Kathodischer Schutz ist eine Methode zur Verhinderung von Korrosion an untergetauchten und unterirdischen Metallstrukturen.
Der kathodische Schutz ist eine der effektivsten Methoden zur Verhinderung von Korrosion auf einer Metalloberfläche.
Kathodischer Schutz wird häufig verwendet, um zahlreiche Strukturen vor Korrosion zu schützen, wie Schiffe, Offshore-Schwimmer, Unterwasserausrüstung, Häfen, Rohrleitungen, Tanks; grundsätzlich alle untergetauchten oder vergrabenen Metallstrukturen.,
Grundprinzipien des kathodischen Schutzes
Die Technik basiert auf der Konvergenz aktiver Bereiche auf einer Metalloberfläche zu passiven, dh sie werden zur Kathode einer elektrochemischen Zelle. Lesen Sie mehr über Elektrochemische Zellen und Korrosion.
Durch Zufuhr von Strom wird das Potential des Metalls reduziert, der Korrosionsangriff hört auf und ein kathodischer Schutz wird erreicht., Kathodischer Schutz kann entweder erreicht werden durch:
- Opferanode kathodischer Schutz
- Opferstrom kathodischer Schutz, oft als ICCP
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Überwachung des kathodischen Schutzes
Opferanode kathodischer Schutz
Die einfachste Methode zum kathodischen Schutz besteht darin, das Metall mit dem Metall zu verbinden.mit einem anderen leichter korrodierten Metall geschützt werden, um als die Anode zu wirken. Zink, Aluminium und Magnesium sind die Metalle, die üblicherweise als Anoden verwendet werden.,
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Das aktivste Metall (whis ist auch das weniger edle) wird zur Anode für die anderen und opfert sich selbst, indem es korrodiert (Metall aufgibt), um die Kathode zu schützen. Daher der Begriff Opferanode.,
Da die Antriebsspannung der Opferanoden im Vergleich zu den aktuellen Anoden niedrig ist, müssen die Opferanoden gut verteilt und näher an dem zu schützenden Bereich angeordnet sein.
Was ist zu verwenden; Aluminium – oder Zinkanoden in Salzwasserumgebungen?
Aufgrund der Potentialdifferenz zwischen dem anodischen (weniger edel) und dem kathodischen Bereich (Stahl) verlassen positiv geladene Metallionen die Anodenoberfläche, während Elektronen die Oberfläche an der Kathode verlassen. Bei Anoden aus Aluminiumlegierung ist die Reaktion an der Anodenoberfläche: 4Al → 4Al+ + + + 12e -.,
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Elektrische strom kathodischen schutz (ICCP)
ICCP systeme verwendet eine externe quelle von elektrische power zur verfügung gestellt durch eine geregelte DC netzteil, oft bezeichnet als control panel. Das Bedienfeld liefert den Strom, der erforderlich ist, um die zu schützende Oberfläche zu polarisieren.,
Der Schutzstrom wird durch speziell entwickelte inerte Anoden verteilt, im Allgemeinen ein leitfähiges Material eines Typs, das sich nicht leicht in Metallionen lösen lässt, sondern alternative anodische Reaktionen aufrechterhält.
Ein ICCP-System überwacht kontinuierlich das Schutzniveau und passt sich dem zum Stoppen der Korrosion erforderlichen Strom an.,
Bei guten Meerwasserumweltbedingungen ist die Oxidation der gelösten Chloridionen die vorherrschende anodische Reaktion, die sich aus dem an der Anodenoberfläche entwickelten Chlorgas ergibt: 2Cl– → Cl2 + 2e–. In Wasser mit niedrigem Salzgehalt ist die vorherrschende anodische Reaktion die Zersetzung von Wasser: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e -.
Einer der gebräuchlichsten ICCP-Anodentypen für die Meerwasseranwendung ist das „MMO / Ti“, das aus Titansubstrat (Ti) besteht, das mit einem Edelmetall-oder Metalloxidkatalysator (MMO) beschichtet ist.,
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Wann ist kathodische schutz erhalten?
Kathodischer Schutzstrom, der auf jedes Metall fließt, verschiebt sein normales Potential in die negative Richtung. Der vollständige kathodische Schutz von Stahl wird durch ein Potential auf einem bestimmten Niveau erhalten. Lesen Sie mehr über das Niveau des kathodischen Schutzes.