Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Коррозия. Способы борьбы с коррозией в нефтяной промышленности

Электрохимическая защита от почвенной коррозии. Протекторная защита

Защита трубопроводов и кабелей от почвенной коррозии при помощи протекторов (рис. 8) при определенных условиях эффективна, проста, удобна. Ее можно применять в районах, где отсутствуют источники электроэнергии. Эффективность протекторной защиты зависит от физико-химических свойств протектора и внешних факторов, обусловливающих режим его использования. Свойства протектора определяются составом сплава, массой и формой, способом изготовления, электрохимическим эквивалентом, составом активатора, коэффициентом использования, стационарным потенциалом в грунте и др. К внешним факторам относятся: степень оголения металла сооружения, подлежащего защите, параметры, определяющие грунтовые условия, расположение протектора относительно защищаемого сооружения, а также требуемый период времени, в течение которого должно быть обеспечено непрерывное

Система протекторной защиты внутренней поверхности трубопроводов от коррозии действие защиты. К сплаву, используемому в качестве материала протектора, предъявляются следующие основные требования

Рис. 8. Система протекторной защиты внутренней поверхности трубопроводов от коррозии действие защиты. К сплаву, используемому в качестве материала протектора, предъявляются следующие основные требования:

  • а) электродный потенциал материала протектора должен быть существенно более отрицательным, чем потенциал защищаемого сооружения;
  • б) количество электричества, получаемое при электрохимическом растворении единицы массы протектора, должно быть как можно большим.

Одной из наиболее обобщенных характеристик протектора является его коэффициент использования, который показывает, какая часть металла протектора расходуется на создание защитного тока.

Определив среднее значение защитного тока, создаваемого протектором за время его работы, и умножив его на время его работы, получим количество электричества. Произведение количества электричества на электрохимический эквивалент металла протектора дает массу металла протектора, израсходованную на поддержание тока пары «протектор — сооружение». Общая потеря массы протектора определяется из разности начальной массы протектора и массы протектора, освобожденного от продуктов коррозии после его работы.

Для протекторов наиболее часто используют магний, алюминий и цинк (табл. 1).

Таблица 7

Некоторые электрохимические свойства магния, алюминия и цинка

Показатели

Магний

Алюминий

Цинк

Стандартный электродный потенциал (при 25°С по отношению НВЭ), В

-2,363

-1,663

-0,763

Годовой расход (100%), кг/А

3,95

2,94

10,69

Токоотдача, А*ч/кг

2200

2980

820

Токоотдача, А*ч/дм3

3840

8050

5840

Коэффициент использования, %

50

85

90

Расход за 10 лет при стекании тока 0,1 А, кг

8

3,7

12

Стационарный потенциал в грунте, В

-1,4 до-1,6

-0,9 до-1,2

-0,9 до-1,1

Потенциал по отношению к катоднозащищенному железу (Ucu/CuS04 0,85 В), В

-0,6

-0,2

-0,2

Хотя магний, алюминий и цинк имеют достаточно отрицательные потенциалы, чтобы их использовать для катодной защиты стали, чистые (нелегированные) металлы Mg, Al, Zn не получили практического применения для защиты. Это объясняется тем, что магний имеет сравнительно низкую токоотдачу, а алюминий и цинк склонны к пассивации. Коэффициент использования, например, чистого магния на 10—20% ниже, чем коэффициент использования специальных сплавов для протекторов, созданных на его основе. Введение добавок позволяет получить сплавы с более отрицательными, чем у основного металла, потенциалами, оставаться активными, равномерно корродировать и не становиться пассивным в среде, где этот сплав используется для катодной защиты сооружения. При этом стремятся исключить или максимально ограничить содержание включений, приводящих к самокоррозии протекторов.

Для того чтобы удовлетворить современным высоким техническим требованиям, предъявляемым к протекторным сплавам, необходимо использовать основной материал высокой частоты.

В магниевые сплавы для протекторов вводят добавки алюминия, цинка и марганца. Алюминий увеличивает эффективность сплава, улучшает его литейные свойства и повышает механические характеристики, хотя при этом потенциал немного снижается. Цинк облагораживает сплав и повышает эффективность, уменьшает вредное влияние таких примесей, как медь и никель, позволяя повышать их критическое содержание в сплаве. Марганец вводят при плавке сплава для осаждения примесей железа. Кроме того, он позволяет повысить токоотдачу и сделать более отрицательным потенциал протектора. Основными загрязняющими сплав примесями обычно являются железо, медь, никель, кремний, которые увеличивают собственную коррозию протекторов и тем самым снижают срок их службы. Наиболее вредной примесью является никель. Повышение его содержания резко влияет на токоотдачу.

Образование плотной окисной пленки препятствует прохождению тока у технически чистого алюминия и обычных технических сплавов. Поэтому изготовляют специальные алюминиевые сплавы для протекторов, в которые вводят добавки цинка, олова, циркония, титана, ртути и индия.

Эти добавки позволяют сделать потенциал протектора более отрицательным. Ртуть предотвращает возникновение пассивной пленки на поверхности протектора, однако благодаря токсичности ртути эти протекторы могут загрязнять среду, и поэтому предпочтительнее сплав с индием.

Для цинковых протекторов используется технически очень чистый цинк или специальные сплавы, так как из-за примесей и возникает пассивация их поверхности и снижение токоотдачи.

Алюминий вводят в сплавы для достижения более равномерной коррозии протектора, которая наблюдается при отсутствии добавки. Кадмий добавляют для получения продуктов коррозии, которые крошатся под действием собственного веса и самоуда- ляются. Кремний добавляется для удаления железа в виде железокремниевой примеси. Ртуть добавляют в цинковые сплавы для поддержания постоянного потенциала в течение всего времени работы протектора. Эта добавка токсична, и такие протекторы могут загрязнять внешнюю среду. Вредной примесью является железо, и оно должно быть в минимальном количестве для предотвращения самокоррозии протектора.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы