Vad är katodiskt skydd?

Diverse Thoralf Hägglund Februari 5, 2017 0 16
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

 Katodiskt skydd är ett förfarande för att skydda metallkonstruktioner från korrosion. Metallen som gjorde dessa strukturer - vanligtvis stål - känslig för korrosion genom en oxidationsreaktion när de är i regelbunden kontakt med vatten. Reaktionen för att ge metallen innefattar elektroner och främjas av spårmängder av lösta salter i vattnet, vilket gör vattnet som en elektrolyt. Korrosion kan alltså ses som en elektrokemisk process. Katodiskt skydd är en katod, metallstrukturen - en positivt laddad elektrod - genom att inrätta en elektrokemisk cell med en elektropositiv metall såsom anod, så att strukturen inte förlorar elektroner till omgivningen.

 Detta skydd metod kan på underjordiska rör och tankar; overhead strukturer såsom pyloner; och delvis nedsänkt strukturer som fartyg och oljeplattformar. Den kan också användas för att skydda stålstänger i armerad betong. Metaller som är mer motståndskraftiga mot korrosion är ofta dyrare än stål, och kan sakna den nödvändiga styrkan, så att korrosionsskyddat stål är oftast det bästa valet, även om andra metaller som kan korrodera skyddas också på detta sätt.

 Stål består huvudsakligen av järn, som har en redoxpotential -0.41 volt. Detta betyder att det tenderar att förlora elektroner i en miljö som är mindre negativ redoxpotential, såsom vatten, som är i kontakt med denna metall i form av regn, kondens eller våt, omgivande marken kan har kommit. Vattendroppar i kontakt med järn bildar en elektrokemisk cell där järn oxideras genom reaktion Fe -> Fe2 + + 2e -. De järn II joner i lösning för att gå ner i vattnet, medan elektronerna strömmar genom metallen och vid kanten av vattnet, alstrar en samverkan av elektroner, syre och vatten hydroxidjoner genom reaktionen: O 2 + 2 H2O + 4e - -> 4OH -. De negativa hydroxidjoner reagerar med järn II positiva joner i vattnet, där lösligt järn II hydroxid 2), som sedan oxideras till järn III oxid, allmänt känd som rost.

 Det finns två sätt att katodiskt skydd som försöker denna korrosion med hjälp av en alternativ källa av elektroner. I galvanisk skydd är en metall som har en redoxpotential negativ potential än den metall som skall skyddas som är ansluten till strukturen av en isolerad tråd, som är en anod. Magnesium, som har en redoxpotential -2.38 volt används ofta för detta ändamål - andra vanligen använda metaller är aluminium och zink. Detta förfarande möjliggör en elektrisk cell med en ström från anoden till den struktur som fungerar som en katod. Förlorar elektroner och anoden korroderas; Därför är det känt som en "anod".

 Ett problem med galvanisk katodiskt skydd är att slutligen anoden påverkas till den punkt där den inte längre skydd och behöver bytas ut. Ett alternativt system för katodiskt skydd med pålagd ström katodiskt skydd. Detta liknar den elektroplätering metoden, med undantag av att en kraftförsörjning används för att generera en elektrisk ström från anoden för att skydda strukturen. En likström, i stället för växelström, krävs, så att en likriktare används växelström till likström. Denna metod ger mycket mer varaktigt skydd ström externt matad istället för genereras genom reaktionen av anoden med miljön, så att livslängden av anoden är kraftigt förhöjd.

(0)
(0)