ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Количественная опенка рассеивающей способности анодной защиты из "Анодная защита металлов от коррозии" Рассеивающая способйость анодной защиты в большой степени зависит от конструкции устройства, а также от протекания щелевой коррозии. При анодной поляризации вследствие высокого сопротивления участка, заполненного электролитом, возникает большой градиент потенциала вдоль защищаемой поверхности. Поэтому внутренняя часть трубки или щели (при щелевой коррозии) на определенном расстоянии от катода остается активной и быстро корродирует несмотря на то, что потенциал поверхности, близкой к катоду, удерживается в области устойчивой пассивности. [c.25] В условиях анодной защиты (кривая 2) при оптимальном расположении катода и каломельного электрода сравнения (положение / рис. 2.1) через 24 ч работы системы ощутимых следов ионов железа в кислоте обнаружено не было (кривая 2, участок 1 на рис. 2.2). Если же роль катода и электрода сравнения играет один и тот же платиновый электрод, то через 90 ч в кислоте обнаруживается небольшое увеличение содержания ионов железа (участок II на рис. 2.2). Количество ионов железа еще больше возрастает (участок III, рис. 2.2) при наиболее неблагоприятном расположении катода и электрода сравнения— в стеклянном резервуаре (иоложение II, рис. 2.1). Однако и в этом случае скорость растворения значительно меньше скорости растворения без анодной защиты. После испытаний коррозионные повреждения на внутренней поверхности змеевика отсутствовали. [c.26] Для изучения рассеивающей способиостп анодной защиты Эделеану [2] использовал проволоку из нержавеющей стали 18-10, заключенную в стеклянные трубки. [c.27] На рис. 2.3 показано соотношение между потенциалами и плотностью тока в 30%-ной серной кислоте для проволоки из нержавеющей стали 18-10. Как видно из рисунка в пределах определенного интервала потенциалов плотность тока достигает максимального значения. При более положительных потенциалах сталь пассивна. Чтобы запассивировать активную сталь, необходимо в течение некоторого времени пропустить ток, плотность которого равна максимальной (см. рис. 2.3). Если пассивность достигнута, то для ее сохранения необходим ток очень небольшой плотности. [c.27] Из выражения (2.7) видно, что общая сила тока, проходящего от частично защищенной трубки, не зависит от фр и для любой системы металл — раствор / пропорционально -у/г. [c.28] Из уравнения (2.9) можно определить как плотность тока, необходимого для повторной пассивации, так и длину трубки, которую можно запассивировать. [c.28] Интегрируя это уравнение по известной кривой поляризации металла в данной среде (т. е. при известной зависимости г = /(ф)), можно найти ф = /(х) (распределение потенциала вдоль поверхности трубки), а следовательно, и выражение для расчета рассеивающей способности. [c.29] Используя соотношение (2.13), Мюллер рассчитал величину 1р для условий опыта, проведенного Садбери [1]. Расчетная величина совпала с измеренной. [c.30] При отнощении 1л/1р == 2,5 значения 1р, определяемые из выражений (2.6) и (2.20), значительно различаются [5]. [c.31] В настоящее время выполнены инженерные расчеты дальнодействия анодной защиты для электрода бесконечной длины, результаты которых подтверждены экспериментально на трубчатых моделях [2, 4]. [c.31] Где Афл, Афр —падение потенциалов вдоль активного и пассивного участков в интервале от стационарного значения до потенциала в точке дренажа (в наиболее заполяризованной точке). [c.31] Сохранение дальнодействия анодной защиты, по крайней мере, на уровне = /2 при переходе к системам металл — раствор с узкой областью потенциалов оптимальной запассивированности является весьма существенным моментом. Протяженность этой области считают достаточной для анодной защиты с быстродействующим регулированием потенциала, если она составляет не менее 0,1 В. [c.32] В промышленном применении анодной защиты важную проблему представляет защита щелей. В узкой щели во время потенциостатической анодной поляризации возникает большой градиент потенциала, обусловленный высоким электролитическим сопротивлением участка. Вследствие этого градиента внутренняя часть щели остается активной и корродирует с большой скоростью, несмотря на то, что наружная поверхность удерживается в пассивном состоянии при стабильном потенциале пассивации [8, 9]. Экспериментальные исследования с различными щелями, а также теоретический анализ свидетельствуют о возможности пассивирования щелей в процессе анодной защиты и контроля степени пассивирования (сопротивления раствора, состояния поверхности и т. д.) по геометрии щели и электрохимическому поведению защищаемого металла. Критическая плотность анодного тока является наиболее важным параметром, так как показывает силу тока, необходимого для достижения пассивности во время анодной защиты [1, 2, 7, 9]. [c.32] Потенциал внещней части щели (дно цилиндрического электрода) измеряли стеклянным капилляром Луггина. Потенциалы внутри щели определяли четырьмя внутренними капиллярами Луггина при интервалах 12,7 мм. В опытах использовали образцы нержавеющей стали типов 304 п СР8 в 1 н. Н2504. [c.33] Авторы установили, что отношение (2.20) Фокина — Тимонина [4] для тонкой проволоки, поляризованной в трубке, пригодно и для вычисления распределения потенциала внутри узкой щели. Рассчитанные длины щели соответствуют экспериментальным при условии, когда части щели сохраняют активное состояние. [c.33] Полученные результаты можно использовать для доказатель ства действенности теоретической модели, применяемой к явлениям щелевой коррозии на металлах, способных к активнопассивным переходам в кислых растворах. [c.33] Используя аналитический метод и числовой расчет, Висентини с сотр. [10] определили распределение потенциала и тока для узкой щели такой же геометрической формы, как и в экспериментальном устройстве, использованном Франсом и Грином [8]. [c.33] Для получения упрощенной поляризационной кривой (в активной области — линейный ход и постоянная плотность тока пассивации) пользуются тремя аналитическими выражениями ф = ф( ) для пассивной области ф ф ф — квадратная зависимость ф(л- ) для активной области фе ф фт — экспоненциальная зависимость ф(х) для нестабильной пассивной области фт ф фр — синусоидальная зависимость ф(х), фш— потенциал, соответствующий максимальной плотности тока в активном состоянии металла ф — потенциал активного конца частично запассивированной трубки. [c.33] Расчеты, проведенные с использованием геометрических и электрохимических параметров, взятых из работы [8], дают три типа распределения потенциала вдоль щели. Практическое значение имеет распределение потенциала для условий полного пассивирования щели и для случая, когда щель находится в состоянии частичной пассивности — сосуществование активного и пассивного отрезков. [c.33] Сравнивая расчетные данные о распределении потенциала вдоль щели с экспериментально полученными в работе [8], авторы установили их полную согласованность. Различия расчетных и экспериментальных кривых они объясняют упрощающими допущениями (не учитываются изменения проводимости электролита при прогрессировании коррозии в щели, а также анодное поведение металла в щели). [c.34] Вернуться к основной статье