Katódová ochrana proti korózii

Katódová ochrana proti korózii

Antikorózne metódy možno vo všeobecnosti rozdeliť do dvoch kategórií: jednou je správny výber antikoróznych materiálov a iných antikoróznych opatrení; druhým je výber primeraných procesných operácií a štruktúr zariadení. Prísne dodržiavanie procesných predpisov chemickej výroby môže eliminovať korózne javy, ktoré by sa nemali vyskytovať. Avšak aj keď sa použijú dobré materiály odolné voči korózii, spôsobí sa silná korózia, ak prevádzkový proces nekoroduje predpisy.

 

I. Správny výber materiálu a dizajn

Je to efektívna metóda na pochopenie odolnosti rôznych materiálov proti korózii a na správny a rozumný výber antikoróznych materiálov. Ako všetci vieme, existuje veľa druhov materiálov a rýchlosť korózie rôznych materiálov v rôznych prostrediach je tiež odlišná. Personál pre výber materiálu by si mal vybrať materiály s nízkou mierou korózie, relatívne lacnou cenou a fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami, ktoré spĺňajú konštrukčné požiadavky pre konkrétne prostredie, aby zariadenie mohlo byť ekonomické a malo primeranú životnosť. Tu diskutujeme iba o metóde katódovej ochrany proti korózii.

 

II. Katodická ochrana vtlačeným prúdom

Katódová ochrana je metóda, ktorá využíva aplikovaný jednosmerný prúd na zmenu potenciálu okolitého prostredia tak, aby sa chránený kov stal katódou a bol vždy v nižšom stave ako okolité prostredie, takže zariadenie, ktoré sa má chrániť, nebude korodovať. v dôsledku straty elektrónov, čím sa znižuje alebo eliminuje korózia kovu. Pretože pred aplikáciou katódovej ochrany má väčšina kovových konštrukcií, ktoré spôsobujú koróziu, katódové a anódové oblasti. Ak môžu byť všetky anódové oblasti premenené na katódové oblasti a celé kovové komponenty na katódu, dosiahne sa účel eliminácie korózie. Pri konkrétnom projekte by sa pred výberom systému katódovej ochrany mali zvážiť nasledujúce otázky:

 

1. Celkový požadovaný ochranný prúd

Pre katódovú ochranu musí byť známy celkový požadovaný prúd. Dá sa to merať dočasným testovacím zariadením. Ak požadovaný ochranný prúd nie je veľký (menej ako 1,5~2A), je možné zvoliť ochranu obetnou anódou. Ak je požadovaný ochranný prúd veľký, je hospodárnejšie použiť katódovú ochranu s vloženým prúdom.

 

2. Zmeny v prostredí

V pôde so slabou priepustnosťou sa kov pomerne ľahko polarizuje. V pôde, kde sa kyslík ľahko dostane na povrch štruktúry, potrebuje štruktúra na polarizáciu veľký prúd. Okrem toho tam, kde je odpor pôdy nízky, je vhodný na inštaláciu štvorzvukovej anódy alebo anódy systému s vloženým prúdom. Pohyb vody má výrazný vplyv. Ak je voda nehybná, ochranný prúd možno brať ako menšiu hodnotu. Naopak, turbulentná voda môže povrch konštrukcie vydrhnúť, takže si vyžaduje extrémne silnú mechanickú depolarizáciu.

 

3. Elektrické tienenie

 

Pre komponenty s malým rozostupom, zložitou štruktúrou a katódovou ochranou je ľahké dosiahnuť elektrický tieniaci účinok. Prúd zo vzdialeného zdroja katódovej ochrany je ľahko absorbovaný vonkajším komponentom a iba malé množstvo prúdu môže dosiahnuť vnútorný komponent, takže vonkajší komponent tvorí elektrický štít. V tomto čase by sa počet a konfigurácia anód mali približne rovnať vzdialenosti medzi každou časťou chránenej konštrukcie, aby bolo rozdelenie prúdu rovnomernejšie.

 

4. Ekonomické faktory

 

Pri použití katódovej ochrany je potrebné zvážiť, či je katódová ochrana ekonomická. Ak je katódová ochrana ekonomickým spôsobom riešenia problému korózie, vybraný systém katódovej ochrany by mal mať relatívne nízke náklady a mali by sa zvážiť náklady na návrh a inštaláciu, napájanie a údržbu systému.

 

5. Životnosť ochrany

 

Pri projektovaní by mala byť známa predpokladaná životnosť chránenej konštrukcie. Ak sa v praxi uplatňuje katódová ochrana, projektovaná životnosť systému katódovej ochrany by mala byť rovnaká ako životnosť chránenej konštrukcie. Ak je životnosť príliš nízka, ochranný účinok nie je dobrý. Ak je životnosť príliš vysoká, zvýši to náklady a spôsobí odpad.

 

6. Vplyv bludného prúdu

Pred návrhom systému katódovej ochrany je potrebné vedieť, či sa v oblasti nevyskytuje bludný prúd. Pochádza hlavne z jednosmerného napájania, ako je elektrifikovaná železnica, banské stroje a elektrické zváranie. Bludný prúd spôsobuje rýchlu koróziu chránenej konštrukcie, ktorá je zvyčajne závažnejšia ako korózia spôsobená inými faktormi prostredia. Preto by sa pri navrhovaní katódovej ochrany mala dobre zvoliť poloha anódového systému, aby sa čo najviac zabránilo bludnému prúdu.

 

7. Teplota

 

Teplota zmení odpor média, pretože odpor pôdy a vody zvyčajne klesá so zvyšujúcou sa teplotou. To je dôvod, prečo je odolnosť tropickej morskej vody oveľa nižšia ako odolnosť tej istej morskej vody v chladných oblastiach.

 

8. Anóda s vloženým prúdom

Anóda použitá pre systém katódovej ochrany s vloženým prúdom musí mať výpočet nízkej rýchlosti korózie v súlade so skutočnou situáciou pri výstupe prúdu. Stručne povedané, katódová ochrana je vhodnejšia pre médium s menej silnou korozívnosťou, ako je morská voda, pôda, neutrálny soľný roztok atď. V silnom korozívnom médiu sa vzhľadom na veľkú spotrebu elektrickej energie a tieniacich materiálov spravidla nepoužíva.