

В некоторых случаях протекторы по конструктивным соображениям неприменимы, например для защиты корпусов ледокольных судов.

Катодная защита.

Катодная защита конструкций от коррозии применяется преимущественно в условиях следующих агрессивных сред: морской и жесткой речной воды, почвы и т.д. Эта защита основана на использовании основных законов процесса электролиза.

Суть катодной защиты заключается в том, что защищаемую деталь присоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока. Анодом служит обычный электрод из железа, установленный на определенном расстоянии от объекта (Рис.8). Такие железные бруски применяются в качестве анодов для береговых сооружений. Такое решение приводит к загрязнению водной среды окислами Fе, а поэтому оно не всегда может применяться (анод лучше не растворимый). Анода расходуют до 9кг в год и поэтому его периодически заменяют. Из-за неравномерности распределения тока на поверхности защищаемого сооружения величина защитного тока превышает расчетную.

Рис.8 Катодная защита для берегового сооружения

Нужно следить, чтобы не произошла «перезащита металла» это приводит к интенсивному выделению водорода. Она очень опасна для Zn, РЬ, А1, Sn, т.к. произойдет подщелачивание прикатодного участка:

О2+2Н2О+4е 4ОН

эти металлы в щелочной среде разрушаются.

Катодная защита, по-видимому, наиболее важный метод борьбы с коррозией. С ее помощью коррозию фактически сводят к нулю, и поверхность Ме не подвергается разрушению при выдержке в агрессивной среде в течение неограниченного времени. Электрохимическая защита применяется для борьбы с коррозией таких металлов как сталь, Сu, Рb, А1, латунь во всех видах грунтовых и особенно в водных средах. Она может эффективно использоваться для предотвращения коррозионного растрескивания, коррозионной усталости (но не просто усталости) межкристаллитной коррозии.

Элементы системы катодной защиты:

Рис.9: катодная защита на судах

1. аноды с около анодными экранами

2. источники питания с измерительной и регулирующей аппаратурой

3. электрод сравнения

4. щит управления системы катодной защиты

5. силовые кабели для подключения анодов, электродов сравнения, щита управления.

Конструкция делается катодом (корпус), а в электропроводную среду (морскую воду) помещается анод и подключается источник тока. Источник питания(1) служит для преобразования энергии судовой (или береговой) сети переменного тока напряжением 220 или 380В в постоянный ток с напряжением 12-24В-такое напряжение обычно используется в системах катодной защиты.

В отечественном судостроении в качестве источников питания в настоящее время применяются полупроводниковые выпрямители типа ПАК (преобразователь автоматический катодный). Электроды сравнения служат для измерения потенциала подводной части корпуса судна или любой защищаемой конструкции.

В практике электрохимической защиты морских судов от коррозии наиболее широкое применение получили хлорсеребряные электроды сравнения.

Аноды в системах катодной защиты служат для обеспечения стекания защитного тока в морскую воду. Стационарные аноды устанавливаются на наружной обшивке корпуса судна. В береговых системах применяются подвесные аноды.

Для катодной защиты корпуса корабля применение растворимых анодов не эффективно, т.к. процесс их замены громоздкая и дорогая операция. Поэтому в судостроении применяются нерастворимые аноды.

В настоящее время наиболее распространены Рt- аноды для

систем катодной защиты судов. Однако дороговизна платины заставляет искать способы, возможности ее экономии. Она применяется в виде тонкого покрытия на подложке из пассивирующих металлов — Тi, Та, Nb.

Нанесение тонких слоев Рt осуществляется способами: гальваническим осаждением, напылением расплавленного металла и приваркой платиновой фольги. Рt и платинированный Тi могут применяться в широком интервале плотностей тока до 5000 а/м2. Расход Рt при этой плотности тока составляет 6 мг/м.кв. Ориентировочный срок службы анодов из Рt и платинированного Тi -15-20 лет.

Околоанодные экраны применяются с целью обеспечения более равномерного распределения тока по защищаемой поверхности корпуса (т.е. чтобы электрическое поле анода не влияло на распределение тока), а также с целью защиты лакокрасочного покрытия вблизи анодов от разрушения кислородом, хлором, кислотами (НС1, НСlO).

Материалами околоанодных экранов должны обладать достаточной химической стойкостью, механической прочностью и диэлектрическими свойствами. Материалы околоанодных экранов используются стеклопластики холодного отверждения на эпоксидной смоле.

Они наформовываются непосредственно на обшивку судна и в этом случае обеспечивается плотное прилегание экрана к обшивке при любом радиусе кривизны.

Катодная защита имеет преимущества:

· возможность применения к объекту, где уже есть очаги коррозии;

· длительный срок службы;

· снижается обрастание корпуса судна.

Недостатки: наличие дополнительного персонала.

Анодная защита.

Применяется для защиты аппаратуры, изготовленной из нержавеющих и углеродистых сталей, титана, циркония и т.д. при работе в сильно агрессивных средах. Ее используют также часто с целью снижения загрязнений агрессивной среды продуктами коррозии.

Анодная защита применяется в тех случаях, когда металл или сплав способны перейти в пассивное состояние. Анодная защита осуществляется присоединением защищаемого изделия к положительному полюсу внешнего источника постоянного тока или к Ме с более положительным потенциалом. Катоды должны иметь высокую устойчивость в коррозионной среде. Выбор материала катода определяется характером среды. Применяют: хромоникелевые стали (для кислот), кремнистый чугун (для растворов неорганических солей, серной кислоты), никель (для щелочных сред).

Скорость коррозии при анодной защите может быть снижена до минимальной величины, но никогда не уменьшается до нуля, как в катодной защите.

Ингибиторами (отрицательными катализаторами) называют вещества, которые вызывают уменьшение или пол­ное подавление процессов коррозии металлов.

Основные пути уменьшения скорости коррозии:

а). торможение анодной реакции — анодные ингибиторы;

б). торможение катодной реакции — катодные ингибиторы;

в). торможение обоих реакций — смешанные ингибиторы;

г). Уменьшение окислительно-восстановительного потенциала системы — катодные.

Так как коррозия протекает в различных средах, ингибиторы могут быть также условно разделены на три основные группы:

1) ингибиторы нейтральной среды (рН=7);

2) ингибиторы кислотной коррозии металлов (рН

Дата добавления: 2016-10-26 ; просмотров: 2608 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

poznayka.org

Протекторная защита от коррозии алюминиевой лодки

Маленькие суда и огромные корабли в одинаковой степени подвергаются такому виду разрушения, как электрохимическая коррозия.

Практически все так называемые «алюминиевые» лодки на самом деле изготовлены не из чистого алюминия, а из сплава на его основе, например, дюралюминия, АМг (алюминий-магний) или других. А некоторые суда совмещают в себе не один металл, например, до 1975 года мотолодки «Прогресс» выпускались с элементами (скуловые накладки) из нержавеющей стали X18Н10Т. В результате, из-за значительной разницы потенциалов, электрохимическая коррозия протекала в разы интенсивнее. Протекторная защита маломерного судна от коррозии – довольно простой и действенный метод борьбы с разрушением. В процессе эксплуатации алюминиевая лодка подвергается воздействию не только влаги, находящейся в воздухе. Судно непосредственно контактирует с водой, которая является отличным электролитом.

Суть протекторной защиты заключается в следующем. К алюминиевой лодке присоединяют металл, потенциал которого более электроотрицательный. Работает гальванический элемент. Катодом является металл лодки, а жертвенным анодом – протектор. Вода – электролитическая среда, которая обеспечивает работу гальванопары. В данной гальванической паре постепенно разрушается протектор, отдавая электроны в раствор и, тем самым, ограждая корпус от воздействия агрессивной среды. Алюминиевая лодка и ее составные части не подвергаются электрохимической коррозии до тех пор, пока работает и разрушается протектор. О том, что данный способ защиты работает можно судить по увеличению срока службы маломерного судна и уменьшению массы протектора. После полного разрушения анода его необходимо заменить на новый.

Металл-протектор, используемый для протекторной защиты лодки (катера) от электрохимической коррозии, должен быть чистым, т.е. без какого-либо покрытия и соответствовать некоторым требованиям. Для изготовления протекторов используют алюминий (стандартный электрохимический потенциал -1,700 В), магний (-2,372 В), цинк (-0,763 В) или сплавы данных металлов. Протекторы, отлитые из магния, будут эффективно защищать от электрохимической коррозии корпуса лодок, изготовленных из алюминия, стали.

Крепить протектор необходимо на подводной части судна. У лодок «Прогресс» с наружной части обоих бортов есть специальные гнезда, к которым монтируются колеса для перевозки. В эти гнезда и можно установить протекторы (по одному на борт). Перед монтажом следует тщательно очистить корпус лодки от грязи, масла, продуктов коррозии и других загрязнений. На чистую поверхность устанавливается резиновая прокладка (протектор не должен непосредственно контактировать с защищаемым металлом). Винты, при помощи которых крепится анод (протектор), также необходимо изолировать при помощи изолирующих втулок. Углубление, в котором находится головка винта, изолируется битумом или эпоксидной смолой (не должно быть контакта с водой). Если в процессе эксплуатации винты немного раскрутились либо появились щели между корпусом, прокладками и протектором, необходимо немного подтянуть винты и снова изолировать шапку винта эпоксидной смолой или битумом.

Есть специальные протекторы, которые используются при хранении судов на воде. Их подвешивают по одному на борт (по обе стороны лодки). Протекторы должны находиться в воде, на уровне киля, т.к. это наиболее уязвимая часть судна. Перед эксплуатацией лодки аноды поднимают на борт, при необходимости (при стоянке) опускают в воду.

Использование протекторов для защиты алюминиевых и других металлических лодок от электрохимической коррозии позволяет продлить срок службы не только корпуса лодки, но и электродвигателя.

Электрохимическая защита

Электрохимическая защита – эффективный способ защиты готовых изделий от электрохимической коррозии. В некоторых случаях невозможно возобновить лакокрасочное покрытие или же защитный оберточный материал, тогда целесообразно использовать электрохимическую защиту. Покрытие подземного трубопровода или же днища морского суда очень трудоемко и дорого возобновлять, иногда просто невозможно. Электрохимическая защита надежно защищает изделие от коррозии, предупреждая разрушение подземных трубопроводов, днищ судов, различных резервуаров и т.п.

Применяется электрохимическая защита в тех случаях, когда потенциал свободной коррозии находится в области интенсивного растворения основного металла либо перепассивации. Т.е. когда идет интенсивное разрушение металлоконструкции.

Суть электрохимической защиты

К готовому металлическому изделию извне подключается постоянный ток (источник постоянного тока или протектор). Электрический ток на поверхности защищаемого изделия создает катодную поляризацию электродов микрогальванических пар. Результатом этого является то, что анодные участки на поверхности металла стают катодными. А вследствии воздействия коррозионной среды идет разрушение не металла конструкции, а анода.

В зависимости от того, в какую сторону (положительную или отрицательную) смещается потенциал металла, электрохимическую защиту подразделяют на анодную и катодную.

Катодная защита от коррозии

Катодная электрохимическая защита от коррозии применяется тогда, когда защищаемый металл не склонен к пассивации. Это один из основных видов защиты металлов от коррозии. Суть катодной защиты состоит в приложении к изделию внешнего тока от отрицательного полюса, который поляризует катодные участки коррозионных элементов, приближая значение потенциала к анодным. Положительный полюс источника тока присоединяется к аноду. При этом коррозия защищаемой конструкции почти сводится к нулю. Анод же постепенно разрушается и его необходимо периодически менять.

Существует несколько вариантов катодной защиты: поляризация от внешнего источника электрического тока; уменьшение скорости протекания катодного процесса (например, деаэрация электролита); контакт с металлом, у которого потенциал свободной коррозии в данной среде более электроотрицательный (так называемая, протекторная защита).

Поляризация от внешнего источника электрического тока используется очень часто для защиты сооружений, находящихся в почве, воде (днища судов и т.д.). Кроме того данный вид коррозионной защиты применяется для цинка, олова, алюминия и его сплавов, титана, меди и ее сплавов, свинца, а также высокохромистых, углеродистых, легированных (как низко так и высоколегированных) сталей.

Внешним источником тока служат станции катодной защиты, которые состоят из выпрямителя (преобразователь), токоподвода к защищаемому сооружению, анодных заземлителей, электрода сравнения и анодного кабеля.

Катодная защита применяется как самостоятельный, так и дополнительный вид коррозионной защиты.

Главным критерием, по которому можно судить о эффективности катодной защиты, является защитный потенциал. Защитным называется потенциал, при котором скорость коррозии металла в определенных условиях окружающей среды принимает самое низкое (на сколько это возможно) значение.

В использовании катодной защиты есть свои недостатки. Одним из них является опасность перезащиты. Перезащита наблюдается при большом смещении потенциала защищаемого объекта в отрицательную сторону. При этом выделяется. В результате – разрушение защитных покрытий, водородное охрупчивание металла, коррозионное растрескивание.

Протекторная защита (применение протектора)

Разновидностью катодной защиты является протекторная. При использовании протекторной защиты к защищаемому объекту подсоединяется металл с более электроотрицательным потенциалом. При этом идет разрушение не конструкции, а протектора. Со временем протектор корродирует и его необходимо заменять на новый.

Протекторная защита эффективна в случаях, когда между протектором и окружающей средой небольшое переходное сопротивление.

Каждый протектор имеет свой радиус защитного действия, который определяется максимально возможным расстоянием, на которое можно удалить протектор без потери защитного эффекта. Применяется протекторная защита чаще всего тогда, когда невозможно или трудно и дорого подвести к конструкции ток.

Протекторы используются для защиты сооружений в нейтральных средах (морская или речная вода, воздух, почва и др.).

Для изготовления протекторов используют такие металлы: магний, цинк, железо, алюминий. Чистые металлы не выполняют в полной мере своих защитных функций, поэтому при изготовлении протекторов их дополнительно легируют.

Железные протекторы изготавливаются из углеродистых сталей либо чистого железа.

Цинковые протекторы

Цинковые протекторы содержат около 0,001 – 0,005 % свинца, меди и железа, 0,1 – 0,5 % алюминия и 0,025 – 0,15 % кадмия. Цинковые проекторы применяют для защиты изделий от морской коррозии (в соленой воде). Если цинковый протектор эксплуатировать в слабосоленой, пресной воде либо почвах – он достаточно быстро покрывается толстым слоем оксидов и гидроксидов.

Протектор магниевый

Сплавы для изготовления магниевых протекторов легируют 2 – 5 % цинка и 5 – 7 % алюминия. Количество в сплаве меди, свинца, железа, кремния, никеля не должно превышать десятых и сотых долей процента.

Протектор магниевый используют в слабосоленых, пресных водах, почвах. Протектор применяется с средах, где цинковые и алюминиевые протекторы малоэффективны. Важным аспектом является то, что протекторы из магния должны эксплуатироваться в среде с рН 9,5 – 10,5. Это объясняется высокой скоростью растворения магния и образованием на его поверхности труднорастворимых соединений.

Магниевый протектор опасен, т.к. является причиной водородного охрупчивания и коррозионного растрескивания конструкций.

Алюминиевые протекторы

Алюминиевые протекторы содержат добавки, которые предотвращают образование окислов алюминия. В такие протекторы вводят до 8 % цинка, до 5 % магния и десятые-сотые доли кремния, кадмия, индия, таллия. Алюминиевые протекторы эксплуатируются в прибрежном шельфе и проточной морской воде.

Анодная защита от коррозии

Анодную электрохимическую защиту применяют для конструкций, изготовленных из титана, низколегированных нержавеющих, углеродистых сталей, железистых высоколегированных сплавов, разнородных пассивирующихся металлов. Анодная защита применяется в хорошо электропроводных коррозионных средах.

При анодной защите потенциал защищаемого металла смещается в более положительную сторону до достижения пассивного устойчивого состояния системы. Достоинствами анодной электрохимической защиты является не только очень значительное замедление скорости коррозии, но и тот факт, что в производимый продукт и среду не попадают продукты коррозии.

Анодную защиту можно реализовать несколькими способами: сместив потенциал в положительную сторону при помощи источника внешнего электрического тока или введением в коррозионную среду окислителей (или элементов в сплав), которые повышают эффективность катодного процесса на поверхности металла.

Анодная защита с применением окислителей по защитному механизму схожа с анодной поляризацией.

Если использовать пассивирующие ингибиторы с окисляющими свойствами, то защищаемая поверхность переходит в пассивное состояние под действием возникшего тока. К ним относятся бихроматы, нитраты и др. Но они достаточно сильно загрязняют окружающую технологическую среду.

При введении в сплав добавок (в основном легирование благородным металлом) реакция восстановления деполяризаторов, протекающая на катоде, проходит с меньшим перенапряжением, чем на защищаемом металле.

Если через защищаемую конструкцию пропустить электрический ток, происходит смещение потенциала в положительную сторону.

Установка для анодной электрохимической защиты от коррозии состоит из источника внешнего тока, электрода сравнения, катода и самого защищаемого объекта.

Для того, чтоб узнать, возможно ли для определенного объекта применить анодную электрохимическую защиту, снимают анодные поляризационные кривые, при помощи которых можно определить потенциал коррозии исследуемой конструкции в определенной коррозионной среде, область устойчивой пассивности и плотность тока в этой области.

Для изготовления катодов используются металлы малорастворимые, такие, как высоколегированные нержавеющие стали, тантал, никель, свинец, платина.

Чтобы анодная электрохимическая защита в определенной среде была эффективна, необходимо использовать легкопассивируемые металлы и сплавы, электрод сравнения и катод должны все время находится в растворе, качественно выполнены соединительные элементы.

Для каждого случая анодной защиты схема расположения катодов проектируется индивидуально.

Для того, чтоб анодная защита была эффективной для определенного объекта, необходимо, чтоб он отвечал некоторым требованием:

— все сварные швы должны быть выполнены качественно;

— в технологической среде материал, из которого изготовлен защищаемый объект, должен переходить в пассивное состояние;

— количество воздушных карманов и щелей должно быть минимальным;

— на конструкции не должно присутствовать заклепочных соединений;

— в защищаемом устройстве электрод сравнения и катод должны всегда находиться в растворе.

Для реализации анодной защиты в химической промышленности часто используют теплообменники и установки, имеющие цилиндрическую форму.

Электрохимическая анодная защита нержавеющих сталей применима для производственных хранилищ серной кислоты, растворов на основе аммиака, минеральных удобрений, а также всевозможных сборников, цистерн, мерников.

Анодная защита может также применяться для предотвращения коррозионного разрушения ванн химического никелирования, теплообменных установок в производстве искусственного волокна и серной кислоты.

www.okorrozii.com

Это интересно:

  • Конспект периодический закон Периодический закон и периодическая система химических элементов ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Основой современной химии является открытый в 1869 году Д.И.Менделеевым периодический закон, графическим изображением которого является таблица периодической […]
  • Обман юристов Юридическая консультация бесплатно, как не быть обманутым? Юридическая консультация: «Спрос рождает предложение». Кейнс Джон Мейнард Каков спрос на юридические консультации? Только по данным «Яндекса» не менее 100 000 человек ежемесячно «забивают» в строке поиска запрос […]
  • Правила чергування е и Правила чергування е и ТРЕНАЖЕР З ПРАВОПИСУ УКРАЇНСЬКОЇ МОВИ Чергування е з о після ж, ч, ш, ш, дж та й У літературній мові звук e, що стоїть після шиплячих та й , чергується з о. При цьому діють такі закономірності. Перепишіть, вставляючи замість крапок пропущені букви о […]
  • Разница между общей долевой и общей совместной собственностью Два вида общей собственности на недвижимость (долевая и совместная) Совместная собственность на квартиру Гражданским кодексом РФ предусмотрено, что любое имущество, включая объект недвижимости, может на праве общей – совместной или долевой – собственности принадлежать […]
  • Пунктуация в предложении правила Правила русской орфографии и пунктуации (1956) Пунктуация § 164. Тире ставится между подлежащим и сказуемым, выраженным существительным в именительном падеже (без связки). Это правило чаще всего применяется, когда сказуемым определяется понятие, выраженное подлежащим, […]
  • Дуракам закон не писан Дуракам закон не писан… или дурной пример заразителен? Александр Бехтольд Правозащитник В правозащитную приемную Рязанского регионального отделения Движения «За права человека» обратились посетители со следующей проблемой. Как собственники недвижимого имущества они стали […]
  • Закон о нарушение тишины 2018 Новый закон о тишине: где можно шуметь и куда жаловаться? С 10 января 2018 года в Алтайском крае и Барнауле вступили в силу изменения в Закон «Об обеспечении тишины и покоя граждан». Рассказываем, где и когда теперь нельзя будет шуметь, куда жаловаться и что грозит […]
  • Ликвидация дудаева Ликвидация дудаева Операция по уничтожению первого президента Чечни обошлась российскому бюджету в 600 тысяч долларов 21 апреля 1996 года ракетой выпущенной с российского самолета был убит Джохар Дудаев. С тех пор минуло четыре года. Слухи о том, что чеченский вождь […]