Что такое катодная защита: Катодная защита от коррозии трубопроводов и автомобиля, методы

Содержание

Катодная защита — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Катодная защита днища судна с использованием жертвенных анодов

Катодная защита — это электрохимическая защита от коррозии, основанная на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь[1][2]. Катодную защиту, как правило, совмещают с нанесением защитных покрытий.

Сдвиг потенциала защищаемого металлического объекта осуществляется с помощью внешнего источника постоянного тока (станции катодной защиты) или же соединением с протекторным анодом, изготовленным из металла, более электроотрицательного относительно объекта. При этом поверхность защищаемого образца (детали конструкции) становится эквипотенциальной и на всех её участках протекает только катодный процесс. Обусловливающий коррозию анодный процесс перенесён на вспомогательные электроды. Отсюда названия — жертвенный анод, жертвенный электрод. Если, однако, сдвиг потенциала в отрицательную сторону превысит определённое значение, возможна так называемая перезащита, связанная с выделением водорода, изменением состава приэлектродного слоя и другими явлениями, что может привести к деградации защитного (изоляционного) покрытия и протеканию процесса стресс-коррозии катодно защищаемого объекта.

История открытия

Катодная защита была впервые описана сэром Гемфри Дэви в серии докладов, представленных Лондонскому королевскому обществу[3] по развитию знаний о природе в 1824 году. После продолжительных испытаний впервые катодную защиту применили в 1824 г. на судне HMS Samarang[4]. Анодные протекторы из железа были установлены на медную обшивку корпуса судна ниже ватерлинии, что значительно снизило скорость корродирования меди. Медь, корродируя, высвобождает ионы меди, которые обладают антиобрастающим эффектом. В связи с чрезмерным обрастанием корпуса и снижением эффективности корабля Королевский военно-морской флот Великобритании принял решение отказаться от протекторной защиты, чтобы получить преимущества от антифоулингового эффекта вследствие корродирования меди.

Применение

Катодная защита широко применяется для защиты от коррозии наружной поверхности:

  • больших металлоемких объектов энергетического комплекса, таких как подземные и наземные магистральные и промысловые трубопроводы нефти, газа и нефтепродуктов, тепловые сети, крупные резервуары и т. д. В случае невозможности или нецелесообразности применения катодной защиты для защиты от коррозии небольших объектов может применяться протекторная защита.
  • металлических свайных фундаментов в грунте.
  • морских причалов, оснований нефтегазовых платформ, опор мостов или любых других металлических конструкций в морской воде, причём для разных зон контакта сооружения с морской водой (зона переменного смачивания, зона полного погружения и зона погружения в морской грунт) необходимо применять разные технические решения по катодной защите.
  • судов от коррозии в морской воде (преимущественно протекторная защита).
  • стальной арматуры в железобетоне для свай, фундаментов, дорожных сооружений (в том числе горизонтальных покрытий) и зданий.

Не очень известным, но очень эффективным способом электрохимической защиты от коррозии является катодная защита внутренней поверхности трубопроводов и резервуаров (сосудов) любой ёмкости и назначения, имеющих контакт с агрессивным водным электролитом (промышленными сточными водами или просто водой с высоким содержанием минеральных солей и кислорода). В этом случае применение катодной защиты позволяет продлить срок безремонтной эксплуатации объекта в несколько раз.

Побочный эффект

Основным вредным последствием работы систем катодной защиты подземных сооружений (преимущественно трубопроводов), возникающим вследствие ошибок при проектировании и строительстве подобных систем, может быть ускоренная электрокоррозия (коррозия блуждающими токами) соседних с защищаемым металлических объектов. Для ее предотвращения обычно используется дренажная защита при помощи устройств с источником наложенного (принудительного) тока и устройств без источника тока (поляризованный дренаж).

Стандарты

  • DNV-RP-B401 — Cathodic Protection Design — Det Norske Veritas
  • EN 12068:1999 — Cathodic protection. External organic coatings for the corrosion protection of buried or immersed steel pipelines used in conjunction with cathodic protection. Tapes and shrinkable materials
  • EN 12473:2000 — General principles of cathodic protection in sea water
  • EN 12474:2001 — Cathodic protection for submarine pipelines
  • EN 12495:2000 — Cathodic protection for fixed steel offshore structures
  • EN 12499:2003 — Internal cathodic protection of metallic structures
  • EN 12696:2000 — Cathodic protection of steel in concrete
  • EN 12954:2001 — Cathodic protection of buried or immersed metallic structures. General principles and application for pipelines
  • EN 13173:2001 — Cathodic protection for steel offshore floating structures
  • EN 13174:2001 — Cathodic protection for harbour installations
  • EN 13509:2003 — Cathodic protection measurement techniques
  • EN 13636:2004 — Cathodic protection of buried metallic tanks and related piping
  • EN 14505:2005 — Cathodic protection of complex structures
  • EN 15112:2006 — External cathodic protection of well casing
  • EN 50162:2004 — Protection against corrosion by stray current from direct current systems
  • BS 7361-1:1991 — Cathodic Protection
  • NACE SP0169:2007 — Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • NACE TM 0497 — Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • ГОСТ 26251-84 — Протекторы для защиты от коррозии. Технические условия
  • ГОСТ 9.056-75 — Единая система защиты от коррозии и старения. Стальные корпуса кораблей и судов. Общие требования к электрохимической защите при долговременном стояночном режиме
  • ГОСТ Р 51164-98 — Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии
  • ГОСТ 9.602-2016 — Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

Примечания

  1. ↑ Защита металлов от коррозии (ГРИГОРЬЕВ В. П., 1999), ХИМИЯ
  2. ↑ Электрохимическая защита
  3. ↑ Davy, H., Phil. Trans. Roy. Soc., 114,151,242 and 328 (1824)
  4. ↑ Ashworth V., Corrosion Vol. 2, 3rd Ed., 1994, 10:3

Катодная защита — Википедия. Что такое Катодная защита

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Катодная защита днища судна с использованием жертвенных анодов

Катодная защита — это электрохимическая защита от коррозии, основанная на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь[1][2]. Катодную защиту, как правило, совмещают с нанесением защитных покрытий.

Сдвиг потенциала защищаемого металлического объекта осуществляется с помощью внешнего источника постоянного тока (станции катодной защиты) или же соединением с протекторным анодом, изготовленным из металла, более электроотрицательного относительно объекта. При этом поверхность защищаемого образца (детали конструкции) становится эквипотенциальной и на всех её участках протекает только катодный процесс. Обусловливающий коррозию анодный процесс перенесён на вспомогательные электроды. Отсюда названия — жертвенный анод, жертвенный электрод. Если, однако, сдвиг потенциала в отрицательную сторону превысит определённое значение, возможна так называемая перезащита, связанная с выделением водорода, изменением состава приэлектродного слоя и другими явлениями, что может привести к деградации защитного (изоляционного) покрытия и протеканию процесса стресс-коррозии катодно защищаемого объекта.

История открытия

Катодная защита была впервые описана сэром Гемфри Дэви в серии докладов, представленных Лондонскому королевскому обществу[3] по развитию знаний о природе в 1824 году. После продолжительных испытаний впервые катодную защиту применили в 1824 г. на судне HMS Samarang[4]. Анодные протекторы из железа были установлены на медную обшивку корпуса судна ниже ватерлинии, что значительно снизило скорость корродирования меди. Медь, корродируя, высвобождает ионы меди, которые обладают антиобрастающим эффектом. В связи с чрезмерным обрастанием корпуса и снижением эффективности корабля Королевский военно-морской флот Великобритании принял решение отказаться от протекторной защиты, чтобы получить преимущества от антифоулингового эффекта вследствие корродирования меди.

Применение

Катодная защита широко применяется для защиты от коррозии наружной поверхности:

  • больших металлоемких объектов энергетического комплекса, таких как подземные и наземные магистральные и промысловые трубопроводы нефти, газа и нефтепродуктов, тепловые сети, крупные резервуары и т. д. В случае невозможности или нецелесообразности применения катодной защиты для защиты от коррозии небольших объектов может применяться протекторная защита.
  • металлических свайных фундаментов в грунте.
  • морских причалов, оснований нефтегазовых платформ, опор мостов или любых других металлических конструкций в морской воде, причём для разных зон контакта сооружения с морской водой (зона переменного смачивания, зона полного погружения и зона погружения в морской грунт) необходимо применять разные технические решения по катодной защите.
  • судов от коррозии в морской воде (преимущественно протекторная защита).
  • стальной арматуры в железобетоне для свай, фундаментов, дорожных сооружений (в том числе горизонтальных покрытий) и зданий.

Не очень известным, но очень эффективным способом электрохимической защиты от коррозии является катодная защита внутренней поверхности трубопроводов и резервуаров (сосудов) любой ёмкости и назначения, имеющих контакт с агрессивным водным электролитом (промышленными сточными водами или просто водой с высоким содержанием минеральных солей и кислорода). В этом случае применение катодной защиты позволяет продлить срок безремонтной эксплуатации объекта в несколько раз.

Побочный эффект

Основным вредным последствием работы систем катодной защиты подземных сооружений (преимущественно трубопроводов), возникающим вследствие ошибок при проектировании и строительстве подобных систем, может быть ускоренная электрокоррозия (коррозия блуждающими токами) соседних с защищаемым металлических объектов. Для ее предотвращения обычно используется дренажная защита при помощи устройств с источником наложенного (принудительного) тока и устройств без источника тока (поляризованный дренаж).

Стандарты

  • DNV-RP-B401 — Cathodic Protection Design — Det Norske Veritas
  • EN 12068:1999 — Cathodic protection. External organic coatings for the corrosion protection of buried or immersed steel pipelines used in conjunction with cathodic protection. Tapes and shrinkable materials
  • EN 12473:2000 — General principles of cathodic protection in sea water
  • EN 12474:2001 — Cathodic protection for submarine pipelines
  • EN 12495:2000 — Cathodic protection for fixed steel offshore structures
  • EN 12499:2003 — Internal cathodic protection of metallic structures
  • EN 12696:2000 — Cathodic protection of steel in concrete
  • EN 12954:2001 — Cathodic protection of buried or immersed metallic structures. General principles and application for pipelines
  • EN 13173:2001 — Cathodic protection for steel offshore floating structures
  • EN 13174:2001 — Cathodic protection for harbour installations
  • EN 13509:2003 — Cathodic protection measurement techniques
  • EN 13636:2004 — Cathodic protection of buried metallic tanks and related piping
  • EN 14505:2005 — Cathodic protection of complex structures
  • EN 15112:2006 — External cathodic protection of well casing
  • EN 50162:2004 — Protection against corrosion by stray current from direct current systems
  • BS 7361-1:1991 — Cathodic Protection
  • NACE SP0169:2007 — Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • NACE TM 0497 — Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • ГОСТ 26251-84 — Протекторы для защиты от коррозии. Технические условия
  • ГОСТ 9.056-75 — Единая система защиты от коррозии и старения. Стальные корпуса кораблей и судов. Общие требования к электрохимической защите при долговременном стояночном режиме
  • ГОСТ Р 51164-98 — Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии
  • ГОСТ 9.602-2016 — Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

Примечания

  1. ↑ Защита металлов от коррозии (ГРИГОРЬЕВ В. П., 1999), ХИМИЯ
  2. ↑ Электрохимическая защита
  3. ↑ Davy, H., Phil. Trans. Roy. Soc., 114,151,242 and 328 (1824)
  4. ↑ Ashworth V., Corrosion Vol. 2, 3rd Ed., 1994, 10:3

Катодная защита: применение и стандарты

Коррозия — это химическая и электрохимическая реакция металла с окружающей средой, вызывающая его повреждение. Она протекает с разной скоростью, которую можно уменьшить. С практической точки зрения интерес представляет антикоррозионная катодная защита металлических сооружений, контактирующих с землей, с водой и с транспортируемыми средами. Особенно повреждаются наружные поверхности труб от влияния грунта и блуждающих токов.

катодная защита

Внутри коррозия зависит от свойств среды. Если это газ, он должен быть тщательно очищен от влаги и агрессивных веществ: сероводорода, кислорода и др.

Принцип работы

Объектами процесса электрохимической коррозии являются среда, металл и границы раздела между ними. Среда, которой обычно является влажный грунт или вода, обладает хорошей электропроводностью. На границе раздела между ней и металлической конструкцией происходит электрохимическая реакция. Если ток положительный (анодный электрод), ионы железа переходят в окружающий раствор, что приводит к потере массы металла. Реакция вызывает коррозию. При отрицательном токе (катодный электрод) этих потерь нет, поскольку в раствор переходят электроны. Способ используется в гальванотехнике для нанесения на сталь покрытий из цветных металлов.

Катодная защита от коррозии осуществляется, когда к объекту из железа подводят отрицательный потенциал.

катодная защита от коррозии

Для этого в грунте размещают анодный электрод и подключают к нему положительный потенциал от источника питания. Минус подается на защищаемый объект. Катодно-анодная защита приводит к активному разрушению от коррозии только анодного электрода. Поэтому его следует периодически менять.

Негативное действие электрохимической коррозии

Коррозия конструкций может происходить от действия блуждающих токов, попадающих из других систем. Они полезны для целевых объектов, но наносят существенный вред близкорасположенным сооружениям. Блуждающие токи могут распространяться от рельсов электрифицированного транспорта. Они проходят по направлению к подстанции и попадают на трубопроводы. При выходе из них образуются анодные участки, вызывающие интенсивную коррозию. Для защиты применяют электродренаж — специальный отвод токов от трубопровода к их источнику. Здесь также возможна катодная защита трубопроводов от коррозии. Для этого необходимо знать величину блуждающих токов, которую измеряют специальными приборами.

катодная защита трубопроводов от коррозии

По результатам электрических измерений выбирается способ защиты газопровода. Универсальным средством является пассивный способ изоляции труб от контакта с грунтом с помощью изолирующих покрытий. Катодная защита газопровода относится к активному способу.

катодная защита газопровода

Защита трубопроводов

Конструкции в земле защищают от коррозии, если подключить к ним минус источника постоянного тока, а плюс — к анодным электродам, закопанным рядом в грунт. Ток пойдет к конструкции, защищая ее от коррозии. Таким образом производится катодная защита трубопроводов, резервуаров или трубопроводов, находящихся в грунте.

катодная защита трубопроводов

Анодный электрод будет разрушаться, и его следует периодически менять. Для бака, заполненного водой, электроды размещают внутри. При этом жидкость будет электролитом, через которую ток пойдет от анодов к поверхности емкости. Электроды хорошо контролируются, и их легко заменить. В грунте это делать сложней.

Источник питания

Возле нефте- и газопроводов, в сетях отопления и водоснабжения, для которых необходима катодная защита, устанавливают станции, от которых подается напряжение на объекты. Если они размещаются на открытом воздухе, степень их защиты должна быть не ниже IP34. Для сухих помещений подходит любая.

Станции катодной защиты газопроводов и других крупных сооружений имеют мощность от 1 до 10 кВт.

станции катодной защиты газопроводов

Их энергетические параметры прежде всего зависят от следующих факторов:

  • сопротивление между почвой и анодом;
  • электропроводность грунта;
  • длина защитной зоны;
  • изолирующее действие покрытия.

Традиционно преобразователь катодной защиты представляет собой трансформаторную установку. Сейчас на смену ей приходит инверторная, обладающая меньшими габаритами, лучшей стабильностью тока и большей экономичностью. На важных участках устанавливают контроллеры, обладающие функциями регулирования тока и напряжения, выравнивания защитных потенциалов и др.

Оборудование представлено на рынке в различных вариантах. Для конкретных нужд применяется индивидуальное проектирование, обеспечивающее лучшие условия эксплуатации.

Параметры источника тока

Для защиты от коррозии для железа защитный потенциал составляет 0,44 В. На практике он должен быть больше из-за влияния включений и состояния поверхности металла. Максимальная величина составляет 1 В. При наличии покрытий на металле ток между электродами составляет 0,05 мА/м2. Если изоляция нарушится, он возрастает до 10 мА/м2.

Катодная защита эффективна в комплексе с другими способами, поскольку меньше расходуется электроэнергии. Если на поверхности конструкции есть лакокрасочное покрытие, электрохимическим способом защищаются только места, где оно нарушено.

Особенности катодной защиты

  1. Источниками питания служат станции или мобильные генераторы.
  2. Расположение анодных заземлителей зависит от специфики трубопроводов. Способ расстановки может быть распределенным или сосредоточенным, а также располагаться на разной глубине.
  3. Материал анода выбирается с низкой растворимостью, чтобы его хватило на 15 лет.
  4. Потенциал защитного поля для каждого трубопровода рассчитывается. Он не регламентируется, если на конструкциях отсутствуют защитные покрытия.

Стандартные требования «Газпрома» к катодной защите

  • Действие в течение всего срока эксплуатации средств защиты.
  • Защита от атмосферных перенапряжений.
  • Размещение станции в блок-боксах или в отдельно стоящей в антивандальном исполнении.
  • Анодное заземление выбирается на участках с минимальным электрическим сопротивлением грунта.
  • Характеристики преобразователя выбираются с учетом старения защитного покрытия трубопровода.

Протекторная защита

Способ представляет собой вид катодной защиты с подключением электродов из более электроотрицательного металла через электропроводную среду. Отличие заключается в отсутствии источника энергии. Протектор берет коррозию на себя, растворяясь в электропроводной окружающей среде.

Через несколько лет анод следует заменить, поскольку он вырабатывается.

Эффект от анода увеличивается со снижением у него переходного сопротивления со средой. Со временем он может покрываться коррозионным слоем. Это приводит к нарушению электрического контакта. Если поместить анод в смесь солей, обеспечивающую растворение продуктов коррозии, эффективность повышается.

Влияние протектора ограничено. Радиус действия определяется электрическим сопротивлением среды и разностью потенциалов между анодом и катодом.

Протекторная защита применяется при отсутствии источников энергии или когда их использование экономически нецелесообразно. Она также невыгодна при применении в кислых средах из-за высокой скорости растворения анодов. Протекторы устанавливают в воде, в грунте или в нейтральной среде. Аноды из чистых металлов обычно не делают. Растворение цинка происходит неравномерно, магний корродирует слишком быстро, а на алюминии образуется прочная пленка окислов.

Материалы протекторов

Чтобы протекторы обладали необходимыми эксплуатационными свойствами, их изготавливают из сплавов со следующими легирующими добавками.

  • Zn + 0,025-0,15 % Cd+ 0,1-0,5 % Al — защита оборудования, находящегося в морской воде.
  • Al + 8 % Zn +5 % Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (доли процента) — эксплуатация сооружений в проточной морской воде.
  • Mg + 5-7 % Al +2-5 % Zn — защита небольших конструкций в грунте или в воде с низкой концентрацией солей.

Неправильное применение некоторых видов протекторов приводит к негативным последствиям. Аноды из магния могут быть причиной растрескивания оборудования из-за развития водородного охрупчивания.

Совместная протекторная катодная защита с антикоррозионными покрытиями повышает ее эффективность.

протекторная катодная защита

Распределение защитного тока улучшается, а анодов требуется значительно меньше. Один магниевый анод защищает покрытый битумом трубопровод на длину 8 км, а без покрытия — всего на 30 м.

Защита кузовов автомобилей от коррозии

При нарушении покрытия толщина кузова автомобиля может уменьшиться за 5 лет до 1 мм, т. е. проржаветь насквозь. Восстановление защитного слоя важно, но кроме него есть способ полного прекращения процесса коррозии с помощью катодно-протекторной защиты. Если превратить кузов в катод, коррозия металла прекращается. Анодами могут быть любые токопроводящие поверхности, расположенные рядом: металлические пластины, контур заземления, корпус гаража, влажное дорожное покрытие. При этом эффективность защиты возрастает с ростом площади анодов. Если анодом является дорожное покрытие, для контакта с ним применяется «хвост» из металлизованной резины. Его помещают напротив колес, чтобы лучше попадали брызги. «Хвост» изолируется от корпуса.

К аноду подключается плюс аккумуляторной батареи через резистор 1 кОм и последовательно соединенный с ним светодиод. При замыкании цепи через анод, когда минус соединен с кузовом, в нормальном режиме светодиод еле заметно светится. Если он ярко горит, значит, в цепи произошло короткое замыкание. Причину надо найти и устранить.

Для защиты последовательно в цепи нужно установить предохранитель.

При нахождении автомобиля в гараже его подключают к заземляющему аноду. Во время движения подключение происходит через «хвост».

Заключение

Катодная защита является способом повышения эксплуатационной надежности подземных трубопроводов и других сооружений. При этом следует учитывать ее негативное воздействие на соседние трубопроводы от влияния блуждающих токов.

Катодная защита — Википедия. Что такое Катодная защита

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Катодная защита днища судна с использованием жертвенных анодов

Катодная защита — это электрохимическая защита от коррозии, основанная на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь[1][2]. Катодную защиту, как правило, совмещают с нанесением защитных покрытий.

Сдвиг потенциала защищаемого металлического объекта осуществляется с помощью внешнего источника постоянного тока (станции катодной защиты) или же соединением с протекторным анодом, изготовленным из металла, более электроотрицательного относительно объекта. При этом поверхность защищаемого образца (детали конструкции) становится эквипотенциальной и на всех её участках протекает только катодный процесс. Обусловливающий коррозию анодный процесс перенесён на вспомогательные электроды. Отсюда названия — жертвенный анод, жертвенный электрод. Если, однако, сдвиг потенциала в отрицательную сторону превысит определённое значение, возможна так называемая перезащита, связанная с выделением водорода, изменением состава приэлектродного слоя и другими явлениями, что может привести к деградации защитного (изоляционного) покрытия и протеканию процесса стресс-коррозии катодно защищаемого объекта.

История открытия

Катодная защита была впервые описана сэром Гемфри Дэви в серии докладов, представленных Лондонскому королевскому обществу[3] по развитию знаний о природе в 1824 году. После продолжительных испытаний впервые катодную защиту применили в 1824 г. на судне HMS Samarang[4]. Анодные протекторы из железа были установлены на медную обшивку корпуса судна ниже ватерлинии, что значительно снизило скорость корродирования меди. Медь, корродируя, высвобождает ионы меди, которые обладают антиобрастающим эффектом. В связи с чрезмерным обрастанием корпуса и снижением эффективности корабля Королевский военно-морской флот Великобритании принял решение отказаться от протекторной защиты, чтобы получить преимущества от антифоулингового эффекта вследствие корродирования меди.

Применение

Катодная защита широко применяется для защиты от коррозии наружной поверхности:

  • больших металлоемких объектов энергетического комплекса, таких как подземные и наземные магистральные и промысловые трубопроводы нефти, газа и нефтепродуктов, тепловые сети, крупные резервуары и т. д. В случае невозможности или нецелесообразности применения катодной защиты для защиты от коррозии небольших объектов может применяться протекторная защита.
  • металлических свайных фундаментов в грунте.
  • морских причалов, оснований нефтегазовых платформ, опор мостов или любых других металлических конструкций в морской воде, причём для разных зон контакта сооружения с морской водой (зона переменного смачивания, зона полного погружения и зона погружения в морской грунт) необходимо применять разные технические решения по катодной защите.
  • судов от коррозии в морской воде (преимущественно протекторная защита).
  • стальной арматуры в железобетоне для свай, фундаментов, дорожных сооружений (в том числе горизонтальных покрытий) и зданий.

Не очень известным, но очень эффективным способом электрохимической защиты от коррозии является катодная защита внутренней поверхности трубопроводов и резервуаров (сосудов) любой ёмкости и назначения, имеющих контакт с агрессивным водным электролитом (промышленными сточными водами или просто водой с высоким содержанием минеральных солей и кислорода). В этом случае применение катодной защиты позволяет продлить срок безремонтной эксплуатации объекта в несколько раз.

Побочный эффект

Основным вредным последствием работы систем катодной защиты подземных сооружений (преимущественно трубопроводов), возникающим вследствие ошибок при проектировании и строительстве подобных систем, может быть ускоренная электрокоррозия (коррозия блуждающими токами) соседних с защищаемым металлических объектов. Для ее предотвращения обычно используется дренажная защита при помощи устройств с источником наложенного (принудительного) тока и устройств без источника тока (поляризованный дренаж).

Стандарты

  • DNV-RP-B401 — Cathodic Protection Design — Det Norske Veritas
  • EN 12068:1999 — Cathodic protection. External organic coatings for the corrosion protection of buried or immersed steel pipelines used in conjunction with cathodic protection. Tapes and shrinkable materials
  • EN 12473:2000 — General principles of cathodic protection in sea water
  • EN 12474:2001 — Cathodic protection for submarine pipelines
  • EN 12495:2000 — Cathodic protection for fixed steel offshore structures
  • EN 12499:2003 — Internal cathodic protection of metallic structures
  • EN 12696:2000 — Cathodic protection of steel in concrete
  • EN 12954:2001 — Cathodic protection of buried or immersed metallic structures. General principles and application for pipelines
  • EN 13173:2001 — Cathodic protection for steel offshore floating structures
  • EN 13174:2001 — Cathodic protection for harbour installations
  • EN 13509:2003 — Cathodic protection measurement techniques
  • EN 13636:2004 — Cathodic protection of buried metallic tanks and related piping
  • EN 14505:2005 — Cathodic protection of complex structures
  • EN 15112:2006 — External cathodic protection of well casing
  • EN 50162:2004 — Protection against corrosion by stray current from direct current systems
  • BS 7361-1:1991 — Cathodic Protection
  • NACE SP0169:2007 — Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • NACE TM 0497 — Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • ГОСТ 26251-84 — Протекторы для защиты от коррозии. Технические условия
  • ГОСТ 9.056-75 — Единая система защиты от коррозии и старения. Стальные корпуса кораблей и судов. Общие требования к электрохимической защите при долговременном стояночном режиме
  • ГОСТ Р 51164-98 — Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии
  • ГОСТ 9.602-2016 — Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

Примечания

  1. ↑ Защита металлов от коррозии (ГРИГОРЬЕВ В. П., 1999), ХИМИЯ
  2. ↑ Электрохимическая защита
  3. ↑ Davy, H., Phil. Trans. Roy. Soc., 114,151,242 and 328 (1824)
  4. ↑ Ashworth V., Corrosion Vol. 2, 3rd Ed., 1994, 10:3

Катодная защита от коррозии — принцип работы, устройство механизма

Катодная защита от коррозии


Все элементы различаются по энергии,  которую необходимо приложить, чтобы оторвать электрон от атома элемента. Те элементы, которые легко отдают электроны, относятся к группе металлов. Те же элементы, которые отдают электроны с большим трудом, но легко поглощают их, дополняя электронную оболочку до заполненной, относятся к неметаллам (металлоидам). Металлы обладают различной энергией отрыва электронов — есть металлы, которые легко отдают электроны (окисляются) — это щелочные и щелочноземельные металлы, другие — с трудом окисляются даже сильнейшими окислителями. Сравнительную стойкость металлов к коррозии описывает ряд электроотрицательности (напряжений) металлов (таблица 2.6), который изучается еще в школе. Если рассмотреть этот ряд, то мы увидим, что железо стоит левее водорода, то есть в нормальных условиях оно должно выделять водород из воды (окисляться даже водой). Правда, на практике этого в большинстве случаев не происходит из-за наличия перенапряжения данной реакции, но во влажной атмосфере (особенно при наличии влаги на поверхности изделия) процесс коррозии протекает энергично.

Таблица 2.6. Ряд напряжений (электроотрицательности) элементов и значения их нормальных электродных потенциалов (НЭП).





Элемент

Li

K

Ca

Na

Mg

Be

Al

НЭП

-3,04

-2,93

-2,87

-2,71

-2,37

-1,85

-1,66

Элемент

Fe

Zn

Ni

H

Cu

Ag

Pt

НЭП

-0,76

-0,44

-0,25

0,00

0,34

0,79

1,2

Если посмотреть упомянутый выше ряд напряжений металлов, то мы увидим, что цинк является более активным элементом, чем железо. Поэтому, если соединить между собой эти два металла, то электроны от цинка перейдут к железу, последнее станет более электроположительным и не станет окисляться, а окисляться будет именно цинк. В этой системе железо будет катодом, а цинк — анодом. Если поместить пару “железо-цинк” в электролит, а затем замкнуть между собой металлическим проводником, то по нему пойдет ток. При этом металлический цинк будет растворяться. Ток будет идти до тех пор, пока будет в наличии металлический цинк. Таким образом, металлический цинк, защищая железо, приносится в жертву. Такой анод называется жертвенным анодом. Можно сделать и несколько по-другому. Например, нам необходимо защитить стальное оборудование, находящееся в земле (сваи, буровые трубы). В этом случае поступают следующим образом — рядом с защищаемым оборудованием помещают слегка зарытое в землю бросовое стальное оборудование, и между защищаемым оборудованием и жертвенным анодом прикладывают небольшое (порядка 1 вольта) напряжение, в результате чего защищаемое оборудование “становится более благородным” и перестает ржаветь. В качестве анодных материалов используются: магниевые аноды (общеприняты для подземных сооружений), высококремнистые сплавы, графитовые аноды (для подземных труб), полимерные аноды (для решеток в  бетонах, загрязненных солями), а также малоизнашиваемые аноды (например, сплавы свинца с 2% серебра). Первый способ был предложен для защиты морских судов — к килю корабля плотно крепится лист специального цинкового сплава, который защищает корабль от преждевременного ржавления. Причем именно сплава, а не чистого цинка — последний не  в состоянии поддерживать постоянные величины рабочего потенциала и, следовательно, плотности тока. Особым требованием к такому протекторному аноду является величина анодной плотности тока, причем в большинстве случаев рабочие режимы составляют 1-4 А/кв.м, при которых сплавы имеют высокие и стабильные значения потенциала и рабочего тока. Схемы защиты оборудования по указанным схемам даны на рис.№ 2.2.

Второй способ (а именно, с использованием в качестве анода бросовых стальных изделий с приложением определенной разницы потенциалов) применяется в нефтедобыче и при защите сооружений, находящихся в земле.

Впервые принцип катодной защиты был предложен Хэмфри Дэви в 1820-х годах.

Механизм катодной защиты от коррозии

Рис. 2.2.  Способы катодной защиты сооружений: А – с помощью жертвенного анода; Б – с помощью наложенного потенциала.

Сравнение между жертвенным анодом и подавляемой током катодной защиты дано в таблице 2.7

Таблица 2.7. Сравнение двух способов катодной защиты по эффективности.






 

Жертвенный анод

Подавление током

Оформление

Просто

Сложно

Контроль

Малый или отсутствие

Требует контроля

Область использования

Работает лучше в проводящих средах

Может работать в непроводящих средах

Преимущества и недостатки

Меньшая стоимость. Более высокие капиталовложения для больших систем

Низкие капиталовложения для больших систем. Может вызвать следующие проблемы: коррозия под действием блуждающих токов; водородное охрупчивание

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments

Что такое катодная защита автомобиля и как она действует

Вряд ли стоит спорить с утверждением о том, что главной проблемой и самым распространённым заболеванием практически каждого автомобиля выступает именно коррозия или ржавчина.

Как работает катодная защита

Первые признаки процесса коррозии проявляются на всех автомобилях. Разница только во времени. Более дешёвые машины начинают ржаветь раньше, а качественные и дорогостоящие образцы способны выдержать несколько дольше. Эксперты считают наиболее защищёнными от воздействия коррозии современные японские модели.

Но всё равно они постепенно будут покрываться этими неприятными и опасными пятнами оранжевого цвета. Чтобы избавиться от рыжих участков, требуется потратить много времени и денег.

Против коррозии разработано достаточно большое количество различных средств, способом и методов. Одним из самых эффективных решений считается катодная защита. Только не все понимают, что это такое и как работает. Если вас беспокоит проблема коррозии, которая в ближайшее время может затронуть ваш автомобиль, в особенностях катодной защиты лучше начать разбираться уже сейчас, и в самые кротчайшие сроки установить её. Причём сделать это можно самостоятельно, не обращаясь за помощью в автосервисы.

Как это работает

Первым делом необходимо разобраться в принципе действия катодной защиты для автомобилей от коррозии. Это позволит понять степень эффективности решения и ответит на главный вопрос, который касается того, стоит ли вообще пробовать нечто подобное на своей машине.

Рассматриваемый метод катодной защиты является активным. Он основывается на известных электрохимических законах. Изначально подобную работу по защите металла применяли в трубопроводах и различных массивных металлических конструкциях. Принцип работы катода дал наглядно понять, что метод работает. А потому его успешно переняли представители других сфер производства, и начали активно использовать в автомобилестроении.

Защита основывается на окислительно-восстановительных реакциях, которые протекают на кузове автотранспортного средства. Чтобы обезопасить металл машины, на металлическую поверхность устанавливается специальный элемент с отрицательно заряженным зарядом. Дополнительно применяется так называемый сдвиг потенциала. Его реализуют одним из 2 способов. А именно:

  • за счёт применения внешнего тока;
  • путём использования протекторного анода.

Во втором случае катод соединяют с защитным анодом. При этом его конструкция предусматривает применение металла, который отличается более высоким показателем электроотрицательности, нежели металл кузова самого автотранспортного средства.

Принцип работы базируется на слабом электрическом токе, проходящем через увлажнённый воздух от машины к окружающим её предметам. Это позволяет кузову, который имеет низкую электроотрицательность, восстанавливаться за счёт процесс окисления металла, имеющего более высокую электроотрицательность.

Отсюда становится понятным обозначение защитных пластин, которые автомобилисты часто называют жертвенными анодами. Процесс образования ржавчины перетекает с кузова на закреплённый защитный элемент. Это можно считать эффектом самопожертвования, когда пластина разрушается, принимая на себя коррозийный удар, изначально направленный на саму машину. Аноды разрушаются, что позволяет кузову автомобиля восстанавливаться.

Как выглядит устройство

Чтобы организовать подобную защиту и обеспечить высокий уровень эффективности, требуется внимательно подходить к этому вопросу, детально изучать теоретическую часть, а также в строгой последовательности выполнять работу по установке. Современному автомобилисту лезть в учебники по химии и физике вовсе не обязательно. Производители сделали основную часть работы. Потому автовладельцу остаётся только правильно установить элемент. Сделать это не так уж и сложно.

Но важно понимать, что создание слишком большого сдвига потенциала может привести к абсолютно обратному эффекту. То есть коррозия ускорится, и ситуация значительно усугубится. В итоге кузов быстро покроется ржавчиной, на удаление и восстановление которых потребуется внушительная сумма денег.

Если сдвиг потенциала оказывается выше необходимых значений, активизируется процесс выделения водорода. Параллельно меняется состав слоя электрода, начинается деградация покрытия транспортного средства и образуются столь нелюбимые всеми следы ржавчины. Они охватывают солидную площадь кузова, что ведёт в итоге к большим затратам.

Компоненты защиты

Далее следует рассказать о составных частях катодной защиты автомобильного кузова от коррозии. Это те элементы, без которых ничего работать попросту не будет.

Если детально понять устройство катодной защиты от коррозии, которая применяется для кузова автомобиля, это позволит автомобилистам правильно её использовать и устанавливать на собственное транспортное средство.

В итоге защита состоит из:

  • катода;
  • анода;
  • тока.

Каждый из компонентов выполняет свою особенную роль.

Аноды и катоды

В действительности какого-то специального отдельного катода в составе схемы электрохимической защиты нет, поскольку его роль выполняет непосредственно сам кузов автотранспортного средства. Именно автомобиль является катодом и позиционируется в схеме как минус.

Что же касается анода, то тут применяют различные конструкции и элементы на основе металла. Что используются пластины, металлические изделия и прочие поверхности, главной отличительной чертой которых является способность проводить электроток. Теоретически сюда можно отнести даже промокший от дождя асфальт.

Катодно-протекторная защита от коррозии

Если на автомобиле будет отсутствовать один из этих элементов электрохимической защиты, ничего не сможет функционировать. А потому предотвратить возникновение и распространение коррозии по кузову автомобиля не удастся.

Особое внимание стоит уделить вопросу разности потенциалов. У различных специалистов есть своё мнение на этот счёт. Они говорят о разности потенциалов и степени защиты, которая непосредственно зависит и определяется этим параметров.

Металл кузова якобы защищается полноценно от ржавчины в тех ситуациях, когда величина потенциалов составляет порядка 0,1-0,2 В. Но это условное значение, которое нельзя считать абсолютно справедливым и единственно верным.

На практике расстояние между катодом и анодом может составлять от нескольких сантиметров вплоть до нескольких метров. Но чем больше указанное расстояние между двумя электродами, тем выше параметры разница потенциалов должны быть. Плюс воздух не сможет проводить ток с небольшим показателем напряжения, что требует иметь разницу потенциалов на уровне 1 киловольта.

А вот что действительно важно в этом вопросе влияния на эффективность антикоррозийной защиты автомобиля, так это площадь, которую имеет установленный анод. Чем большую площадь получит этот составной элемент схемы, тем активнее сможет проявлять себя в работе катодная защита. Потому эксперты рекомендуют выбирать более внушительные аноды, монтируемые на авто, чтобы реально обезопасить машину от образования ржавчины и её активного распространения по всему кузову.

Ток

Также в схеме защиты особую роль отводят электрическому току. Тут важно понимать, что для эффективной работы катодного протектора не требуется наличие тока непосредственно между электродами, то есть катодом и анодом. Даже когда определённая сила электротока будет возникать, её стоит воспринимать исключительно как побочный эффект.

Подобный ток между элементами защиты порой образуется в результате намокания анода, колёс автомобиля и пр. И проявляется электроток на аккумуляторе, что позволяет батарее разряжаться с большей скоростью, нежели это происходит обычно.

Чтобы монтаж катодной защиты на автотранспортное средство не наносил никакого вреда для самого авто, а только обеспечивалась надёжная протекция против коррозии, нужно в обязательном порядке соединить анод и бортовую систему. Делается это с помощью такого простого и дешёвого приспособления как добавочный резистор.

Используя этот резистор, удастся ограничить эффект быстрого разряжения аккумуляторной батареи в ситуациях, когда анод окажется замкнутым на катоде, то есть кузове машины. Обычно подобные ситуации возникают по причине того, что схему собрали неправильно. Это ведёт к быстрому износу анода и потере его эффективности. Вплоть до полного окисления с последующим разложением.

Если вы не уверены в собственных силах и возможностях, а также плохо разбираетесь в теории электрохимических процессов, вопрос установки лучше доверить квалифицированным специалистам. Или хотя бы проконсультируйтесь с ними, дабы не допустить ошибок.

Рекомендации по выбору анода

Поскольку катод выбирать нет необходимости, то основное внимание автомобилистов уделяют именно покупке подходящего анода.

Чтобы создать качественную, эффективную и безопасную электрохимическую защиту, требуется соответствующий анод. Всего есть несколько вариантов реализации схемы, каждый из которых обладает своими определёнными нюансами.

Потому стоит отдельно рассмотреть наиболее распространённые аноды и рекомендации по их использованию.

Гаражи из металла

Считается достаточно простым, доступным, из-за чего и очень распространённым вариантом для получения эффективного анода.

Суть заключается в использовании металлического бокса, где будет храниться транспортное средство. Не обязательно, чтобы пол был полностью железным. Порой достаточно наличия открытой металлической арматуры, которой хватает для создания условий качественной антикоррозийной защиты. Летом эффективность протекции повышается, что объясняется активно протекающим парниковым эффектом.

Чтобы организовать защиту с помощью подобного анода, автовладельцу потребуется металлическое сооружение. Его металл соединяют с плюсом аккумуляторной батареи. При этом батарею следует устанавливать на машину через резистор или монтажный провод. В качестве плюса также подойдёт прикуриватель. Но такое возможно лишь при условии, что после отключения зажигания в прикуривателе останется напряжение.

Контур для заземления

Также можно применять контур заземления. При его выборе действия со стороны автовладельца будут фактически аналогичными тем, которые применяются при использовании металлического корпуса гаража.

Но тут важно понимать, что основная антикоррозийная протекция будет направлена именно на днище, в то время как остальные компоненты автомобиля окажутся менее защищёнными.

Ржавчина на дверях авто

Чтобы это исправить, можно провести определённые доработки схему. В землю по периметру стоящего автомобиля вбивается 4 стержня из металла. Их объединяют между собой, используя обычную проволоку из металла. Далее выполняется аналогичный способ подключения, как и в случае с использованием металлического гаража.

Специальный хвост

Их вы можете довольно часто встретить на разных автомобилях. Причём применяются эти металлизированные хвосты на основе резины достаточно давно. Они отличаются наличием эффекта заземления, что и позволяет создавать соответствующую протекцию.

В плане организации катодной защиты установка хвоста считается наиболее простым вариантом. При этом эффективность метода ничуть не меньше, чем у альтернативных способов протекции от коррозии. Хвосты способствуют эффективной антикоррозийной защите в процессе эксплуатации транспортного средства.

Когда наблюдается повышенный уровень влажности воздуха, образуется разность потенциалов между самим транспортным средством и непосредственно дорожным покрытием. В теории при такой ситуации коррозия начинает ещё интенсивнее воздействовать на кузов, постепенно разрушая металлические элементы.

Но тут большую роль играет именно наличие металлизированного хвоста. С его помощью удаётся повысить эффективность воздействия катодной защиты, то есть наблюдается обратный результат, и машина оказывается под надёжной защитой во время движения.

Устройство катодной защиты кузова

При этом хвост обязательно монтируется только в задней части автотранспортного средства. Тут необходимо, чтобы на хвостовик из резины с металлическими вставками и эффектом заземления попадала влага от брызг, возникающих при вращении задних автомобильных колёс.

Не стоит забывать о дополнительных функциях металлизированного хвоста. Такое довольно простое приспособление также выполняет роль антистатического компонента.

Крайне важно правильно установить хвост на своём автомобиле. Если по переменному току, то хвост закорачивают на корпус, а если по постоянному, тогда в изолированном положении относительно автомобильного корпуса. Для подключения используют RC цепочку. Она служит как элементарный частотный фильтр.

Проекторы-электроды

В качестве отдельно рассматриваемого анода выступает специальный электрод с протекторными функциями. Фактически это обычные металлические пластины определённой формы и размеров, которые монтируются на автомобиль.

Чтобы установить такие пластины или электроды-протекторы, требуется выбирать наиболее уязвимые и подверженные возможному воздействию коррозии участки кузова автотранспортного средства. Потому чаще всего для таких целей применяются зоны крыльев, пороги и днище машины.

Если говорить про принцип действия, то никаких существенных отличий в этом плане от остальных рассмотренных ранее способов организации анода протекторы-электроды не имеют.

Но здесь есть один важный момент. Дело всё в том, что подобные протекторные металлические пластины осуществляют непрерывную работу, то есть они воздействуют на металл и защищают его от коррозии постоянно без каких-либо перерывов. Тут не имеет никакого значения, находится машина в движении или стоит на месте. Также не влияет на работоспособность текущие показатели влажности воздуха, что даёт электродам-протекторам неоспоримое преимущество перед всеми конкурирующими анодами.

Чтобы грамотно и правильно организовать качественную защиту кузова своего автомобиля от негативного и во многом пагубного воздействия коррозии с помощью электродов-протекторов, требуется затратить достаточно много времени и усилий. Действительно эффективная защита достигается путём установки минимум 15 пластин на разные участки. Но затраты по времени и силам себя оправдывают полностью. Это позволяет существенно продлить срок службы транспортного средства, и предотвратить сложные ремонтно-восстановительные работы, обусловленные разрушениями, которые были спровоцированы ржавчиной.

Планируя установку электродов-протекторов, стоит особое внимание уделить используемым материалам. В зависимости из сырья, на основе которого производятся элементы, их делят на 2 большие группы.

  1. Разрушающиеся. Это электроды, выполненные в виде металлических пластин, и предназначенные для временного использования. С течением времени материал будет разрушаться, что потребует от автовладельца замены протекторов. Достаточно качественные разрушающиеся электроды могут прослужить 4-5 лет. В качестве сырья для их изготовления обычно используется нержавеющая сталь или металл. Их характеристики и ограниченный срок службы позволяет сделать такие электроды-протекторы финансово более доступными. Если не смотреть на срок службы, элементы работают качественно и справляются с поставленными задачами.
  2. Неразрушающиеся. Подобные протекторы служат значительно дольше. Но за увеличенный интервал эксплуатации приходится платить. По цене они превосходят разрушающиеся аналоги электродов-протекторов в несколько раз. Объяснить это можно не только сроком службы, но и используемыми материалами. Тут сырьём для производства протекторов не разрушающегося типа применяют платину, графит, карбоксил, магнетит и прочие дорогостоящие материалы.

Стоит ли переплачивать за материал и срок службы, каждый решает сам. Но поскольку сама процедура достаточно длительная и сложная в плане исполнения, порой действительно есть смысл переплатить, но установить на весь срок службы автомобиля именно не разрушающиеся протекторы.

Рекомендации по установке

Поскольку теперь схема работы катодной антикоррозийной защиты для автомобиля вам понятна, и все прекрасно понимают её функции и задачи, стоит задуматься над вопросом установки.

Электронная защита автомобиля

Чтобы эффективно и своевременно бороться со ржавчиной или против коррозии, образующейся на машинах, требуется качественная катодная защита для вашего автомобиля. При этом её вполне реально установить своими руками.

Для реализации поставленной задачи нужно придерживаться нескольких простых правил.

  1. Для установки выбирают наиболее слабые места автомобиля, которые начинают первыми страдать от образования коррозии. Вне зависимости от модели и марки транспортного средства, эти уязвимые участки у всех машин примерно одинаковые. К ним относят крылья, колёсные арки, днище, пороги и пр. То есть концентрировать основное внимание нужно на слабо защищённых местах, но при этом не забывать устанавливать протекторы на другие элементы кузова.
  2. Выбирайте пластины круглой или прямоугольной формы. При этом рекомендуется придерживаться определённых ограничений в плане размеров. Площадь пластины не должна быть меньше 4 квадратных сантиметров. Но и покупать элементы размером более 10 квадратных сантиметров также не имеет особого смысла. Для них сложнее будет отыскать подходящее место при монтаже.
  3. Приобретайте необходимое количество защитных пластин. Тут важно учитывать, что один протектор указанных размеров защищает площадь около 35 квадратных сантиметров. Это объясняет, почему на автомобили устанавливается не менее 15 протекторов.
  4. Устанавливать элементы следует на лакокрасочное покрытие, используя специальный эпоксидный клей. При этом допускать прямого контакта между лакокрасочным слоем и пластиной нельзя. Эпоксидная смола должна как бы разделять их между собой.
  5. Пластины монтируются таким образом, чтобы они были направлены лицевой часть навстречу водяным брызгам и агрессивной среде, которая способствует возникновению коррозии.

В остальном же никаких особых трудностей с установкой определённого количества протекторов возникать не должно.

Не лишним будет изучить рекомендации специалистов, проконсультироваться с экспертами в области антикоррозийной защиты и даже немного полистать учебники, где описываются электрохимические процессы.

Если вы сомневаетесь в выборе подходящих протекторов и не уверены в возможности самостоятельно установить пластины, обратитесь к профессионалам. Услуга не самая дорогая, но сохранивший свою целостность кузов полностью оправдывает вложенные средства.

Как утверждают опытные автомобилисты, потраченные силы, время и деньги со временем компенсируются длительным сроком службы автомобиля. Кто-то применяет только один метод протекции, другие используют одновременно несколько мер по защите от ржавчины. Действуйте на своё усмотрение. Зачастую лучше установить нужное число качественных электродов-протекторов в правильные места, нежели вместе применять альтернативные методы.

Практика показывает, что в настоящее время именно протекторы в виде пластин из специальных материалов эффективнее всего справляются с антикоррозийной защитой. Вопрос лишь в правильной установке элементов.

Катодная защита — это… Что такое Катодная защита?



Катодная защита

Катодная защита

— электрохимическая защита металла от коррозии, осуществляемая катодной поляризацией его от внешнего источника тока или путем соединения с металлом, имеющим в данной среде более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла.

Катодная защита

— электрохимическая защита металла от коррозии, осуществляемая катодной поляризацией его от внешнего источника тока или путем соединения с металлом, имеющим в данной среде более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла.

3.9 катодная защита : Электрохимическая защита, основанная на смещении потенциала объекта защиты в область отрицательных значений.

3.17 Катодная защита : торможение коррозионного процесса посредством сдвига потенциала оголенных участков трубопровода в сторону более отрицательных значений, чем потенциал свободной коррозии этих участков.

120. Катодная защита

Электрохимическая защита металла, осуществляемая катодной поляризацией от внешнего источника тока или путем соединения с металлом, имеющим более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла

3.20 катодная защита: Электрохимическая защита, основанная на смещении потенциала объекта защиты в область отрицательных значений.

3.5 катодная защита: Электрохимическая защита, основанная на смещении потенциала объекта защиты в область отрицательных значений.

3.1.8 катодная защита: Электрохимическая защита, основанная на смещении потенциала объекта защиты в область отрицательных значений.

3.1.8 катодная защита: Электрохимическая защита, основанная на смещении потенциала объекта защиты в область отрицательных значений.

Смотри также родственные термины:


154 катодная защита кабеля местной связи от коррозии: Защита металлической оболочки и брони кабеля местной связи от почвенной коррозии и электрокоррозии посредством оборудования анодного заземления, установки катодной станции и соединения анодного заземления, катодной станции и защищаемых от коррозии оболочки и брони кабеля местной связи дренажными кабелями

Катодная защита при помощи постороннего источника тока

— способ электрической защиты подземных металлических сооружений от коррозии путем сообщения им отрицательного потенциала по отношению к окружающей среде при помощи соединения их с отрицательным полюсом источника постоянного тока катодной установки, положительный полюс которой подключается к специальному заземлению (анодному).

Катодная защита при помощи постороннего источника тока

— способ электрической защиты подземных металлических сооружений от коррозии путем сообщения им отрицательного потенциала по отношению к окружающей среде при помощи соединения их с отрицательным полюсом источника постоянного тока катодной установки, положительный полюс которой подключается к специальному заземлению (анодному).

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации.
academic.ru.
2015.

  • Катод химического источника тока
  • катодная защита кабеля местной связи от коррозии

Смотреть что такое «Катодная защита» в других словарях:

  • Катодная защита —         (a. cathodic protection; н. Kathodenschutz; ф. protection cathodique; и. proteccion catodica) метод электрохим. защиты металлич. сооружений от морской и подземной коррозии. Основан на катодной поляризации металла, осуществляемой внеш.… …   Геологическая энциклопедия

  • катодная защита — Электрохимическая защита металла, осуществляемая катодной поляризацией от внешнего источника тока или путем соединения с металлом, имеющим более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла. [ГОСТ 5272 68] катодная защита Электрохимическая… …   Справочник технического переводчика

  • Катодная защита — электрохимическая защита металлического сооружения путем подключения его к отрицательному полюсу источника постоянного тока, к положительному полюсу которого подключен анод… Источник: ПРИКАЗ Минэнерго РФ от 29.12.2001 N 375 О ВВЕДЕНИИ В… …   Официальная терминология

  • катодная защита — [cathodic protection] электро химическая защита металлов от коррозии, при которой защищаемое изделие является катодом; направлена на смещение потенциала корродирующей поверхности в катодную сторону до стационарного (так называемого защитного)… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Катодная защита — винто рулевая группа защищается анодами …   Википедия

  • КАТОДНАЯ ЗАЩИТА — разновидность электрохими ческой защиты корпуса или плав, сооружения от коррозии, состоящая в подключении защищаемой констр. к отрицат. полюсу источника постоянного тока, к положит, полюсу к рого подключаются нераствори мые или малорастворимые… …   Морской энциклопедический справочник

  • Катодная защита — Cathodic protection Катодная защита. (1) Уменьшение скорости коррозии, приведение коррозионного потенциала электрода к меньшему значению окислительного потенциала путем приложения внешней электродвижущей силы. (2) Частичная или полная защита… …   Словарь металлургических терминов

  • катодная защита — katodinė apsauga statusas T sritis chemija apibrėžtis Metalų apsauga nuo korozijos katodine poliarizacija. atitikmenys: angl. cathodic protection rus. катодная защита …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • КАТОДНАЯ ЗАЩИТА — см. Электрохимическая защита …   Химическая энциклопедия

  • Катодная защита при помощи постороннего источника тока — способ электрической защиты подземных металлических сооружений от коррозии путем сообщения им отрицательного потенциала по отношению к окружающей среде при помощи соединения их с отрицательным полюсом источника постоянного тока катодной установки …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Что такое катодная защита и как она работает?

Что такое катодная защита и как она работает?

Коррозия — это естественный процесс, который может привести к разрушению металлических конструкций и причинить дорогостоящий ущерб вашему бизнесу.

Для возникновения коррозии должны присутствовать четыре элемента: принимающая площадка, из которой течет ток, место назначения, где ток не течет, среда, способная проводить ток (например, вода, бетон или почва), и металлический путь между хост и целевой сайт.

Электрохимическая коррозия металлов — это процесс, при котором ионы на поверхности металла переносятся на другое вещество (деполяризатор, менее активное вещество или металл). Такими деполяризаторами являются кислород, кислоты или катионы более пассивных металлов.

Для чего используется катодная защита?

Катодная защита часто используется для уменьшения коррозионных повреждений активных металлических поверхностей. Катодная защита используется во всем мире для защиты трубопроводов, водоочистных сооружений, надводных и подводных резервуаров для хранения, корпусов судов и лодок, морских производственных платформ, арматурных стержней в бетонных конструкциях и опорах и т. Д.

Катодная защита часто используется для защиты стали от коррозии. Коррозия возникает, когда два разнородных металла погружаются в электролитическое вещество, такое как вода, почва или бетон. Этот тип металлического проводящего пути между двумя разнородными металлами обеспечивает путь, по которому свободные электроны перемещаются от более активного металла (анода) к менее активному металлу (катоду). Если свободные электроны с анода не достигают активных центров катода до поступления кислорода, ионы на активных центрах могут затем рекомбинировать с образованием гидроксида железа, т.е.е. ржавчина.

Как работает катодная защита?

По сути, катодная защита соединяет основной металл, подверженный риску (сталь), с расходуемым металлом, который подвергается коррозии вместо основного металла. Метод обеспечения катодной защиты стали сохраняет металл, обеспечивая высокоактивный металл, который может действовать как анод и обеспечивать свободные электроны. Вводя эти свободные электроны, активный металл жертвует своими ионами и предохраняет менее активную сталь от коррозии.

Типы катодной защиты

Существует два основных типа катодной защиты: гальваническая и катодная защита наложенным током.

Гальванический

Гальваническая защита заключается в нанесении на сталь защитного цинкового покрытия для предотвращения коррозии. Цинк корродирует вместо герметизированной стали. Эти системы имеют ограниченный срок службы, так как расходуемый анод, защищающий лежащий под ним металл, будет продолжать разрушаться с течением времени до тех пор, пока жертвенный анод не перестанет обеспечивать защиту.

Катодная защита наложенным током

Системы катодной защиты с наложенным током состоят из анодов, подключенных к источнику питания, который обеспечивает постоянный источник электрического тока.В методе защиты с протекторным анодом для «жертвоприношения» ионов используется металл, более активный, чем основной металл. Эти «расходуемые аноды» (обычно сплавы, такие как магний, алюминий или цинк) имеют более сильный электрохимический потенциал. Этот метод часто может обеспечить гораздо более длительную защиту, чем жертвенный анод, поскольку анод питается от неограниченного источника энергии.

Недостатки катодной защиты

Катодная защита использовалась в течение многих лет для защиты конструкций, которые подвергаются длительному воздействию агрессивных сред.Но сама установка катодной защиты может быть дорогостоящей. Конкретные детали конструкции конструкций также могут усложнять катодную защиту и, следовательно, увеличивать ее стоимость. Помимо этой стоимости, система также требует текущего обслуживания, включая периодический визуальный осмотр. В случае катодной защиты наложенным током также возникают постоянные расходы на электроэнергию. В частности, расходные аноды имеют ограниченный ток, подвержены быстрой коррозии и, следовательно, имеют ограниченный срок службы.

Таким образом, катодная защита — широко используемый метод защиты стальных конструкций, но может быть дорогостоящим и требовать регулярного обслуживания и замены. Продукты, которые обеспечивают защитный слой с нулевой реакционной способностью, с большей вероятностью продлят срок службы стальных конструкций и создадут нереактивный слой защиты.

Для получения дополнительной информации о EonCoat, наиболее долговечном и наиболее экономичном методе защиты от коррозии на рынке, свяжитесь с нами сегодня.

,

Что такое система катодной защиты и как она предотвращает коррозию Упрочнение композитного материала

Что такое система катодной защиты?

Катодная защита — это широко используемый метод предотвращения и контроля коррозии металла, который особенно подвержен ржавчине и коррозии. Металлические предметы, которые могут содержать, находиться рядом или находиться в воде в течение длительного периода времени, такие как лодки с металлическим корпусом или водопроводные трубы, часто снабжены катодной защитой для предотвращения их коррозии с течением времени.

Как работает катодная защита

В катодной защите используется кусок легко подверженного коррозии металла, такого как цинк или железо, соединенный с поверхностью, которую он должен защищать. Этот металл, называемый «жертвенным анодом» или просто «анодом», ржавеет и корродирует вместо основного куска металла.

Системы катодной защиты и их использование в промышленности

Катодная защита заключается в первую очередь в гальванизации металла. Такие металлы, как сталь, покрыты более легко корродирующим металлом, например цинком.По мере того, как происходит коррозия, цинк приносится в жертву ржавчине и коррозии, в то время как основная сталь остается в основном нетронутой. Между двумя уровнями образуется естественный электрический ток, который способствует привлечению окисления и коррозии к жертвенному цинку.

В объектах, где между металлом не может образоваться сплошной электрический ток, другой метод катодной защиты добавляет внешний постоянный электрический ток, чтобы отвести коррозию от защищаемой поверхности.

Другие преимущества и способы применения катодной защиты

Во многих случаях было показано, что применение катодной защиты к объекту имеет укрепляющий эффект.Очевидное объяснение состоит в том, что добавление еще одного слоя металла, даже более слабого, увеличивает прочность мишуры и помогает уменьшить появление изломов, трещин и разрывов.

В

HJ3 используются композитные технологии, которые не только защищают ваши металлические поверхности от окисления, коррозии и ржавчины, но и повышают их долговечность. Сэкономьте на замене металлических труб из-за коррозии, позвоните в HJ3 сегодня.

,

Катодная защита — определение катодной защиты по The Free Dictionary

[USPRwire, Вт, 23 июля 2019 г.] MRRSE Insights в своем недавнем исследовании рынка катодной защиты предлагает подробный анализ стоимости рынка катодной защиты на основе различных сегментов, таких как решение, тип, область применения и регион. [ClickPress , Вт, 23 июля 2019 г.] MRRSE Insights в своем недавнем исследовании рынка катодной защиты предлагает подробный анализ стоимости рынка катодной защиты на основе различных сегментов, таких как решение, тип, область применения и регион.Поскольку ввод в действие постоянной катодной защиты занял бы более шести месяцев, было принято решение о временной защите выкидных трубопроводов, добавили в компании, отметив, что работы проводились в сложных условиях. 3 апреля 2018 г. — Техас, США. Компания Vac-One Services, провайдер услуг по гидротехнике, приобрела в Колорадо, американского поставщика услуг катодной защиты и вакуумных земляных работ Kantex Companies, LLC, чтобы предложить услуги катодной защиты, сообщает компания. Была использована система, в которой использовались расходуемые цинковые аноды, а медная проволока служила проводником между металлом и анодом, а стержень служил опорой.Проведенная работа включает оценку и исследование коррозии, специальные обследования, рекомендации по ремонту и предотвращению коррозии, проектирование и предоставление технических услуг для систем катодной защиты, ввод систем в эксплуатацию, документацию систем, текущую эксплуатацию и мониторинг систем катодной защиты, поиск неисправностей, систему проверка и устранение неисправностей в системах. Катодная защита с подавленным током используется для защиты трубопроводов от дефектов покрытия [17]. В заявлении в FERC в апреле прошлого года 1NGAA утверждало, что традиционные установки с грунтовым слоем для катодной защиты обычно включают строительство за пределами права собственности. способ и не должен требовать одобрения.Компания Farwest Corrosion Control запатентовала контроллер катодной защиты для стальных резервуаров для воды. В двух конференц-залах внутри выставочного зала одновременно проводились лекции по различным темам, от нанесения покрытий на железные и стальные мосты до катодной защиты (CP) морских ветряных электростанций. Катодная защита, сочетающая в себе электрические и химические принципы, эффективно восстанавливает pH-баланс стали за счет применения электрического тока.
,Предотвращение выброса

из подземных резервуаров для хранения (UST) | Резервуары подземные (СТХ)

Введение

В 2015 году EPA пересмотрело правила подземных резервуаров (UST). Ниже вы найдете новые требования к защите от разливов, защите от переполнения и защите от коррозии.

На этой странице:


Как можно предотвратить выпуск ЕСН?

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) разработало часть технических правил для систем подземных резервуаров для хранения (UST) для предотвращения выбросов от UST.Правила требуют, чтобы владельцы и операторы правильно устанавливали системы UST и защищали свои UST от разливов, переполнений и коррозии, а также требуют соблюдения правильных методов заполнения. Кроме того, владельцы и операторы должны сообщать о существовании новых систем UST, предполагаемых выбросах, закрытии систем UST и вести учет эксплуатации и технического обслуживания.

Начало страницы


Что такое защита от разливов?

защиты от разливов является сдерживанием вокруг заливной трубы, улавливает мелкие капли или разливы, которые возникают, когда Подающий шланг отсоединен от заполнения трубы.Этот контейнер обычно называют ведром для разлива. Его также можно назвать водосборным бассейном или люком для локализации разливов. По сути, ведро для разлива — это емкость, закрытая вокруг наливной трубы. Для защиты от разливов ведро для разливов должно быть достаточно большим, чтобы вместить все, что может пролиться, когда напорный шланг отсоединен от наливной трубы. Типичный напорный шланг вмещает около 14 галлонов топлива. Ковши для разлива различаются по размеру от тех, которые вмещают всего несколько галлонов, до гораздо больших — чем больше ведро для разлива, тем большую защиту от разлива он может обеспечить.

Вам нужен способ удаления жидкости из ведер для разлива. Производители могут оборудовать емкости для разливов насосом или сливом для удаления жидкости. Или вы можете приобрести ручной безыскровой насос. Вы должны стараться, чтобы ваше ведро для разлива было чистым и пустым. Некоторые ведра для разлива могут собрать достаточно воды и осадка вместе с пролитым продуктом, поэтому слив этой смеси в резервуар будет неразумным. В этом случае вы можете откачать ведро для разлива и утилизировать жидкость надлежащим образом. Если жидкость содержит топливо или химические вещества, ее можно рассматривать как опасные отходы.Свяжитесь с вашим агентством-исполнителем, ответственным за опасные отходы, для получения информации о требованиях к испытаниям и обращению.

Примечание. Если UST никогда не получает более 25 галлонов за раз, UST не должен соответствовать требованиям защиты от разливов. В эту категорию попадают многие небольшие резервуары для отработанного масла.

2015 Требование — Не позднее 13 октября 2018 г. ведра для разлива должны иметь либо двойные стенки (с периодическим контролем целостности обеих стенок ведра), либо периодически проверяться на правильность работы в соответствии с испытаниями нового оборудования для предотвращения разливов. требования.

Начало страницы


Что такое защита от переполнения?

Устройства защиты от переполнения либо перекрывают поток продукта, либо ограничивают поток продукта, либо предупреждают оператора по доставке сигналом тревоги, когда резервуар близок к полному. Эти устройства устанавливаются внутри резервуара и активируются, если продукт в UST достигает определенного уровня в резервуаре. Обычно ваш UST должен иметь защиту от переполнения. Три типа устройств защиты от переполнения:

  • Устройства автоматического отключения
  • Сигнализация переполнения
  • Ограничители потока (также называемые шаровыми поплавковыми клапанами)

Примечание. Если UST никогда не получает более 25 галлонов за раз, UST не должен соответствовать требованиям защиты от переполнения.В эту категорию попадают многие небольшие резервуары для отработанного масла.

2015 Требование — Не позднее 13 октября 2018 г. оборудование для предотвращения перелива должно периодически проверяться на правильность работы в соответствии с новыми требованиями к испытаниям оборудования для предотвращения перелива.

Начало страницы


Каковы правильные методы розлива?

Многие выбросы на площадках UST происходят из-за разливов и переливов, которые происходят во время доставки. Хотя эти разливы обычно небольшие, повторяющиеся небольшие выбросы могут вызвать большие экологические проблемы.Чтобы предотвратить разливы и переполнения во время наполнения резервуаров, правила UST требуют, чтобы владельцы и операторы соблюдали следующие правила заполнения:

  • Объем, имеющийся в резервуаре, превышает объем регулируемого вещества, которое должно быть перенесено в резервуар до того, как будет выполнено перемещение
  • Операция передачи контролируется постоянно

Стандартные отраслевые методы также доступны для заполнения резервуаров.

Начало страницы


Что такое защита от коррозии?

Незащищенные подземные металлические компоненты системы UST могут вызывать коррозию и выделять продукт через коррозионные отверстия.Коррозия может начаться с точечной коррозии на металлической поверхности. По мере того как ямка становится глубже, могут образовываться дыры. Даже небольшое отверстие для коррозии со временем может привести к значительным выбросам. Помимо резервуаров и трубопроводов, металлические компоненты могут включать гибкие соединители, шарниры и турбины. Все металлические компоненты системы UST, которые контактируют с землей и обычно содержат продукт, должны быть защищены от коррозии. Два общих метода, используемых для защиты металлических компонентов от коррозии, — это катодная защита и изоляция металлических компонентов от агрессивной среды.

Все UST, установленные после 22 декабря 1988 г., должны соответствовать одному из следующих стандартов защиты от коррозии:

  • Резервуар и трубопроводы полностью изготовлены из некорродирующего материала, такого как пластик, армированный стекловолокном
  • Резервуар и трубопровод из стали с антикоррозийным покрытием и катодной защитой
  • Бак из стали, плакированной толстым слоем некорродирующего материала (этот вариант не распространяется на трубопроводы)
  • Резервуар и трубопровод устанавливаются без дополнительных мер защиты от коррозии при условии, что эксперт по коррозии определил, что объект не является достаточно коррозионным, чтобы вызвать утечку из-за коррозии в течение его срока службы, и владельцы или операторы ведут записи, которые демонстрируют соблюдение этого требование
  • Конструкция резервуара и трубопроводов, а также защита от коррозии определяются исполнительным агентством таким образом, чтобы предотвратить выброс или угрозу выброса любого хранимого регулируемого вещества таким образом, который не менее защищает здоровье человека и окружающую среду, чем варианты, перечисленные выше.
    Системы

UST также должны быть спроектированы, сконструированы и установлены в соответствии с отраслевыми нормами и стандартами и согласно инструкциям производителя.

Системы

СТЮ, установленные до 22 декабря 1988 г., должны быть защищены от коррозии. Эти UST должны соответствовать одному из стандартов защиты от коррозии, перечисленных выше, или соответствовать одному из вариантов модернизации, описанных ниже (или быть должным образом закрытыми):

  • Внутренняя обивка
  • Катодная защита *
  • Внутренняя футеровка в сочетании с катодной защитой *

* ПРИМЕЧАНИЕ: Перед добавлением катодной защиты целостность резервуара должна быть обеспечена одним из следующих методов:

  • Резервуар подвергается внутреннему осмотру и оценке, чтобы убедиться, что резервуар конструктивно прочен и не имеет коррозии или отверстий.
  • Резервуар установлен менее 10 лет и использует ежемесячный мониторинг выбросов.
  • Бак был установлен менее 10 лет и был оценен на предмет коррозионных отверстий путем проведения двух испытаний на герметичность — первое проводится до добавления катодной защиты, а второе — через 3–6 месяцев после первой операции катодной защиты.

Модернизация неизолированного металлического трубопровода выполняется путем добавления катодной защиты. ПРИМЕЧАНИЕ. Металлические участки труб и фитинги, которые выпустили продукт в результате коррозии или других повреждений, должны быть заменены.Трубопроводы, полностью изготовленные из (или заключенные в) нержавеющего материала, не нуждаются в катодной защите.

2015 Требование — Не позднее 11 апреля 2016 года все новые и замененные резервуары и трубопроводы должны соответствовать требованиям к вторичной защитной оболочке, в том числе внутреннему мониторингу, в соответствии с новыми требованиями к вторичной защитной оболочке. EPA рассматривает вопрос о замене трубопровода, когда 50 или более процентов трубопровода снимаются и устанавливаются другие трубопроводы. Кроме того, владельцы и операторы должны установить защитную оболочку под диспенсером для новых систем диспенсера.

Начало страницы

Защита от разливов

защиты от разливов является сдерживанием вокруг заливной трубы, улавливает мелкие капли или разливы, которые возникают, когда Подающий шланг отсоединен от заполнения трубы. Этот контейнер обычно называют ведром для разлива. Его также можно назвать водосборным бассейном или люком для локализации разливов. По сути, ведро для разлива — это емкость, закрытая вокруг наливной трубы. Для защиты от разливов ведро для разливов должно быть достаточно большим, чтобы вместить все, что может пролиться, когда напорный шланг отсоединен от наливной трубы.Типичный напорный шланг вмещает около 14 галлонов топлива. Ковши для разлива различаются по размеру от тех, которые вмещают всего несколько галлонов, до гораздо больших — чем больше ведро для разлива, тем большую защиту от разлива он может обеспечить.

Ведра для разлива

Вам нужен способ удаления жидкости из ведер для разлива. Производители могут оборудовать емкости для разливов насосом или сливом для удаления жидкости. Или вы можете приобрести ручной безыскровой насос. Вы должны стараться, чтобы ваше ведро для разлива было чистым и пустым.Некоторые ведра для разлива могут собрать достаточно воды и осадка вместе с пролитым продуктом, поэтому слив этой смеси в резервуар будет неразумным. В этом случае вы можете откачать ведро для разлива и утилизировать жидкость надлежащим образом. Если жидкость содержит топливо или химические вещества, ее можно рассматривать как опасные отходы. Свяжитесь с вашим агентством-исполнителем, ответственным за опасные отходы, за информацией о требованиях к испытаниям и обращению.

Примечание. Если UST никогда не получает более 25 галлонов за раз, UST не должен соответствовать требованиям защиты от разливов.В эту категорию попадают многие небольшие резервуары для отработанного масла.

Защита от переполнения

Защита от переполнения — это устройства, которые либо перекрывают поток продукта, либо ограничивают поток продукта, либо предупреждают оператора доставки сигналом тревоги, когда резервуар близок к полному. Эти устройства устанавливаются внутри резервуара и активируются, если продукт в UST достигает определенного уровня в резервуаре. Обычно ваш UST должен иметь защиту от переполнения. Три типа устройств защиты от переполнения:

Примечание. Если UST никогда не получает более 25 галлонов за один раз, UST не должен соответствовать требованиям защиты от переполнения.В эту категорию попадают многие небольшие резервуары для отработанного масла.

Каковы правильные методы розлива?

Многие выбросы на площадках UST происходят из-за разливов и переливов, которые происходят во время доставки. Хотя эти разливы обычно небольшие, повторяющиеся небольшие выбросы могут вызвать большие экологические проблемы. Чтобы предотвратить разливы и переполнения во время наполнения резервуаров, правила UST требуют, чтобы владельцы и операторы соблюдали следующие правила заполнения:

  • объем, имеющийся в резервуаре, превышает объем регулируемого вещества, которое должно быть перенесено в резервуар до того, как передача будет произведена; и
  • : операция передачи контролируется постоянно.

Стандартные отраслевые методы также доступны для заполнения резервуаров.


Устройства автоматического отключения

Автоматическое устройство отключения устанавливается в подземный резервуар для хранения (ЕСН) наполнительную трубу будет замедляться, а затем остановить поток продукта в резервуар, когда продукт достиг определенного уровня в резервуаре. Федеральные правила требуют, чтобы отключение происходило, когда резервуар заполнен на 95 процентов или до того, как какие-либо фитинги, расположенные наверху резервуара, попадут в продукт.Это устройство имеет один или два клапана, которые приводятся в действие поплавковым механизмом. Иллюстрации на левом ниже показывает один тип устройства автоматического отсечного. Обратите внимание, что поплавок опущен, а заправочный клапан открыт. Иллюстрации на правом рисунке показана та же запорное устройство с поплавком вверх и наполнительный клапан закрыт.

Некоторые автоматические запорные устройства работают в два этапа. На первом этапе резко сокращается поток продукта, чтобы предупредить водителя о том, что UST почти заполнен. Водитель может затем закрыть нагнетательный клапан и все еще есть место в UST для продукта, оставшегося в подающем шланге.Если водитель не обращает внимания и уровень жидкости поднимается выше, клапан полностью закрывается, и жидкость больше не может подаваться в UST, оставляя водителя с напорным шлангом, полным продукта.

Устройство автоматического отключения с опущенным поплавком и открытым клапаном наполнения

Устройство автоматического отключения с поднятым поплавком и закрытым клапаном наполнения

Начало страницы


Сигнализация переполнения

Нажмите, чтобы увидеть полноразмерную диаграмму сигналов тревоги при переполнении.

Для сигнализации

о переполнении используются датчики, установленные в резервуаре (см. Рисунок справа), чтобы активировать аварийный сигнал, когда резервуар заполнен на 90 процентов или в течение одной минуты после переполнения.В любом случае, сигнализация должна давать достаточно времени для того, чтобы доставщик закрыл запорный клапан грузовика до того, как произойдет переполнение. Сигнализация должна быть расположена так, чтобы доставщик мог легко ее видеть или слышать. (Сигнализация о переполнении часто является частью автоматических систем измерения резервуара.)

Сигнализация переполнения срабатывает только в том случае, если она предупреждает доставщика в нужное время, а доставщик быстро реагирует. Не забудьте включить сигнализацию в электрическую цепь, которая активна все время, чтобы сигнализация всегда срабатывала.Многие поставки осуществляются ночью, когда объект закрыт. Вы же не хотите выключать будильник, когда выключаете свет в офисе.

Начало страницы


Шаровые поплавковые клапаны

Шаровые поплавковые клапаны (также известные как поплавковые выпускные клапаны) устанавливаются на дне выпускной линии внутри резервуара. Когда уровень продукта находится ниже клетки, шарик упирается в нижнюю часть клетки, а вентиляционная линия открыта (см. Рисунок внизу слева). Когда уровень продукта поднимается над дном клетки, шарик плавает по продукту и поднимается в клетке.По мере того, как подача продолжается, шар в конечном итоге садится в вентиляционную линию (см. Рисунок ниже справа) и ограничивает выход пара из вентиляционной линии до того, как резервуар будет заполнен. Ограничители потока должны начать ограничивать поток, когда бак заполнен на 90 процентов или за 30 минут до переполнения. Если крышка резервуара герметична, шаровой поплавковый клапан может создать достаточное противодавление, чтобы ограничить поток продукта в резервуар, что может уведомить водителя о прекращении подачи в резервуар. Однако, если UST имеет незакрепленные фитинги или другие негерметичные компоненты верхней части бака, поток не будет ограничен, и произойдет переполнение.

ПРИМЕЧАНИЕ. Производители не рекомендуют использовать шаровые поплавковые клапаны с всасывающим трубопроводом, нагнетанием под давлением или коаксиальным улавливанием паров ступени I.

Шаровой поплавковый клапан с шаром в нижней части клетки и открытой вентиляционной линией. Это означает, что продукт находится под клеткой, а вентиляционная линия открыта.

Шаровой поплавковый клапан поднимается по мере подъема продукта. В конечном итоге шар попадает в вентиляционную линию и ограничивает выход пара из вентиляционного отверстия до того, как резервуар будет заполнен.

Начало страницы

Защита от коррозии

Это примеры того, как коррозия может начаться как точечная коррозия на поверхности металла и может развиться в отверстия в незащищенных металлических компонентах системы UST.

Незащищенные подземные металлические компоненты системы UST могут вызывать коррозию и выделять продукт через коррозионные отверстия. Коррозия может начаться с точечной коррозии на металлической поверхности. По мере того как ямка становится глубже, могут образовываться дыры.Даже небольшое отверстие для коррозии со временем может привести к значительным выбросам. Помимо резервуаров и трубопроводов, металлические компоненты могут включать гибкие соединители, шарниры и турбины. Все металлические компоненты системы UST, которые контактируют с землей и обычно содержат продукт, должны быть защищены от коррозии. Два общих метода, используемых для защиты металлических компонентов от коррозии, — это катодная защита и изоляция металлических компонентов от агрессивной среды.

На этой странице:


Обзор

Все UST, установленные после 22 декабря 1988 г., должны соответствовать одному из следующих стандартов защиты от коррозии:

Это изображение резервуара из стали, покрытой толстым слоем некорродирующего материала.

Это изображение резервуара, армированного стекловолокном. Обратите внимание на ребристость и закругленные края.

  • Резервуар и трубопроводы полностью изготовлены из некорродирующего материала, такого как пластик, армированный стекловолокном.
  • Резервуар и трубопровод из стали с антикоррозийным покрытием и катодной защитой.
  • Бак из стали, плакированной толстым слоем некорродирующего материала (этот вариант не распространяется на трубопроводы).
  • Резервуар и трубопровод устанавливаются без дополнительных мер защиты от коррозии при условии, что эксперт по коррозии определил, что объект не является достаточно коррозионным, чтобы вызвать утечку из-за коррозии в течение срока его эксплуатации, и владельцы / операторы ведут записи, подтверждающие соблюдение этого требование.
  • Конструкция резервуара и трубопроводов, а также защита от коррозии определяются исполнительным агентством так, чтобы предотвратить выброс или угрозу выброса любого хранимого регулируемого вещества таким образом, который не менее защищает здоровье человека и окружающую среду, чем варианты, перечисленные выше.
  • Системы

UST также должны быть спроектированы, сконструированы и установлены в соответствии с отраслевыми нормами и стандартами и согласно инструкциям производителя.

Системы

СТЮ, установленные до 22 декабря 1988 г., должны быть защищены от коррозии.Эти UST должны соответствовать одному из стандартов защиты от коррозии, перечисленных выше, или соответствовать одному из вариантов модернизации, описанных ниже (или быть должным образом закрытыми):

* ПРИМЕЧАНИЕ: Перед добавлением катодной защиты целостность резервуара должна быть обеспечена одним из следующих методов:

  • Резервуар подвергается внутреннему осмотру и оценке, чтобы убедиться, что резервуар конструктивно прочен и не имеет коррозии или отверстий.
  • Резервуар установлен менее 10 лет и использует ежемесячный мониторинг выбросов.
  • Бак был установлен менее 10 лет и был оценен на предмет коррозионных отверстий путем проведения двух испытаний на герметичность — первое проводится до добавления катодной защиты, а второе — через 3–6 месяцев после первой операции катодной защиты.

Модернизация неизолированного металлического трубопровода выполняется путем добавления катодной защиты. ПРИМЕЧАНИЕ. Металлические участки труб и фитинги, которые выпустили продукт в результате коррозии или других повреждений, должны быть заменены.Трубопроводы, полностью изготовленные из (или заключенные в) нержавеющего материала, не нуждаются в катодной защите.

Начало страницы


Внутренняя обивка

Нанесение некорродирующего покрытия на внутреннюю часть UST.

Внутренняя часть структурно прочного резервуара может быть облицована толстым слоем некорродирующего материала. Материал футеровки и метод нанесения должны соответствовать применимым отраслевым нормам. Используемая футеровка также должна соответствовать тем же федеральным требованиям, что и для отремонтированных резервуаров (40 CFR 280.33). Примечание. Гибкие внутренние вкладыши (баллоны), которые помещаются внутри резервуара, не соответствуют требованиям к внутренней облицовке резервуара. Резервуары, в которых используется только внутренняя облицовка для защиты от коррозии, должны проходить внутренний осмотр в течение 10 лет и каждые 5 лет после этого, чтобы убедиться, что резервуар и облицовка находятся в хорошем состоянии. Вам следует вести учет результатов этих проверок.

Начало страницы


Катодная защита

Катодная защита — это один из вариантов защиты подземного резервуара для хранения (UST) от коррозии.Существует два типа систем катодной защиты:

  • Расходный анод
  • Нажимаемый ток

Жертвенные аноды могут быть прикреплены к покрытой стали UST 1 для защиты от коррозии (см. Ниже, слева и в центре). Протекторные аноды представляют собой металлические детали, более электрически активные, чем стальные UST. Поскольку эти аноды более активны, через них будет выходить коррозионный ток, а не через СТЮ. Таким образом, UST защищен, а присоединенный анод принесен в жертву.Изношенные аноды необходимо заменить для постоянной защиты СТЮ от коррозии.

Система подаваемого тока использует выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный (см. Ниже, справа). Этот ток передается по изолированному проводу к анодам — ​​специальным металлическим стержням, закопанным в почву возле СТЮ. Затем ток проходит через почву в систему UST и возвращается к выпрямителю через изолированный провод, присоединенный к UST. Система UST защищена, потому что ток, идущий в систему UST, преодолевает коррозию, в результате чего ток обычно течет от нее.

Федеральные правила требуют, чтобы системы катодной защиты, устанавливаемые на объектах UST, проектировались специалистом по коррозии.

Система катодной защиты должна проверяться квалифицированным испытателем катодной защиты в течение шести месяцев с момента установки и, как минимум, каждые три года в дальнейшем. Кроме того, системы катодной защиты должны быть испытаны в течение шести месяцев после любого ремонта любой системы UST с катодной защитой. Вам нужно будет сохранить результаты двух последних тестов, чтобы доказать, что катодная защита работает.Кроме того, вы должны каждые 60 дней проверять систему с включенным током, чтобы убедиться, что система работает. Сохраните результаты трех последних 60-дневных проверок, чтобы доказать, что система подаваемого тока включена и работает правильно.

Это иллюстрация катодной защиты с использованием расходуемых анодов.

Это иллюстрация катодной защиты с использованием расходуемых анодов.

Это линейная схема катодной защиты от приложенного тока.

1 Покрытие должно быть из подходящего диэлектрического материала (т.е. покрытия, которое электрически изолирует UST от окружающей среды и соответствует применимым отраслевым нормам). Асфальтовое покрытие не считается подходящим диэлектрическим покрытием.

Начало страницы


Внутренняя футеровка с катодной защитой

Еще один вариант модернизации существующих резервуаров — добавить катодную защиту и внутреннюю облицовку.Если эти варианты модернизации добавляются одновременно, преимущества этого комбинированного метода заключаются в следующем: UST получают лучшую защиту от коррозии, и состояние внутренней облицовки не требует периодической проверки.

Эти преимущества могут привести к значительной экономии затрат по сравнению с внутренней облицовкой. Однако система катодной защиты должна периодически проверяться и проверяться, чтобы убедиться, что она работает должным образом. Вы должны вести записи этих тестов и проверок.

Если внутренняя облицовка и катодная защита устанавливаются на UST в разное время, см. Рекомендации EPA в Техническом компендиуме UST в разделе «Новые и модернизированные системы», вопрос № 9, чтобы узнать, нужны ли периодические осмотры футеровки.

Начало страницы

,