Katodická ochrana
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od
verze recenzované 15. července 2018; kontroly vyžadují
19 úprav .
Katodická ochrana je elektrochemická antikorozní ochrana založená na uložení negativního potenciálu na chráněnou část [1] . Katodická ochrana se obvykle kombinuje s aplikací ochranných nátěrů.
Posun potenciálu chráněného kovového předmětu se provádí pomocí externího zdroje stejnosměrného proudu ( stanice katodové ochrany ) nebo připojením k obětní anodě z kovu , který je vůči předmětu méně elektronegativní . V tomto případě se povrch chráněného vzorku (konstrukční detaily) stává ekvipotenciálním a ve všech jeho úsecích probíhá pouze katodický proces . Anodický proces způsobující korozi byl přenesen na pomocné elektrody. Odtud název - obětovaná anoda , obětovaná elektroda . Pokud však potenciálový posun v záporném směru překročí určitou hodnotu, je možná tzv. přeprotekce spojená s vývojem vodíku , změnou složení blízké elektrodové vrstvy a dalšími jevy, které mohou vést k degradaci ochranného (izolačního) povlaku a procesu napěťové koroze katodicky chráněného předmětu .
Historie objevů
Katodickou ochranu poprvé popsal sir Humphry Davy v sérii dokumentů předložených Královské společnosti v Londýně [2] pro pokrok v přírodních znalostech v roce 1824 . Po rozsáhlém testování byla katodická ochrana poprvé použita v roce 1824 na palubě HMS Samarang [3] . Ochranné prvky železné anody byly namontovány na měděné obložení trupu lodi pod čarou ponoru , což výrazně snížilo rychlost koroze mědi. Měď, korodující, uvolňuje ionty mědi, které působí proti zanášení. Kvůli nadměrnému zanášení trupu a klesajícímu výkonu lodi se Royal Navy rozhodlo vzdát se ochrany běhounu, aby využilo anti - zanášení způsobeného korozí mědi.
Aplikace
Katodická ochrana se široce používá k ochraně proti korozi vnějšího povrchu:
- velká kovově náročná zařízení energetického komplexu, jako jsou podzemní a povrchové hlavní a polní ropovody , plynovody a ropné produkty, tepelné sítě, velké zásobníky apod. Pokud je nemožné nebo nevhodné použít katodickou ochranu pro korozní ochranu malých objektů, lze použít katodovou ochranu.
- kovové pilotové základy v zemi.
- mořská kotviště, základny ropných a plynových plošin, mostní podpěry nebo jakékoli jiné kovové konstrukce v mořské vodě a pro různé kontaktní zóny konstrukce s mořskou vodou (zóna proměnlivého smáčení, zóna úplného ponoření a zóna ponoření do moře půda), je nutné použít různá technická řešení pro katodovou ochranu.
- lodě před korozí v mořské vodě (hlavně ochrana běhounu).
- ocelová výztuž v železobetonu pro piloty, základy, silniční konstrukce (včetně vodorovných vozovek) a budovy.
Nepříliš známou, ale velmi účinnou metodou elektrochemické ochrany proti korozi je katodická ochrana vnitřního povrchu potrubí a nádrží (nádob) libovolné kapacity a účelu, které jsou v kontaktu s agresivním vodným elektrolytem (průmyslová odpadní voda nebo jednoduše voda s vysokým obsahem minerálních solí a kyslíku ). V tomto případě použití katodické ochrany umožňuje několikanásobně prodloužit dobu bezúdržbového provozu objektu.
Vedlejší účinek
Hlavním škodlivým důsledkem provozu systémů katodické ochrany podzemních staveb (zejména potrubí), vyplývajících z chyb v návrhu a konstrukci takových systémů, může být urychlená elektrokoroze ( koroze bludným proudem ) kovových předmětů sousedících s chráněným. K jeho prevenci se obvykle používá drenážní ochrana pomocí zařízení s nadřazeným (vynuceným) zdrojem proudu a zařízení bez zdroje proudu (polarizovaná drenáž).
Normy
- DNV-RP-B401 - Návrh katodické ochrany - Det Norske Veritas
- EN 12068:1999 Katodická ochrana. Vnější organické povlaky pro ochranu proti korozi uložených nebo ponořených ocelových potrubí používaných ve spojení s katodickou ochranou. Pásky a smrštitelné materiály
- EN 12473:2000 – Obecné zásady katodické ochrany v mořské vodě
- EN 12474:2001 Katodická ochrana pro podmořská potrubí
- EN 12495:2000 Katodická ochrana pro pevné ocelové konstrukce na moři
- EN 12499:2003 – Vnitřní katodická ochrana kovových konstrukcí
- EN 12696:2000 Katodická ochrana oceli v betonu
- EN 12954:2001 Katodická ochrana podzemních nebo ponořených kovových konstrukcí. Obecné principy a aplikace pro potrubí
- EN 13173:2001 Katodická ochrana pro ocelové plovoucí konstrukce na moři
- EN 13174:2001 Katodická ochrana pro přístavní zařízení
- EN 13509:2003 - Techniky měření katodické ochrany
- EN 13636:2004 Katodická ochrana podzemních kovových nádrží a souvisejících potrubí
- EN 14505:2005 Katodická ochrana složitých konstrukcí
- EN 15112:2006 - Vnější katodická ochrana pláště studny
- EN 50162:2004 - Ochrana proti korozi bludným proudem ze stejnosměrných systémů
- BS 7361-1:1991 Katodická ochrana
- NACE SP0169:2007 - Kontrola vnější koroze na podzemních nebo ponořených kovových potrubních systémech
- NACE TM 0497 - Techniky měření související s kritérii pro katodickou ochranu na podzemních nebo ponořených kovových potrubních systémech
- GOST 26251-84 - Chrániče pro ochranu proti korozi. Specifikace
- GOST 9.056-75 - Jednotný systém ochrany proti korozi a stárnutí. Ocelové trupy lodí a lodí. Obecné požadavky na elektrochemickou ochranu při dlouhodobé odstávce
- GOST R 51164-98 - Hlavní ocelová potrubí. Všeobecné požadavky na ochranu proti korozi
- GOST 9.602-2016 - Jednotný systém ochrany proti korozi a stárnutí. Podzemní stavby. Všeobecné požadavky na ochranu proti korozi
Poznámky
- ↑ Ochrana kovů před korozí (GRIGORIEV V.P., 1999), CHEMIE . Datum přístupu: 20. ledna 2009. Archivováno z originálu 8. prosince 2008. (neurčitý)
- ↑ Davy, H., Phil. Trans. Royi. Soc., 114,151,242 a 328 (1824)
- ↑ Ashworth V., Corrosion Vol. 2, 3. vydání, 1994, 10:3