Zasada działania ochrony katodowej

Zasada działania ochrony katodowej

Kiedy układ korozji rozpuszczania metalu i elektrolitu jest spolaryzowany przez katodę, potencjał przesuwa się ujemnie, a nadpotencjał reakcji anodowania metalu naa maleje, a prędkość reakcji maleje, w związku z czym maleje prędkość korozji metalu, co nazywa się efektem ochrony katodowej. Metoda ochrony wykorzystująca efekt ochrony katodowej w celu zmniejszenia korozji sprzętu metalowego nazywana jest ochroną katodową.

Elektrony są wprowadzane do metalu z obwodu zewnętrznego w celu reakcji redukcji środka depolaryzującego, tak że reakcja utleniania metalu (reakcja utraty elektronów) jest tłumiona. Gdy prędkość reakcji utleniania metalu zmniejsza się do zera, zachodzi tylko reakcja katodowa depolaryzatora na metalowej powierzchni.

Istnieją dwie metody ochrony katodowej: jedna to ochrona katodowa prądowa, a druga to ochrona anodowa.

1. Ochrona katodowa anodą protektorową polega na podłączeniu metalu o bardziej ujemnym potencjale do metalu chronionego i umieszczeniu go w tym samym elektrolicie, tak aby elektrony znajdujące się na metalu zostały przeniesione na metal chroniony, tak aby cały metal chroniony był w stanie ujemny ten sam potencjał. Metoda ta jest prosta i łatwa, nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania i rzadko powoduje zakłócenia korozyjne. Jest szeroko stosowany do ochrony małych (prąd jest zwykle mniejszy niż 1 amper) lub w środowisku o niskiej rezystywności gleby (rezystywność gleby jest mniejsza niż 100 omów. W metrach) konstrukcji metalowych. Na przykład miejskie sieci rurociągów, małe zbiorniki magazynowe itp. .Według odpowiednich krajowych raportów informacyjnych można wyciągnąć wiele wniosków z niepowodzeń w stosowaniu anod protektorowych i uważa się, że żywotność anod protektorowych na ogół nie przekracza 3 lat, do 5 lat. Główną przyczyną awarii ochrony katodowej anody protektorowej polega na tym, że na powierzchni anody generowana jest warstwa nieprzewodzącej twardej powłoki, która ogranicza prąd wyjściowy anody. Główną przyczyną tego problemu jest to, że skład anody nie spełnia wymagań specyfikacji , a po drugie, rezystywność gleby anody jest zbyt wysoka. Dlatego też projektując system ochrony katodowej anody protektorowej, oprócz ścisłej kontroli składu anody, konieczne jest wybranie lokalizacji złoża anody o niskiej rezystywności gleby.

2. Zastosowana ochrona katodowa prądu odbywa się poprzez zastosowany zasilacz prądu stałego i anodę pomocniczą, która uzupełnia metal dużą ilością elektronów, dzięki czemu chroniony metal jako całość znajduje się w stanie nadmiaru elektronów, dzięki czemu wszystkie punkty na powierzchni metalu osiągają ten sam ujemny potencjał, dzięki czemu potencjał chronionej konstrukcji metalowej jest niższy niż otaczającego środowiska. Metodę tę stosuje się głównie do ochrony konstrukcji wielkogabarytowych lub metalowych w glebach o wysokiej rezystywności gleby, takich jak duże odległości zakopane rurociągi, duże grupy zbiorników itp