Катодная защита от коррозии

Катодная защита - является одним из основных видов защиты металлов от коррозии. Катодная электрохимическая защита от коррозии используется в тех случаях, когда защищаемый металл не способен самостоятельно защищаться от коррозии при помощи пассивации.

Катодная защита, по сути, состоит в подключении к изделию внешнего тока от отрицательного полюса источника тока, который поляризует катодные участки коррозионных элементов, и благодаря этому приближает значение потенциала к анодному. Положительный полюс источника тока присоединяется к аноду. При этом антикоррозионная стойкость повышается, и коррозионные повреждения защищаемой конструкции практически сводятся к нулю. Анод же постепенно разрушается и его необходимо через некоторые интервалы времени заменять на новый.

Выделяют несколько способов катодной защиты:

- поляризация при помощи внешнего источника постоянного электрического тока;

- снижение скорости протекания катодного процесса (например, деаэрация электролита);

- протекторная защита, путем контакта защищаемого металлического объекта с металлом, у которого потенциал свободной коррозии в данной среде является более электроотрицательным.

Поляризация от внешнего источника электрического тока часто применяется для защиты конструкций и сооружений, находящихся ниже уровня грунта или воды (днища судов, трубопроводы и др.). Помимо этого, данный вид антикоррозионной защиты используется для защиты цинка, олова, свинца, титана, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, а также углеродистых, высокохромистых, легированных (как высоколегированных, так и низколегированных) сталей и сплавов.

Внешним источником постоянного тока служат станции катодной защиты, которые конструктивно состоят из блока выпрямителя или преобразователя, токоподвода к защищаемому сооружению, анодных заземлителей, анодного кабеля и электрода сравнения.

Катодная защита может применяться как самостоятельный, так и дополнительный вид антикоррозионной защиты.

Главным критерием, по которому можно судить об эффективности катодной защиты металлического сооружения, является его защитный потенциал. Потенциал, при котором в определенных условиях окружающей среды скорость коррозии металла принимает максимально низкое значение, называется защитным.

Использование катодной защиты также имеет свои недостатки. Одним из которых является опасность перезащиты. Перезащита может наблюдаться при слишком большом смещении потенциала защищаемого объекта в отрицательную сторону. В результате такого смещения происходит разрушение защитных покрытий, водородное охрупчивание металла конструкции и, как следствие, коррозионное растрескивание.

Одной из разновидностей катодной защиты является протекторная защита. При применении протекторной защиты к защищаемому металлическому объекту подсоединяется металл с более электроотрицательным потенциалом, называемый протектором. В результате идет разрушение не самой конструкции, а протектора. Со временем прикрепленный протектор корродирует и его необходимо заменять на новый.

Протекторная защита бывает эффективной в тех случаях, когда между протектором и окружающей средой существует небольшое переходное сопротивление. Каждый протектор обладает своим радиусом защитного действия. Радиус действия определяется как максимально возможное расстояние, на которое можно удалить протектор не потеряв защитный эффект. Применение протекторной защиты обуславливается невозможностью, труднодоступностью или дороговизной подведения тока к конструкции.

Протекторы также используются для защиты сооружений в нейтральных средах, таких как: морская или речная вода, воздух, почва и др.

Для производства протекторов используются такие металлы, как: магний, цинк, железо и алюминий. Поскольку чистые металлы в полной мере не выполняют своих защитных функций, то при изготовлении протекторов их дополнительно легируют. Железные протекторы изготавливаются либо из углеродистых сталей, либо чистого железа.