Mga tampok ng sakripisyong proteksyon ng mga metal mula sa kaagnasan. Proteksyon ng electrochemical ng katawan laban sa kaagnasan

Ang isa sa mga pinaka-karaniwan at kasabay na mapanirang mga kadahilanan na nakakaapekto sa isang kotse sa panahon ng operasyon ay ang kaagnasan. Maraming mga pamamaraan ang binuo upang maprotektahan ang katawan mula dito, at mayroong parehong mga hakbang na partikular na naglalayong laban sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, pati na rin ang mga kumplikadong teknolohiya para sa pagprotekta sa kotse, pagprotekta nito mula sa iba't ibang mga kadahilanan. Tinatalakay ng artikulong ito ang electrochemical protection ng katawan.

Mga sanhi ng kaagnasan

Dahil ang electrochemical na paraan ng pagprotekta sa isang kotse ay naglalayong eksklusibo laban sa kaagnasan, dapat isaalang-alang ang mga dahilan na nagiging sanhi ng pagkasira nito sa katawan. Ang pangunahing mga reagents ng tubig at kalsada na ginagamit sa panahon ng malamig. Kapag pinagsama sa isa't isa, bumubuo sila ng isang mataas na puro solusyon sa asin. Bilang karagdagan, ang dumi na nanirahan sa katawan ay nagpapanatili ng kahalumigmigan sa mga pores sa loob ng mahabang panahon, at kung naglalaman ito ng mga reagents ng kalsada, umaakit din ito ng mga molekula ng tubig mula sa hangin.

Ang sitwasyon ay pinalala kung ang pintura ng kotse ay may mga depekto, kahit na maliit. Sa kasong ito, ang pagkalat ng kaagnasan ay magaganap nang napakabilis, at kahit na ang natitirang mga proteksiyon na patong sa anyo ng panimulang aklat at galvanisasyon ay hindi maaaring huminto sa prosesong ito. Samakatuwid, mahalaga hindi lamang na patuloy na linisin ang kotse mula sa dumi, kundi pati na rin subaybayan ang kondisyon ng pintura nito. Ang mga pagbabago sa temperatura at pati na rin ang mga panginginig ng boses ay may papel din sa pagkalat ng kaagnasan.

Dapat mo ring tandaan ang mga bahagi ng kotse na pinaka-madaling kapitan sa kaagnasan. Kabilang dito ang:

  • mga bahagi na matatagpuan pinakamalapit sa ibabaw ng kalsada, iyon ay, sills, fenders at underbody;
  • welds na natitira pagkatapos ng pag-aayos, lalo na kung sila ay natupad nang hindi tama. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mataas na temperatura na "pagpapahina" ng metal;
  • bilang karagdagan, ang kalawang ay kadalasang nakakaapekto sa iba't ibang mga nakatagong, mahinang maaliwalas na mga lukab kung saan ang kahalumigmigan ay naipon at hindi natutuyo sa loob ng mahabang panahon.


Prinsipyo ng pagpapatakbo ng proteksyon ng electrochemical

Ang itinuturing na paraan ng pagprotekta sa katawan mula sa kalawang ay inuri bilang mga aktibong pamamaraan. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito at mga passive na pamamaraan ay ang una ay lumikha ng ilang uri ng mga proteksiyon na hakbang na hindi nagpapahintulot sa mga salik na nagdudulot ng kaagnasan na makaapekto sa kotse, habang ang huli ay naghihiwalay lamang sa katawan mula sa pagkakalantad sa hangin sa atmospera. Ang teknolohiyang ito ay orihinal na ginamit upang protektahan ang mga pipeline at istruktura ng metal mula sa kalawang. Ang pamamaraan ng electrochemical ay itinuturing na isa sa mga pinaka-epektibo.

Ang pamamaraang ito ng proteksyon ng katawan, na tinatawag ding cathodic, ay batay sa mga kakaibang reaksyon ng redox. Ang kakanyahan ay ang isang negatibong singil ay inilalapat sa protektadong ibabaw.

Ang potensyal na paglilipat ay isinasagawa gamit ang isang panlabas na direktang kasalukuyang pinagmumulan o sa pamamagitan ng pagkonekta sa isang sakripisyong anode na binubuo ng isang metal na mas electronegative kaysa sa bagay na pinoprotektahan.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng proteksyon ng electrochemical ng isang kotse ay na sa pagitan ng ibabaw ng katawan at ng ibabaw ng nakapalibot na mga bagay, dahil sa potensyal na pagkakaiba sa pagitan nila, ang isang mahinang kasalukuyang dumadaan sa isang circuit na kinakatawan ng basa-basa na hangin. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang mas aktibong metal ay sumasailalim sa oksihenasyon, at ang iba pa, sa kabaligtaran, ay nabawasan. Ito ang dahilan kung bakit ang mga proteksiyon na plato na gawa sa mga electronegative na metal na ginagamit para sa mga kotse ay tinatawag na sacrificial anodes. Gayunpaman, kung ang potensyal ay nagbabago nang labis sa negatibong direksyon, ang ebolusyon ng hydrogen, isang pagbabago sa komposisyon ng malapit-electrode layer, at iba pang mga phenomena ay posible, na humantong sa pagkasira ng proteksiyon na patong at ang paglitaw ng stress corrosion ng protektado. bagay.

Ang teknolohiyang isinasaalang-alang para sa mga kotse ay nagsasangkot ng paggamit ng katawan bilang isang cathode (negatively charged pole), at iba't ibang nakapaligid na bagay o elemento na naka-install sa kotse na nagsasagawa ng kasalukuyang, halimbawa, mga metal na istruktura o basang ibabaw ng kalsada, nagsisilbing anodes (positively charged pole. ). Sa kasong ito, ang anode ay dapat na binubuo ng isang aktibong metal, tulad ng magnesium, zinc, chromium, aluminum.


Maraming mga mapagkukunan ang nagbibigay ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng katod at anode. Ayon sa kanila, upang lumikha buong proteksyon laban sa kaagnasan para sa bakal at mga haluang metal nito, kinakailangan upang makamit ang isang potensyal na 0.1-0.2 V. Malaking halaga may maliit na epekto sa antas ng proteksyon. Sa kasong ito, ang proteksiyon na kasalukuyang density ay dapat mula 10 hanggang 30 mA/m².

Gayunpaman, ang mga datos na ito ay hindi ganap na tama - alinsunod sa mga batas ng electrochemistry, ang distansya sa pagitan ng cathode at anode ay direktang proporsyonal sa magnitude ng potensyal na pagkakaiba. Samakatuwid, sa bawat partikular na kaso kinakailangan upang makamit ang isang tiyak na halaga ng potensyal na pagkakaiba. Bilang karagdagan, ang hangin, na itinuturing bilang isang electrolyte sa prosesong ito, ay may kakayahang magsagawa ng electric current na nailalarawan sa isang malaking potensyal na pagkakaiba (humigit-kumulang kW), kaya ang isang kasalukuyang may density na 10-30 mA / m² ay hindi isasagawa ng hangin. Isang "side" na kasalukuyang lamang ang maaaring mangyari bilang resulta ng pagkabasa ng anod.

Tulad ng para sa potensyal na pagkakaiba, ang polarisasyon ng konsentrasyon na may paggalang sa oxygen ay sinusunod. Sa kasong ito, ang mga molekula ng tubig na nahuhulog sa ibabaw ng mga electrodes ay nakatuon sa kanila sa paraan na ang mga electron ay pinakawalan, iyon ay, isang reaksyon ng oksihenasyon. Sa katod, ang reaksyong ito, sa kabaligtaran, ay humihinto. Dahil sa kawalan agos ng kuryente Ang paglabas ng mga electron ay nangyayari nang dahan-dahan, kaya ang proseso ay ligtas at hindi nakikita. Dahil sa epekto ng polariseysyon, mayroong karagdagang pagbabago sa potensyal ng katawan sa negatibong direksyon, na ginagawang posible na pana-panahong patayin ang aparatong proteksyon ng kaagnasan. Dapat tandaan na ang lugar ng anode ay direktang proporsyonal sa pagiging epektibo ng proteksyon ng electrochemical.


Mga pagpipilian sa paglikha

Sa anumang kaso, ang papel ng cathode ay isasagawa ng katawan ng kotse. Kailangang pumili ng user ng item na gagamitin bilang anode. Ang pagpili ay ginawa batay sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng sasakyan:

  • Para sa mga kotse na nakatigil, isang metal na bagay na matatagpuan sa malapit, halimbawa, isang garahe (sa kondisyon na ito ay gawa sa metal o may mga elemento ng metal), o isang ground loop, na maaaring mai-install sa kawalan ng garahe sa isang bukas na paradahan lot, maaaring magsilbi bilang isang katod.
  • Sa isang gumagalaw na sasakyan, maaaring gumamit ng mga device tulad ng metallized rubber na pinagbabatayan ng "buntot" at mga protector (protekbong electrodes) na naka-mount sa katawan.

Dahil sa kawalan ng kasalukuyang dumadaloy sa pagitan ng mga electrodes, sapat na upang ikonekta ang on-board +12 volt network ng kotse sa isa o higit pang mga anod sa pamamagitan ng isang karagdagang risistor. Huling device nagsisilbing limitahan ang kasalukuyang discharge ng baterya kung sakaling magkaroon ng anode-to-cathode short circuit. Ang mga pangunahing sanhi ng mga maikling circuit ay hindi wastong pag-install ng kagamitan, pinsala sa anode o pagkabulok ng kemikal nito dahil sa oksihenasyon. Susunod, tinatalakay namin ang mga tampok ng paggamit ng mga naunang nakalistang item bilang mga anod.

Ang paggamit ng isang garahe bilang isang anode ay itinuturing na pinaka sa simpleng paraan electrochemical proteksyon ng katawan ng isang nakatigil na kotse. Kung ang silid ay may metal na sahig o pantakip sa sahig na may mga nakalantad na bahagi ng bakal na pampalakas, pagkatapos ay ibibigay din ang ilalim na proteksyon. Sa panahon ng mainit na panahon, ang isang greenhouse effect ay sinusunod sa mga metal na garage, ngunit kung ang electrochemical protection ay nilikha, hindi nito sirain ang kotse, ngunit sa halip ay naglalayong protektahan ang katawan nito mula sa kaagnasan.

Ang paglikha ng proteksyon ng electrochemical sa pagkakaroon ng isang metal na garahe ay napaka-simple. Upang gawin ito, ikonekta lamang ang bagay na ito sa positibong konektor baterya kotse sa pamamagitan ng isang karagdagang risistor at isang mounting wire.

Kahit na ang lighter ng sigarilyo ay maaaring gamitin bilang positibong connector, sa kondisyon na mayroong boltahe dito kapag naka-off ang ignition switch (hindi lahat ng sasakyan ay may ganitong device na nananatiling gumagana kapag naka-off ang makina).


Kapag lumilikha ng proteksyon ng electrochemical, ang ground loop ay ginagamit bilang isang anode ayon sa parehong prinsipyo tulad ng metal na garahe na tinalakay sa itaas. Ang pagkakaiba ay pinoprotektahan ng garahe ang buong katawan ng kotse, habang pinoprotektahan lamang ng pamamaraang ito ang ilalim nito. Ang isang grounding loop ay nilikha sa pamamagitan ng pagmamaneho ng apat na metal rod na hindi bababa sa 1 m ang haba sa lupa sa paligid ng perimeter ng kotse at pag-unat ng wire sa pagitan ng mga ito. Ang circuit ay konektado sa kotse, pati na rin sa garahe, sa pamamagitan ng isang karagdagang risistor.

Ang isang rubber metallized grounding "buntot" ay ang pinakasimpleng paraan upang electrochemically protektahan ang isang gumagalaw na sasakyan mula sa kaagnasan. Ang aparatong ito ay isang goma na strip na may mga elemento ng metal. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay na sa mga kondisyon ng mataas na kahalumigmigan, ang isang potensyal na pagkakaiba ay lumitaw sa pagitan ng katawan ng kotse at sa ibabaw ng kalsada. Bukod dito, mas mataas ang halumigmig, mas malaki ang pagiging epektibo ng proteksyon ng electrochemical na nilikha ng elementong pinag-uusapan. Ang saligan na "buntot" ay naka-install sa likuran ng kotse sa paraang nalantad ito sa mga splashes ng tubig na lumilipad mula sa ilalim ng likurang gulong kapag nagmamaneho sa isang basang ibabaw ng kalsada, dahil pinatataas nito ang kahusayan ng proteksyon ng electrochemical.

Ang bentahe ng grounding tail ay, bilang karagdagan sa pag-andar ng proteksyon ng electrochemical, pinapawi nito ang katawan ng kotse mula sa static na boltahe. Ito ay totoo lalo na para sa mga sasakyan na nagdadala ng gasolina, dahil ang isang electrostatic spark, na resulta ng akumulasyon ng isang static na singil sa panahon ng paggalaw, ay mapanganib para sa kargamento na dinadala nito. Samakatuwid, ang mga aparato sa anyo ng mga metal na kadena na nag-drag sa ibabaw ng kalsada ay matatagpuan, halimbawa, sa mga trak ng gasolina.


Sa anumang kaso, kinakailangang ihiwalay ang grounding tail mula sa katawan ng kotse sa pamamagitan ng direktang kasalukuyang at, sa kabaligtaran, "short-circuit" ito sa pamamagitan ng alternating current. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng RC circuit, na isang elementary frequency filter.

Ang pagprotekta sa isang kotse mula sa kaagnasan sa pamamagitan ng isang electrochemical method gamit ang mga proteksiyon na electrodes bilang anodes ay idinisenyo din para sa operasyon habang nasa paglipat. Naka-install ang mga protektor sa mga pinaka-mahina na bahagi ng katawan sa kaagnasan, na kinakatawan ng mga sill, fender, at ilalim.

Ang mga proteksiyon na electrodes, tulad ng sa lahat ng naunang tinalakay na mga kaso, ay gumagana sa prinsipyo ng paglikha ng isang potensyal na pagkakaiba. Ang bentahe ng pamamaraan na isinasaalang-alang ay ang patuloy na pagkakaroon ng mga anod, hindi alintana kung ang kotse ay nakatigil o gumagalaw. Samakatuwid, ang teknolohiyang ito ay itinuturing na napaka-epektibo, ngunit ito ang pinakamahirap na likhain. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na upang matiyak ang mataas na kahusayan sa proteksyon, kinakailangang mag-install ng 15-20 na tagapagtanggol sa katawan ng kotse.

Ang mga elementong gawa sa mga materyales tulad ng aluminyo, hindi kinakalawang na asero, magnetite, platinum, carboxyl, at grapayt ay maaaring gamitin bilang mga electrodes na proteksiyon. Ang unang dalawang pagpipilian ay inuri bilang masisira, iyon ay, ang mga proteksiyon na electrodes na binubuo ng mga ito ay kailangang baguhin sa pagitan ng 4-5 taon, habang ang iba ay tinatawag na hindi masisira, dahil sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng makabuluhang mas mataas na tibay. Sa anumang kaso, ang mga tagapagtanggol ay bilog o hugis-parihaba na mga plato na may sukat na 4-10 cm².

Sa proseso ng paglikha ng naturang proteksyon, kailangan mong isaalang-alang ang ilang mga tampok ng mga tagapagtanggol:

  • ang radius ng proteksiyon na aksyon ay umaabot sa 0.25-0.35 m;
  • Ang mga electrodes ay dapat na mai-install lamang sa mga lugar na may patong ng pintura;
  • upang ma-secure ang mga elementong pinag-uusapan, dapat gamitin ang epoxy glue o putty;
  • Inirerekomenda na linisin ang pagtakpan bago i-install;
  • ang panlabas na bahagi ng mga tagapagtanggol ay hindi dapat na pinahiran ng pintura, mastic, pandikit o iba pang mga de-koryenteng insulating substance;
  • Dahil ang mga proteksiyon na electrodes ay positibong sisingilin ang mga capacitor plate, dapat silang naka-insulated mula sa negatibong sisingilin na ibabaw ng katawan ng kotse.


Ang papel na ginagampanan ng dielectric gasket ng capacitor ay isasagawa ng pintura na patong at pandikit na matatagpuan sa pagitan ng mga protektor at katawan ng kotse. Dapat din itong isaalang-alang na ang distansya sa pagitan ng mga tagapagtanggol ay direktang proporsyonal sa electric field, kaya dapat silang mai-install sa isang maliit na distansya mula sa bawat isa upang matiyak ang sapat na kapasidad ng kapasitor.

Ang mga wire ay pinapakain sa mga proteksiyon na electrodes sa pamamagitan ng mga butas sa mga plug ng goma na tumatakip sa mga butas sa ilalim ng kotse. Maaari kang mag-install ng maraming maliliit na protektor o mas kaunting mga proteksiyon na electrodes sa iyong sasakyan mas malaking sukat. Sa anumang kaso, kinakailangang gamitin ang mga elementong ito sa mga lugar na pinaka-mahina sa kaagnasan, na nakaharap sa labas, dahil ang papel ng electrolyte sa kasong ito ay ginagampanan ng hangin.

Pagkatapos mag-install ng electrochemical protection ng ganitong uri, ang katawan ng kotse ay hindi makakatanggap ng electric shock, dahil lumilikha ito ng napakakaunting kuryente. Kahit na hinawakan ng isang tao ang proteksiyon na elektrod, hindi siya makakatanggap ng pagkabigla. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang electrochemical anti-corrosion proteksyon ay gumagamit ng mababang-kapangyarihan direktang kasalukuyang, na lumilikha ng isang mahinang electric field. Bilang karagdagan, mayroong isang alternatibong teorya, ayon sa kung saan ang magnetic field ay umiiral lamang sa pagitan ng ibabaw ng katawan at ang lugar ng pag-install ng mga proteksiyon na electrodes. Samakatuwid, ang electromagnetic field na nilikha ng electrochemical protection ay higit sa 100 beses na mas mahina electromagnetic field cellphone.

Ang sakripisyong proteksyon ay isang uri ng cathodic protection. Ang isang mas electronegative na metal - isang tagapagtanggol - ay nakakabit sa protektadong istraktura, na, na natutunaw sa kapaligiran, pinoprotektahan ang pangunahing istraktura mula sa pagkawasak. Pagkatapos ng kumpletong paglusaw ng tagapagtanggol o pagkawala ng kontak sa protektadong istraktura, ang tagapagtanggol ay dapat mapalitan.

Ang tagapagtanggol ay epektibong gumagana kung ang paglaban sa paglipat sa pagitan nito at kapaligiran hindi gaano. Ang pagkilos ng pagtapak ay limitado sa isang tiyak na distansya. Ang pinakamataas na posibleng distansya mula sa istrukturang pinoprotektahan ay tinatawag na proteksiyon na radius ng tagapagtanggol.

Ang proteksyon ng sakripisyo ay ginagamit sa mga kaso kung saan ang pagkuha ng panlabas na enerhiya para sa pag-aayos ng proteksyon ng cathodic ay nauugnay sa mga kahirapan, at ang pagtatayo ng mga espesyal na linya ng kuryente ay hindi kumikita sa ekonomiya.

Ginagamit ang proteksiyon na proteksyon upang labanan ang kaagnasan ng mga istrukturang metal sa tubig ng dagat at ilog, lupa at iba pang neutral na kapaligiran. Ang paggamit ng mga protektor sa mga acidic na solusyon ay hindi praktikal dahil sa mataas na rate ng self-dissolution.

Gayunpaman, ang paggamit ng purong metal bilang mga tagapagtanggol ay hindi palaging ipinapayong. Halimbawa, ang purong sink ay natutunaw nang hindi pantay dahil sa magaspang na butil na dendritik na istraktura nito, ang ibabaw ng purong aluminyo ay natatakpan ng isang siksik na oxide film, ang magnesium ay may mataas na rate ng sarili nitong kaagnasan. Upang bigyan ang mga tagapagtanggol ng kinakailangang mga katangian ng pagganap, ang mga elemento ng alloying ay ipinakilala sa kanilang komposisyon.

(mula sa daan-daang hanggang sampu ng isang porsyento), na nag-aambag sa kinakailangang pagbabago sa mga parameter ng sala-sala. Magnesium tread alloys ay naglalaman ng A1 (5-7%) at Zn (2-5%) bilang alloying additives; nilalaman ng mga impurities tulad ng

Panatilihin sa antas ng tenths o hundredths ng isang porsyento. Ang bakal bilang isang materyal sa pagtapak ay ginagamit alinman sa dalisay nitong anyo (Re-armco) o sa anyo ng mga carbon steel.

o zinc oxide 2nO.

Ginagamit ang mga protektor ng aluminyo upang protektahan ang mga istrukturang tumatakbo sa umaagos na tubig dagat, gayundin para protektahan ang mga pasilidad ng daungan at mga istrukturang matatagpuan sa istante sa baybayin.

Pangunahing ginagamit ang mga magnesium protector upang protektahan ang maliliit na istruktura sa mahinang electrical conductive na kapaligiran kung saan mababa ang bisa ng aluminum at zinc protectors - mga lupa, sariwa o bahagyang maalat na tubig. Gayunpaman, dahil sa mataas na rate ng self-dissolution at ang pagkahilig na bumuo ng hindi magandang natutunaw na mga compound sa ibabaw, ang lugar ng pagpapatakbo ng mga magnesium protector ay limitado sa mga kapaligiran na may pH = 9.5-10.5. Kapag pinoprotektahan ang mga saradong sistema, tulad ng mga tangke, na may mga protektor ng magnesiyo, kinakailangang isaalang-alang ang posibilidad ng pagbuo ng detonating gas dahil sa pagpapalabas ng hydrogen sa cathodic reaction na nagaganap sa ibabaw ng magnesium alloy. Ang paggamit ng magnesium protectors ay nauugnay din sa panganib ng hydrogen embrittlement at corrosion cracking ng mga kagamitan.

Ang anumang mga produktong metal ay madaling nawasak sa ilalim ng impluwensya ng ilang mga panlabas na kadahilanan, kadalasang kahalumigmigan. Upang maiwasan ang gayong mga phenomena, ginagamit ang proteksyon ng kaagnasan. Ang gawain nito ay upang mabawasan ang potensyal ng base na materyal at sa gayon ay maprotektahan ito mula sa kaagnasan.

Ang kakanyahan ng pamamaraan

Ang proteksiyon na proteksyon ay batay sa isang sangkap na tinatawag na inhibitor. Ito ay isang metal na may mas mataas na mga katangian ng electronegative. Kapag nalantad sa hangin, natutunaw ang tagapagtanggol. Bilang isang resulta, ang base na materyal ay napanatili kahit na ito ay malubhang apektado ng kaagnasan.

Ang iba't ibang uri ng kaagnasan ay madaling talunin kung gagamit ka ng mga pamamaraan ng cathodic electrochemical, na kinabibilangan ng proteksyon sa pagsasakripisyo. Ang pamamaraang ito ay isang mainam na solusyon kapag ang isang negosyo ay walang mga kakayahan sa pananalapi o teknolohikal na potensyal na magbigay ng kumpletong proteksyon laban sa mga proseso ng kaagnasan.

Pangunahing pakinabang

Ang proteksiyon na proteksyon ng mga metal mula sa kaagnasan ay magandang paraan proteksyon ng anumang mga ibabaw ng metal. Ang paggamit nito ay ipinapayong sa ilang mga kaso:

  1. Kapag ang isang kumpanya ay walang sapat na kapasidad sa produksyon upang gumamit ng mas maraming mga diskarte sa enerhiya-intensive.
  2. Kapag kailangan mong protektahan ang maliliit na istruktura.
  3. Kung kinakailangan ang proteksyon ng mga produktong metal at mga bagay na ang mga ibabaw ay pinahiran ng mga insulating materials.

Upang makamit ang pinakamataas na kahusayan, ipinapayong gumamit ng proteksyon sa pagtapak sa isang electrolytic na kapaligiran.

Kailan kinakailangan ang proteksyon?

Nagaganap ang kaagnasan sa anumang ibabaw ng metal sa iba't ibang lugar - mula sa industriya ng langis at gas hanggang sa paggawa ng mga barko. Ang proteksiyon na proteksyon ng kaagnasan ay malawakang ginagamit sa pagpipinta ng mga tanker hull. Ang mga sisidlan na ito ay patuloy na nakalantad sa tubig, at ang espesyal na pintura ay hindi palaging pumipigil sa mga reaksyon ng kahalumigmigan sa ibabaw ng metal. Ang paggamit ng mga protektor ay isang simple at epektibong solusyon sa problema, lalo na kung ang mga sisidlan ay gagana sa loob ng mahabang panahon.


Karamihan sa mga istrukturang metal ay nilikha mula sa bakal, kaya ipinapayong gumamit ng mga tagapagtanggol na may negatibong potensyal na elektrod. Tatlong metal ang pangunahing para sa paggawa ng mga tagapagtanggol - sink, magnesiyo, aluminyo. Dahil sa malaking potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga metal na ito at bakal, ang radius ng proteksiyon na pagkilos ay nagiging mas malawak, at ang anumang uri ng kaagnasan ay madaling maalis.

Anong mga metal ang ginagamit?


Ang sistema ng proteksiyon ay itinayo batay sa iba't ibang mga haluang metal, depende sa tiyak na paggamit ng mga tagapagtanggol, halimbawa, ang kapaligiran kung saan ito gagamitin. Ang proteksiyon na proteksyon ng kaagnasan ay kadalasang kinakailangan para sa mga produktong bakal at bakal, ngunit ang mga ibabaw na gawa sa zinc, aluminum, cadmium o magnesium ay nangangailangan din nito. Ang isang espesyal na tampok ng proteksyon ng sakripisyo ay ang paggamit ng mga galvanic anodes, na nagpoprotekta sa mga tubo mula sa kaagnasan ng lupa. Ang pagkalkula ng naturang mga pag-install ay isinasagawa na isinasaalang-alang ang isang bilang ng mga parameter:

  • kasalukuyang lakas sa tagapagtanggol;
  • mga tagapagpahiwatig ng paglaban nito;
  • antas ng proteksyon na kinakailangan para sa 1 km ng pipe;
  • bilang ng mga tread para sa parehong segment;
  • ang distansya na umiiral sa pagitan ng mga elemento ng sistema ng proteksyon.

Mga kalamangan at kahinaan ng iba't ibang mga tagapagtanggol


Ang proteksyon ay itinayo batay sa mga tagapagtanggol mga istruktura ng gusali mula sa kaagnasan, mga pipeline iba't ibang uri(pamamahagi, pangunahing, larangan). Gayunpaman, kailangan mong gamitin ang mga ito nang matalino:

  • ang paggamit ng mga protektor ng aluminyo ay ipinapayong upang maprotektahan ang mga istruktura at istruktura sa tubig dagat at ang istante sa baybayin;
  • Ang mga magnesiyo ay angkop para sa paggamit sa mahinang electrically conductive na mga kapaligiran kung saan ang aluminum at zinc protectors ay nagpapakita ng mababang kahusayan. Ngunit hindi ito magagamit kung kinakailangan upang protektahan ang mga panloob na ibabaw ng mga tanker, tangke, at tangke ng pag-aayos ng langis, dahil ang mga tagapagtanggol ng magnesium ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na pagsabog at panganib ng sunog. Sa isip, ang mga projector batay sa elementong ito ay dapat gamitin para sa panlabas na proteksyon ng mga istruktura na ginagamit sa isang sariwang kapaligiran;
  • Ang mga zinc protector ay ganap na ligtas, kaya maaari silang magamit sa anumang bagay, kahit na sila mataas na lebel panganib sa sunog.

Kung ang patong ay gawa sa pintura


Kadalasan kinakailangan upang protektahan ang isang pipeline ng langis o gas mula sa kaagnasan, na isinasaalang-alang ang patong ng pintura. Ang pagsasama nito sa isang tagapagtanggol ay isang passive na paraan upang maprotektahan ang mga istruktura mula sa kaagnasan. Kasabay nito, ang pagiging epektibo ng naturang kaganapan ay hindi masyadong mataas, ngunit ang mga sumusunod ay nakamit:

  • ang mga depekto sa mga patong ng mga istrukturang metal at mga pipeline, halimbawa, pagbabalat, mga bitak, ay na-level out;
  • ang pagkonsumo ng mga proteksiyon na materyales ay nabawasan, habang ang proteksyon mismo ay mas matibay;
  • ang proteksiyon na kasalukuyang ay pantay na ipinamamahagi sa ibabaw ng metal na ibabaw ng produkto o bagay.

Ang proteksiyon na proteksyon ng kaagnasan kasama ng mga pintura at varnish coatings ay ang kakayahang ipamahagi nang tumpak ang proteksiyon na kasalukuyang sa mga ibabaw na nangangailangan ng maximum na atensyon.

Tungkol sa proteksyon ng pipeline


Habang ginagamit mo ito mga metal na tubo ay nakalantad sa kaagnasan sa loob at labas. Lumilitaw ang plaka dahil sa ang katunayan na ang mga agresibong sangkap ay dumadaloy sa mga tubo, na tumutugon sa mga materyales. Ang panloob na kondisyon ng mga produktong metal ay apektado ng mataas na antas ng kahalumigmigan ng lupa. Kung ang mataas na kalidad na proteksyon ng mga istruktura ng gusali mula sa kaagnasan ay hindi naisip, ang mga sumusunod ay mangyayari:

  • ang pipeline ay magsisimulang bumagsak mula sa loob;
  • ito ay kinakailangan upang magsagawa ng preventive inspeksyon ng mga highway nang mas madalas;
  • kakailanganin ang mas madalas na pag-aayos, na magreresulta sa mga karagdagang gastos;
  • kakailanganing ganap o bahagyang isara ang isang oil refinery o iba pang industrial complex.

Mayroong ilang mga paraan upang maprotektahan ang mga pipeline - pasibo, aktibo. Ang pagbawas sa pagiging agresibo ng kapaligiran ay maaari ding magsilbing paraan ng proteksyon. Upang matiyak ang komprehensibong proteksyon, ang uri ng pipeline, ang paraan ng pag-install nito at ang pakikipag-ugnayan nito sa kapaligiran ay isinasaalang-alang.

Passive at aktibong paraan ng proteksyon

Ang lahat ng mga pangunahing paraan ng pagprotekta sa mga pipeline mula sa kaagnasan ay bumababa sa pagsasagawa ng isang bilang ng mga gawa. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga passive na pamamaraan, ang mga ito ay ipinahayag bilang mga sumusunod:

  • isang espesyal na paraan ng pag-install, kapag ang paglaban sa kaagnasan ay naisip sa yugto ng pag-install ng pipeline. Upang gawin ito, ang isang puwang ng hangin ay naiwan sa pagitan ng lupa at ng tubo, salamat sa kung saan walang makakapasok sa loob ng pipeline. tubig sa lupa, walang asin, walang alkali;
  • paglalapat ng mga espesyal na coatings sa mga tubo na magpoprotekta sa ibabaw mula sa mga impluwensya ng lupa;
  • paggamot na may mga espesyal na kemikal, halimbawa, mga pospeyt, na bumubuo ng proteksiyon na pelikula sa ibabaw.

Nakabatay sa scheme ng proteksyon aktibong pamamaraan nagsasangkot ng paggamit ng electric current at electrochemical ion exchange reactions:



Ang kaso para sa proteksyon sa pagtapak

Tulad ng nakikita mo, maraming mga paraan upang mapabuti ang mga proteksiyon na katangian ng mga pipeline at iba pang mga produktong metal. Ngunit lahat sila ay nangangailangan ng paggasta ng electric current. Ang proteksiyon na proteksyon laban sa kaagnasan ng mga pipeline ay isang mas kapaki-pakinabang na solusyon, dahil ang lahat ng mga proseso ng oksido ay huminto sa pamamagitan lamang ng paglalapat ng mga haluang metal ng iba pang mga materyales sa ibabaw ng mga metal pipe. Ang mga sumusunod na kadahilanan ay nagsasalita pabor sa pamamaraang ito:

  • cost-effectiveness at pagiging simple ng proseso dahil sa kawalan ng direktang kasalukuyang pinagmumulan at ang paggamit ng magnesium, zinc o aluminum alloys;
  • ang posibilidad ng paggamit ng solong o pangkat na mga pag-install, habang ang pamamaraan ng proteksyon ng pagtapak ay naisip na isinasaalang-alang ang mga katangian ng dinisenyo o naitayo na pasilidad;
  • Posibilidad ng paggamit sa anumang lupa at sa mga kondisyon ng dagat/karagatan kung saan mahal o imposibleng gumamit ng mga panlabas na kasalukuyang pinagkukunan.

Maaaring gamitin ang proteksyon sa pagtapak upang mapataas ang resistensya ng kaagnasan ng iba't ibang mga tangke, mga barko, at mga tangke na ginagamit sa matinding mga kondisyon.

3.1 Proteksyon ng Cathodic

Proteksyon ng Cathodic - ang pinakakaraniwang uri ng proteksyon ng electrochemical. Ginagamit ito sa mga kaso kung saan ang metal ay hindi madaling kapitan ng passive, iyon ay, mayroon itong pinalawak na rehiyon ng aktibong paglusaw, isang makitid na rehiyon ng passive, mataas na halaga ng kasalukuyang passivation (i p) at potensyal ng passivation (φ p).

Maaaring maisakatuparan ang cathodic polarization sa pamamagitan ng pagkonekta sa istraktura na protektado sa negatibong poste ng isang panlabas na kasalukuyang pinagmumulan o sa isang metal na may mas electronegative electrode potential. Sa huling kaso, hindi na kailangan ang isang panlabas na kasalukuyang mapagkukunan, dahil ang isang galvanic na elemento ay nabuo na may parehong direksyon ng kasalukuyang, i.e. ang protektadong bahagi ay nagiging katod, at ang mas electronegative na metal, na tinatawag na tagapagtanggol, - anod.

Proteksyon ng Cathodic panlabas na kasalukuyang. Ang proteksyon ng cathodic gamit ang polarization mula sa isang panlabas na kasalukuyang pinagmumulan ay ginagamit upang protektahan ang mga kagamitang gawa sa carbon, low- at high-alloy at high-chromium steels, tin, zinc, copper at copper-nickel alloys, aluminum at mga alloy nito, lead, titanium at mga haluang metal nito. Bilang isang patakaran, ito ay mga istruktura sa ilalim ng lupa (mga pipeline at cable para sa iba't ibang layunin, pundasyon, kagamitan sa pagbabarena), kagamitan na pinatatakbo sa pakikipag-ugnay sa tubig ng dagat (mga barko ng barko, mga bahagi ng metal ng mga istruktura sa baybayin, mga platform ng pagbabarena sa malayo sa pampang), panloob na mga ibabaw ng aparato at mga tangke. ng industriya ng kemikal. Kadalasan ang proteksyon ng cathodic ay ginagamit nang sabay-sabay sa paglalapat ng mga proteksiyon na patong. Ang pagbaba sa rate ng self-dissolution ng isang metal sa panahon ng external polarization nito ay tinatawag na protective effect. Ang pangunahing pamantayan para sa proteksyon ng cathodic ay ang potensyal na proteksiyon. Ang potensyal na proteksiyon ay ang potensyal kung saan ang rate ng pagkatunaw ng metal ay tumatagal sa napakababang halaga na katanggap-tanggap para sa ibinigay na mga kondisyon ng pagpapatakbo. Ang katangian ng proteksyon ng cathodic ay ang halaga ng proteksiyon na epekto Z, %:

Kung saan ang K 0 [g/(m 2 h)] ay ang corrosion rate ng metal na walang proteksyon, ang K 1 [g/(m 2 h)] ay ang corrosion rate ng metal sa ilalim ng mga kondisyon ng electrochemical protection. Ang koepisyent ng pagkilos na proteksiyon K 3 [g/A] ay tinutukoy ng formula

K 3 = (m 0 - m i)/i K,

Kung saan ang m o at m i ay ang pagkawala ng masa ng metal, ayon sa pagkakabanggit, nang walang proteksyon ng cathodic at sa paggamit nito, g/m 2 ; i hanggang [A/m 2 ] - kasalukuyang density ng cathode. Ang diagram ng proteksyon ng cathodic ay ipinapakita sa Fig. 51. Ang negatibong poste ng panlabas na kasalukuyang pinagmumulan 4 ay konektado sa protektado istraktura ng metal 1, at ang positibong poste sa auxiliary electrode 2, na gumagana bilang isang anode. Sa panahon ng proseso ng proteksyon, ang anode ay aktibong nawasak at napapailalim sa pana-panahong pagpapanumbalik.

Ang cast iron, steel, coal, graphite, scrap metal (mga lumang tubo, riles, atbp.) ay ginagamit bilang anode materials. Dahil ang epektibong paglaban sa pagdaan ng electric current ay ibinibigay lamang ng layer ng lupa na matatagpuan malapit sa anode, kadalasang inilalagay ito sa tinatawag na backfill na may 3-makapal na layer ng coke, kung saan 3 -4 na bahagi (ayon sa timbang) ng dyipsum at 1 bahagi ay idinagdag ng table salt. Ang backfill ay may mataas na electrical conductivity, na binabawasan ang soil-anode contact resistance. Ang mga mapagkukunan ng panlabas na kasalukuyang para sa proteksyon ng cathodic ay mga istasyon ng proteksyon ng cathodic, ipinag-uutos na mga elemento na kung saan ay: converter (rectifier), pagbuo ng kasalukuyang; kasalukuyang supply sa protektadong istraktura, reference electrode, anode grounding conductors, anode cable. Ang mga istasyon ng proteksyon ng Cathodic ay maaaring i-regulate o hindi kinokontrol. Ang mga unregulated cathodic protection station ay ginagamit kapag halos walang pagbabago sa resistensya sa kasalukuyang circuit. Ang mga istasyong ito ay nagpapatakbo sa mode ng pagpapanatili ng isang pare-parehong potensyal o kasalukuyang at ginagamit upang protektahan ang mga tangke, mga pasilidad ng imbakan, mga high-voltage na cable sa steel armor, pipelines, atbp. Ang mga adjustable cathodic protection station ay ginagamit kapag may mga ligaw na alon sa system ( kalapitan sa nakuryenteng transportasyon), pana-panahong pagbabago sa paglaban sa kasalukuyang pagkalat (pana-panahong pagbabagu-bago sa temperatura at halumigmig ng lupa), teknolohikal na pagbabagu-bago (pagbabago sa antas ng solusyon at bilis ng daloy ng likido). Ang adjustable parameter ay maaaring kasalukuyan o potensyal. Ang dalas ng lokasyon ng mga istasyon ng proteksyon ng cathodic sa kahabaan ng protektadong bagay ay tinutukoy ng electrical conductivity ng operating environment. Kung mas mataas ito, mas malaki ang distansya sa isa't isa ang mga istasyon ng cathode ay matatagpuan. Upang maprotektahan ang mga istruktura sa tubig, ang mga anode ay inilalagay sa ilalim ng mga ilog, lawa, at dagat. Sa kasong ito, hindi kinakailangan ang backfilling. Proteksyon ng cathodic ng mga kagamitan sa pabrika (refrigerator, heat exchanger, capacitor, atbp.) na nakalantad agresibong kapaligiran, ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang panlabas na kasalukuyang pinagmumulan sa negatibong poste at paglubog ng anode sa daluyan na ito (Larawan 52). Ang proteksyon ng Cathodic sa pamamagitan ng panlabas na kasalukuyang ay ginagamit bilang isang karagdagang paraan sa insulating coating. Sa kasong ito, ang insulating coating ay maaaring masira. Ang kasalukuyang proteksiyon ay dumadaloy pangunahin sa mga nakalantad na lugar ng metal, na nangangailangan ng proteksyon. Ang proteksyon ng Cathodic na may panlabas na kasalukuyang ay inilalapat din sa mga istruktura na may malaking pinsala, na ginagawang posible upang ihinto ang karagdagang pagkalat ng kaagnasan. Ang paggamit ng cathodic protection ay nauugnay sa panganib ng tinatawag na overprotection. Sa kasong ito, dahil sa masyadong malakas na pagbabago sa potensyal ng protektadong istraktura sa negatibong bahagi, ang rate ng hydrogen evolution ay maaaring tumaas nang husto. Ang resulta nito ay hydrogen embrittlement o corrosion cracking ng mga materyales at pagkasira ng protective coatings. Ang proteksyon ng Cathodic na may panlabas na kasalukuyang ay hindi praktikal sa mga kondisyon ng kaagnasan sa atmospera, sa isang singaw na kapaligiran, sa mga organikong solvent, dahil sa kasong ito ang kinakaing unti-unti na kapaligiran ay walang sapat na kondaktibiti ng kuryente. Proteksyon sa pagtapak. Ang sakripisyong proteksyon ay isang uri ng cathodic protection. Ang scheme ng proteksyon ng pipeline ay ipinapakita sa Fig. 53. Ang isang mas electronegative na metal ay nakakabit sa protektadong istraktura 2 - tagapagtanggol 3, na, dissolving sa kapaligiran, pinoprotektahan ang pangunahing istraktura mula sa pagkawasak. Pagkatapos ng kumpletong paglusaw ng tagapagtanggol o pagkawala ng kontak sa protektadong istraktura, ang tagapagtanggol ay dapat mapalitan.


Figure 53 - Pipeline sacrificial protection scheme Ang tagapagtanggol ay gumagana nang epektibo kung ang transisyon na pagtutol sa pagitan nito at ng kapaligiran ay mababa. Sa panahon ng operasyon, ang isang tagapagtanggol, halimbawa sink, ay maaaring masakop ng isang layer ng mga hindi matutunaw na mga produkto ng kaagnasan, na ihiwalay ito mula sa kapaligiran at matalas na dagdagan ang paglaban sa pakikipag-ugnay. Upang labanan ito, ang tagapagtanggol ay inilalagay sa isang tagapuno 4 - isang halo ng mga asing-gamot na lumilikha ng isang tiyak na kapaligiran sa paligid nito, na nagpapadali sa pagkatunaw ng mga produkto ng kaagnasan at pagtaas ng kahusayan at katatagan ng pagtapak sa lupa 1. Ang pagkilos ng tread ay limitado sa isang tiyak na distansya. Ang pinakamataas na posibleng distansya ng tagapagtanggol mula sa protektadong istraktura ay tinatawag na radius ng pagkilos ng tagapagtanggol. Ito ay nakasalalay sa isang bilang ng mga kadahilanan, ang pinakamahalaga sa mga ito ay ang electrical conductivity ng medium, ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng protector at ang protektadong istraktura, at mga katangian ng polariseysyon. Habang tumataas ang electrical conductivity ng medium, ang protective effect ng protector ay umaabot sa mas malaking distansya. Kaya, ang radius ng pagkilos ng isang zinc protector kapag nagpoprotekta sa bakal sa distilled water ay 0.1 cm, sa tubig ng dagat 4 m, sa isang 3% NaCl solution - 6 m. Sa paghahambing sa proteksyon ng cathodic sa pamamagitan ng panlabas na kasalukuyang, ipinapayong gumamit ng proteksyon ng sakripisyo sa mga kaso kung saan ang pagkuha ng enerhiya mula sa labas ay nauugnay sa mga kahirapan o kung ang pagtatayo ng mga espesyal na linya ng kuryente ay hindi kumikita sa ekonomiya. Sa kasalukuyan, ginagamit ang proteksyon sa pagtapak upang labanan ang kaagnasan ng mga istrukturang metal.
sa tubig ng dagat at ilog, lupa at iba pang neutral
kapaligiran Paggamit ng tread protection sa acidic
nalilimitahan ang mga kapaligiran sa pamamagitan ng mataas na rate ng self-dissolution ng tagapagtanggol. Ang mga metal ay maaaring gamitin bilang mga tagapagtanggol: Al, Fe, Mg, Zn. Gayunpaman, ang paggamit ng mga purong metal bilang mga tagapagtanggol ay hindi palaging ipinapayong. Halimbawa, ang purong sink ay natutunaw nang hindi pantay dahil sa magaspang na butil na dendritik na istraktura nito, ang ibabaw ng purong aluminyo ay natatakpan ng isang siksik na oxide film, ang magnesium ay may mataas na rate ng sarili nitong kaagnasan. Upang bigyan ang mga tagapagtanggol ng kinakailangang mga katangian ng pagganap, ang mga elemento ng alloying ay ipinakilala sa kanilang komposisyon. Ang Cd (0.025-0.15%) at A1 (0.1-0.5%) ay ipinakilala sa komposisyon ng mga protektor ng zinc. Sinisikap nilang mapanatili ang nilalaman ng mga impurities tulad ng Fe, Cu, Pb sa antas na hindi hihigit sa 0.001-0.005%. Ang mga additives ay ipinakilala sa komposisyon ng mga proteksiyon ng aluminyo na pumipigil sa pagbuo ng mga layer ng oxide sa kanilang ibabaw - Zn (hanggang 8%), Mg (hanggang 5%), pati na rin ang Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn , Si (mula sa daan-daang hanggang sampu ng isang porsyento), na nag-aambag sa kinakailangang pagbabago sa mga parameter ng sala-sala. Magnesium tread alloys ay naglalaman ng Al bilang alloying additives (5-7%) at Zn (2-5%); ang nilalaman ng mga impurities tulad ng Fe, Ni, Cu, Pb, Si ay pinananatili sa antas ng tenths o hundredths ng isang porsyento. Ang bakal bilang isang materyal sa pagtapak ay ginagamit alinman sa dalisay nitong anyo (Fe-armco) o sa anyo ng mga carbon steel. Ginagamit ang mga protektor ng zinc upang protektahan ang mga kagamitan na tumatakbo sa tubig ng dagat (mga sisidlan ng dagat, mga pipeline, mga istruktura sa baybayin). Ang kanilang paggamit sa bahagyang inasnan, sariwang tubig at mga lupa ay limitado dahil sa pagbuo ng mga layer ng Zn(OH) 2 hydroxide o zinc oxide ZnO sa kanilang ibabaw. Ginagamit ang mga protektor ng aluminyo upang protektahan ang mga istrukturang tumatakbo sa umaagos na tubig dagat, gayundin para protektahan ang mga pasilidad ng daungan at mga istrukturang matatagpuan sa istante sa baybayin. Pangunahing ginagamit ang mga magnesium protector upang protektahan ang maliliit na istruktura sa mahinang electrical conductive na kapaligiran kung saan mababa ang bisa ng aluminum at zinc protectors - mga lupa, sariwa o bahagyang maalat na tubig. Gayunpaman, dahil sa mataas na rate ng self-dissolution at ang pagkahilig na bumuo ng hindi magandang natutunaw na mga compound sa ibabaw, ang larangan ng operasyon ng magnesium protectors ay limitado sa mga kapaligiran na may pH = 9.5 - 10.5. Kapag pinoprotektahan ang mga saradong sistema, tulad ng mga tangke, na may mga protektor ng magnesiyo, kinakailangang isaalang-alang ang posibilidad ng pagbuo ng detonating gas dahil sa pagpapalabas ng hydrogen sa reaksyon ng katod na nagaganap sa ibabaw ng magnesium alloy. Ang paggamit ng magnesium protectors ay nauugnay din sa panganib ng hydrogen embrittlement at corrosion cracking ng mga kagamitan. Tulad ng sa kaso ng proteksyon ng cathodic na may panlabas na kasalukuyang, ang pagiging epektibo ng proteksyon ng sakripisyo ay tumataas kapag ginamit ito sa kumbinasyon ng mga proteksiyon na coatings. Kaya, ang paglalapat ng bitumen coating sa mga pipeline ay makabuluhang nagpapabuti sa pamamahagi ng proteksiyon na kasalukuyang, binabawasan ang bilang ng mga anod at pinatataas ang haba ng seksyon ng pipeline na protektado ng isang tagapagtanggol. Kung ang isang magnesium anode ay maaaring maprotektahan ang isang hindi pinahiran na pipeline na may haba lamang na 30 m, kung gayon ang proteksyon ng isang bitumen-coated pipeline ay epektibo sa haba na hanggang 8 km.

3.2 Anodic na proteksyon

Anodic na proteksyon ginagamit kapag nagpapatakbo ng mga kagamitan sa mga kapaligirang may mataas na konduktibong elektrikal at gawa sa madaling ma-passivated na mga materyales - carbon, low-alloy na hindi kinakalawang na asero, titanium, high-alloy na bakal na mga haluang metal. Ang proteksyon ng anodic ay nangangako sa kaso ng mga kagamitan na gawa sa magkakaibang mga passivating na materyales, halimbawa, mga hindi kinakalawang na asero ng iba't ibang komposisyon, mga welded joints. Ang anodic na proteksyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagkonekta sa protektadong istraktura ng metal sa positibong poste ng isang panlabas na direktang kasalukuyang pinagmumulan o sa isang metal na may mas positibong potensyal (cathode protector Sa kasong ito, ang potensyal ng protektadong metal ay nagbabago sa positibong direksyon). hanggang sa makamit ang isang matatag na estado ng passive (Larawan 50). Bilang isang resulta, hindi lamang isang makabuluhang (libu-libong beses) na pagbawas sa rate ng kaagnasan ng metal, kundi pati na rin ang pag-iwas sa mga produkto ng paglusaw nito mula sa pagpasok sa ginawang produkto. Ang mga cathode na ginagamit para sa anodic na proteksyon mula sa isang panlabas na kasalukuyang pinagmumulan ay dapat na may mataas na katatagan sa isang kinakaing unti-unti na kapaligiran. Ang pagpili ng materyal na cathode ay tinutukoy ng mga katangian ng daluyan. Ginagamit ang mga materyales tulad ng Pt, Ta, Pb, Ni, platinized brass, high-alloy stainless steel, atbp. Ang layout ng cathode ay idinisenyo nang isa-isa para sa bawat partikular na kaso ng proteksyon. Ang mga materyales tulad ng carbon, manganese dioxide, magnetite, at lead dioxide, na may napakapositibong potensyal, ay maaaring gamitin bilang isang cathode projector. Ang anodic na proteksyon mula sa isang panlabas na mapagkukunan ay batay sa pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng protektadong bagay at paglilipat ng potensyal ng kaagnasan patungo sa mas positibong mga halaga. Ang pag-install para sa anodic na proteksyon ay binubuo ng isang proteksyon na bagay, isang cathode, isang reference electrode at isang electric current source. Ang pangunahing kondisyon para sa posibilidad ng paggamit ng anodic na proteksyon ay ang pagkakaroon ng isang pinalawig na rehiyon ng stable passivity ng metal sa isang kasalukuyang density ng metal dissolution na hindi hihigit sa (1.5-6.0)·10 -1 A/m 2 . Ang pangunahing criterion na nagpapakilala sa estado ng ibabaw ng metal ay ang potensyal ng elektrod. Karaniwan, ang posibilidad ng paggamit ng anodic na proteksyon para sa isang partikular na metal o haluang metal ay tinutukoy sa pamamagitan ng pagkuha ng anodic polarization curves. Sa kasong ito, ang mga sumusunod na data ay nakuha: a) ang potensyal ng kaagnasan ng metal sa solusyon sa pagsubok; b) ang lawak ng lugar ng stable passivity; c) kasalukuyang density sa rehiyon ng stable passivity. Ang pagiging epektibo ng proteksyon ay tinukoy bilang ang ratio ng corrosion rate na walang proteksyon sa corrosion rate sa ilalim ng proteksyon. Bilang isang patakaran, ang mga parameter ng anodic na proteksyon na nakuha sa mga kondisyon ng laboratoryo at produksyon ay nasa mabuting kasunduan sa bawat isa. Depende sa mga partikular na kondisyon ng operating, ang lugar ng mga potensyal na proteksiyon sa panahon ng anodic na proteksyon ay namamalagi sa 0.3-1.5 V na mas positibo kaysa sa libreng potensyal na kaagnasan, at ang rate ng pagkatunaw ng mga metal ay maaaring bumaba ng libu-libong beses. Ang isang makabuluhang limitasyon sa paggamit ng anodic na proteksyon ay ang posibilidad ng mga lokal na uri ng kaagnasan na nagaganap sa lugar ng passive na estado ng metal. Upang maiwasan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, batay sa mga paunang pag-aaral, ang isang halaga ng potensyal na proteksiyon ay inirerekomenda kung saan ang mga lokal na uri ng kaagnasan ay hindi nangyayari o ang mga additives na nagbabawal ay ipinakilala sa solusyon. Halimbawa, ang anodic na proteksyon ng 12X18N10T na bakal sa mga solusyon sa klorido sa pagkakaroon ng NO 3 ions ay pumipigil sa pagbuo ng pitting at binabawasan ang rate ng pagkatunaw ng bakal ng 2000 beses. Sa ilang mga kaso, dahil sa mas mataas na panganib ng mga lokal na proseso ng kaagnasan, ang paggamit ng anodic na proteksyon ay hindi epektibo. Isang matalim na pagtaas Ang kasalukuyang passivation ng mga metal na may pagtaas ng temperatura ng agresibong media ay naglilimita sa paggamit ng anodic na proteksyon sa mataas na temperatura. Sa panahon ng nakatigil na operasyon ng pag-install, ang halaga ng kasalukuyang polariseysyon na kinakailangan upang mapanatili ang isang matatag na estado ng passive ay patuloy na nagbabago dahil sa mga pagbabago sa mga parameter ng operating ng kinakaing unti-unti na kapaligiran (temperatura, komposisyon ng kemikal, mga kondisyon ng paghahalo, bilis ng solusyon, atbp.). Ang potensyal ng isang istraktura ng metal ay maaaring mapanatili sa loob ng tinukoy na mga hangganan sa pamamagitan ng pare-pareho o pana-panahong polariseysyon. Sa kaso ng panaka-nakang polariseysyon, ang kasalukuyang ay nakabukas at pinapatay alinman kapag ang isang tiyak na potensyal na halaga ay naabot o kapag ito ay lumihis ng isang tiyak na halaga. Sa parehong mga kaso, ang mga parameter ng anodic na proteksyon ay tinutukoy nang eksperimento sa mga kondisyon ng laboratoryo. Upang matagumpay na magamit ang anodic na proteksyon, ang bagay ay dapat matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan: a) ang materyal ng apparatus ay dapat na ipasa sa teknolohikal na kapaligiran; b) ang disenyo ng aparato ay hindi dapat magkaroon ng mga rivet, ang bilang ng mga bitak at mga air pocket ay dapat na minimal, ang hinang ay dapat na may mataas na kalidad; c) ang cathode at reference electrode sa protektadong aparato ay dapat na palaging nasa solusyon. Sa industriya ng kemikal, ang mga cylindrical na aparato, pati na rin ang mga heat exchanger, ay pinakaangkop para sa anodic na proteksyon. Sa kasalukuyan, ang anodic na proteksyon ng mga hindi kinakalawang na asero ay ginagamit para sa pagsukat ng mga tangke, kolektor, tangke, at mga pasilidad ng imbakan sa paggawa ng sulfuric acid, mineral fertilizers, at ammonia solution. Ang mga kaso ng paggamit ng anodic na proteksyon ng mga kagamitan sa pagpapalitan ng init sa paggawa ng sulfuric acid at artipisyal na hibla, pati na rin ang mga paliguan para sa chemical nickel plating, ay inilarawan. Ang paraan ng proteksyon ng anodic ay medyo limitado, dahil ang passivation ay epektibo pangunahin sa pag-oxidize ng mga kapaligiran sa kawalan ng mga aktibong depassivating ions, tulad ng mga chlorine ions para sa bakal at hindi kinakalawang na asero. Bilang karagdagan, ang anodic na proteksyon ay potensyal na mapanganib: sa kaganapan ng pagkaputol ng kuryente, ang metal ay maaaring i-activate at sumailalim sa matinding anodic dissolution. Samakatuwid, ang anodic na proteksyon ay nangangailangan ng maingat na sistema ng kontrol. Hindi tulad ng cathodic protection, ang corrosion rate na may anodic na proteksyon ay hindi kailanman bumababa sa zero, kahit na ito ay maaaring napakaliit. Ngunit ang proteksiyon na kasalukuyang density dito ay mas mababa, at ang pagkonsumo ng kuryente ay mababa. Ang isa pang bentahe ng anodic na proteksyon ay ang mataas na dissipative na kakayahan nito, i.e. ang posibilidad ng proteksyon sa malayong malayo mula sa katod at sa mga lugar na may proteksiyong elektrikal.

3.3 Proteksyon ng oxygen

Proteksyon ng oxygen ay isang uri ng electrochemical na proteksyon kung saan ang potensyal ng protektadong istraktura ng metal ay inililipat sa isang positibong direksyon sa pamamagitan ng saturating ang kinakaing unti-unti na kapaligiran na may oxygen. Bilang resulta nito, ang bilis ng proseso ng cathodic ay tumataas nang labis na posible na ilipat ang bakal mula sa isang aktibo hanggang sa isang passive na estado.


Larawan 54 - Depende sa rate ng kaagnasan ng mababang-alloy na bakal sa tubig sa temperatura na 300 °C sa konsentrasyon ng oxygen sa tubig Dahil ang halaga ng kritikal na passivation kasalukuyang ng Fe-Cr alloys, na kinabibilangan ng mga bakal, ay lubos na nakasalalay sa nilalaman ng kromo sa sa kanila, tumataas ang kahusayan nito sa pagtaas ng konsentrasyon ng chromium sa haluang metal. Ang proteksyon ng oxygen ay ginagamit para sa kaagnasan ng thermal power equipment na tumatakbo sa tubig sa mataas na mga parameter (mataas na temperatura at presyon). Sa Fig. 54 Ang pag-asa ng rate ng kaagnasan ng mababang-haluang metal na bakal sa konsentrasyon ng oxygen sa mataas na temperatura ng tubig ay ipinakita. Tulad ng makikita, ang pagtaas sa konsentrasyon ng oxygen na natunaw sa tubig ay humahantong sa isang paunang pagtaas sa rate ng kaagnasan, isang kasunod na pagbaba at karagdagang pagkatigil. Ang mababang steady-state dissolution rate ng bakal (10-30 beses na mas mababa kaysa sa mga walang proteksyon) ay nakakamit sa isang oxygen na nilalaman sa tubig na ~ 1.8 g/l. Ang proteksyon ng oxygen ng mga metal ay natagpuan ang aplikasyon sa enerhiyang nuklear.

4. Pagpapaunlad at paggawa ng bago

mga materyales sa pagtatayo nadagdagan ang resistensya ng kaagnasan

Ang pagpapabuti ng mga katangian ng anti-corrosion ng mga materyales na metal mismo ay isinasagawa:

    pag-aalis ng mga impurities mula sa mga metal at haluang metal na nagpapabilis sa mga proseso ng kaagnasan; doping.
Ang mga dalisay na metal at haluang metal, iyon ay, mga materyales sa istruktura ng metal, halos dalisay, mahigpit na tumutugma sa ibinigay na pag-uugali. Dahil walang mga deviations mula sa stoichiometry sa komposisyon at istraktura, walang mga deviations sa pag-uugali. Para sa mga pinaka-kritikal na istruktura at aparato, ang pang-industriyang produksyon ng mga metal at haluang metal na may mataas na kadalisayan at ginagamit sa rocketry, teknolohiyang nuklear, atbp. ay naitatag. Ang mga dumi sa mga metal at haluang metal ay bumubuo ng mga depekto sa mga kristal. Dahil sa mga depekto, ang reserbang enerhiya ng mga tunay na kristal ay mas mataas kaysa sa mga perpektong kristal, na ginagawang mas reaktibo ang dating. Sa ilalim ng mga kondisyon ng gas corrosion, ang mga impurities ay nakakaapekto hindi lamang sa paglaban sa init, kundi pati na rin sa paglaban sa init. Ang mga teknikal na bakal ay nahahati sa mga bakal ng ordinaryong kalidad at mataas na kalidad. Ang mga de-kalidad na bakal ay may makitid na limitasyon sa nilalaman ng mga impurities (sulfur, phosphorus, non-metallic inclusions, atbp.) sa dami at macro- at microstructure. Halimbawa, ang pagkakaroon ng asupre sa bakal ay humahantong sa katotohanan na sa 1000 - 1200ºС, lumilitaw ang mga luha at mga bitak sa mga lugar kung saan ito naipon. Ang hydrogen na natunaw sa bakal o tanso ay ginagawang mas malutong ang metal. Ang posporus, na bumubuo ng iron phosphides (low-melting eutectics), ay may nakakapinsalang epekto sa mga katangian ng bakal. Sa panahon ng electrochemical corrosion ng mga metal at haluang metal, ang pagkakaroon ng mga impurities ay humahantong sa pagbuo ng mga microgalvanic cell na may base metal at isang pagtaas sa rate ng kaagnasan. Sa isang makabuluhang akumulasyon ng mga impurities, maaari ding mangyari ang contact corrosion. Samakatuwid, ang pagtaas ng kadalisayan ng mga materyales sa istruktura ay humahantong sa isang pagbawas sa pagkawala ng kaagnasan. Ang paghahalo ng mga metal at haluang metal ay nagpapataas ng kanilang resistensya sa kaagnasan. Ang paglaban sa kaagnasan ng bakal ay lubhang tumataas sa pagpapakilala ng higit sa 12% chromium, mangganeso sa mga haluang metal ng magnesiyo, nikel sa mga haluang bakal, tanso sa mga haluang metal, atbp. Para sa mga haluang nakabatay sa bakal na lumalaban sa init, ang mga pangunahing bahagi ng haluang metal ay chromium, silikon at aluminyo. Kapag nalantad sa mataas na temperatura, ang silikon, aluminyo at kromo ay bumubuo ng mga refractory oxide. Kaya, ang punto ng pagkatunaw ng Al 2 O 3 at Cr 2 O 3 ay 2320 at 2500ºС, ayon sa pagkakabanggit. Kapag ang bakal ay pinagsama sa chromium, aluminyo at silikon, ang mga pelikulang lumalaban sa sukat ng (CrFe) 2 O 3, (AlFe) 2 O 3 o (SiFe) 2 O 3 ay nabuo sa ibabaw. Ang bakal ay madaling mag-oxidize sa hangin sa 500º pataas. Para sa low-chromium steel na naglalaman ng 5-8% chromium, ang scale resistance (heat resistance) ay tumataas sa 700 - 750ºС; ang pagpapakilala ng 15-18% chromium sa bakal ay nagdaragdag ng paglaban sa init sa 950 – 1000ºС, at may 25% chromium – hanggang sa 1100ºС. Bilang isang paraan ng proteksyon laban sa electrochemical corrosion ng tatlong pagkontrol ng corrosion factor ayon sa N.D. Tomashov - anodic at cathodic braking at ohmic resistance - ang alloying ay pangunahing nakakaapekto sa unang dalawang salik. Ang kahusayan ng mga proseso ng cathodic at anodic ay maaaring mabawasan: a) sa pamamagitan ng pagtaas ng thermodynamic na katatagan ng haluang metal sa pamamagitan ng pagpapasok sa haluang metal (solid na solusyon) ng isang makabuluhang halaga (ayon sa panuntunan ni Tamman) ng isang mas marangal na bahagi (pagsasama ng bakal na may nikel. , nikel na may tanso, tanso na may ginto, atbp.); b) pagtaas ng kakayahan ng anodic phase na pumasa sa isang passive state (paglikha ng chromium steels, alloying nickel na may chromium, iyon ay, paggawa ng mga nichrome at nickel); c) ang pagpapakilala ng mga aktibong cathode sa isang napakaliit na halaga, na nagsusulong ng proseso ng cathodic (na may oxygen depolarization), self-passivation ng metal (alloying chromium at chromium-nickel alloys na may maliit na halaga ng platinum upang madagdagan ang paglaban sa atmospheric corrosion, raw cast iron na may tanso upang mapataas ang paglaban sa nitric acid, atbp.); d) kung para sa mga non-oxidizing na kapaligiran ang overvoltage ng hydrogen evolution ay nadagdagan (alloying steel na may arsenic, antimony o bismuth, zinc na may cadmium, atbp.). Para sa acid corrosion sa pagbabawas ng mga kapaligiran, kapag walang posibilidad ng passivation, ang mga pamamaraan a) at d) ay lubhang kapaki-pakinabang. Sa oxidizing environment, lahat ng paraan ng pagbabawas ng aktibidad ng anodic process ay naaangkop, maliban sa d). Ang mga prinsipyo ng alloying at paglikha ng mga haluang metal na may tumaas na resistensya ng kaagnasan ay tinalakay nang mas detalyado sa mga nakaraang kabanata.

5 Transition sa isang bilang ng mga istruktura mula sa metal

sa mga di-metal na materyales na lumalaban sa kemikal

Ang mga non-metallic na materyales ay isang karagdagang reserba para sa pag-aayos ng proteksyon laban sa kaagnasan. Ang mga indibidwal na aparato o bahagi para sa mga ito ay maaaring gawin mula sa salamin, keramika, salamin na keramika, vinyl plastic, faolite, grapayt at iba pang hindi metal na materyales. Ang kanilang natatanging katangian ay mataas na corrosion resistance sa maraming agresibong kapaligiran. Ang mga di-metal na materyales ay tinalakay nang detalyado sa Kabanata V, Bahagi 4.

6 Makatuwirang disenyo at pagpapatakbo ng mga istruktura at bahagi ng metal

Kapag nagdidisenyo ng paggawa ng kemikal, bilang panuntunan, ang pangunahing pansin ay binabayaran sa pag-aaral ng likas na katangian ng agresibong kapaligiran at ang mga kondisyon ng proseso. Batay sa mga datos na ito, napili ang isang materyal na may sapat na paglaban sa kemikal. Gayunpaman, ang materyal na istruktura na pinaka-lumalaban sa isang partikular na kinakaing unti-unti na kapaligiran ay hindi sa lahat ng pagkakataon ay pumipigil sa panganib ng mabilis na pagkasira ng kaagnasan. Samakatuwid, ang nakapangangatwiran na disenyo ng mga indibidwal na bahagi at aparato ay nararapat lamang ng malapit na pansin. Sa maraming mga kaso, ang hindi magandang disenyo ay maaaring maging sanhi ng pagbuo ng mga stagnant zone, gaps, konsentrasyon ng stress at iba pang mga phenomena na nag-aambag sa paglitaw at pag-unlad ng kaagnasan. Kasabay nito, nasa yugto ng disenyo posible na magbigay ng ganoon Nakabubuo ng mga desisyon indibidwal na mga bahagi ng aparato, na makabuluhang bawasan o alisin ang posibilidad ng proseso ng kaagnasan. Kapag nagdidisenyo ng kagamitan, dapat mong bigyang-pansin ang likas na katangian ng paggamot sa ibabaw ng metal, ang contact ng mga elemento ng pagkonekta na gawa sa iba't ibang materyales, ang mode ng pamamahagi ng mga daloy ng coolant, ang pagkakaroon ng mga bitak at gaps, ang posibilidad ng pagbuo ng mga stagnant zone. Ang isang makinis na ibabaw ng metal ay may mas kaunting mga depekto sa anyo ng mga gasgas, mga iregularidad, atbp. Ang dumi, alikabok at iba pang mga sangkap ay mas madaling maipon sa isang magaspang na ibabaw. Ito ay partikular na tipikal para sa paggawa ng mga pataba at asin. Sa kasong ito, ang mga kagamitang metal at mga istraktura na may magaspang na ibabaw ay natatakpan iba't ibang sangkap. Kung ang mga sangkap na ito ay hygroscopic, pagkatapos ay dumikit sila sa ibabaw ng metal, na lumilikha ng mga lokal na bulsa na may mataas na konsentrasyon ng electrolyte, na nag-aambag sa pagtaas ng kaagnasan. Kung ang aparato na idinisenyo ay naglalaman ng mga bahagi na gawa sa iba't ibang mga materyales na metal, kung gayon mayroong panganib ng contact corrosion. Sa kasong ito, kahit na sa yugto ng disenyo, ang mga hakbang ay dapat gawin upang maiwasan o mabawasan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. Karaniwan ang isa sa dalawang posibleng pamamaraan ay ginagamit. Ang pakikipag-ugnay sa mga bahagi mula sa magkakaibang mga metal ay ginawa gamit ang iba't ibang laki ng ibabaw. Sa kasong ito, ang bahagi na may pinakamaliit na ibabaw ay dapat gawin ng isang mas marangal na metal (balbula bushings, mga singsing ng piston mga bomba, atbp.). Kung ang pamamaraang ito ay naging imposible, kung gayon ang mga bahagi mula sa iba't ibang materyales nakahiwalay sa isa't isa. Ang partikular na atensyon ay dapat bayaran sa mga katangian ng cushioning material. Dapat itong hindi gumagalaw na may paggalang sa kapaligiran ng pagtatrabaho at may mataas na resistensya sa pagsusuot. Ang ilang mga insulating materyales (nadama, asbestos, kahoy) ay maaaring sumipsip at mapanatili ang kahalumigmigan at sa gayon ay pinagmumulan ng mas mataas na kaagnasan. Ang ilang mga polymer na materyales, na napapailalim sa pagtanda sa paglipas ng panahon, kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, ay maaaring maglabas ng mga kinakaing unti-unti na ahente na nagpapabilis sa pagkasira ng mga metal. Samakatuwid, ang mga materyales sa insulating ay madalas na pinapagbinhi ng tar o bitumen, at ang mga polymer na materyales na ginamit ay sumasailalim sa mga espesyal na pag-aaral upang matukoy ang panganib ng pagpapakawala ng mga agresibong ahente. Maraming proseso ang nagaganap kapag nakataas na temperatura. Ang ibabaw ng metal na nakikipag-ugnay sa mga coolant ay napapailalim sa mga karagdagang epekto ng kinakaing unti-unti. Kung mas mataas ang temperatura, mas matindi ang pagkasira ng metal. Halimbawa, ang mga heat exchanger ay isa sa mga hindi gaanong lumalaban na uri ng kagamitan. Sa 92% ng mga kaso, ang sanhi ng pagkabigo ng mga heat exchanger ay ang kaagnasan ng mga ibabaw ng init-transfer. Kapag nagdidisenyo ng mga aparato, kinakailangan na magbigay para sa isang pare-parehong pamamahagi ng daloy ng init at alisin ang posibilidad ng lokal na overheating. Sa maraming mga pang-industriya na aparato kung saan nangyayari ang mga proseso ng mataas na temperatura, ang mga naturang hakbang ay ibinigay. Halimbawa, sa paggawa ng ammonia, ang isang channel ay ibinibigay sa pagitan ng kahon ng katalista, kung saan ang reaksyon ay nagaganap sa temperatura na 350-420ºC, at ang katawan ng apparatus, sa loob kung saan ang malamig na gas ay umiikot. Pinoprotektahan ng diskarteng ito ng disenyo ang mga dingding ng apparatus mula sa sobrang pag-init. Kung ang mga naka-jaket na reactor ay ginagamit sa isang kemikal na proseso, ang isang stirrer ay dapat na naka-install sa loob ng reactor upang matiyak ang pare-parehong paggalaw ng likido sa ibabaw ng init transfer surface. Ang mga coil, boiler at iba pang kagamitan para sa proseso ng pag-init ng media ay dapat ilubog sa likido. Para sa mga kagamitan sa pagpapalitan ng init, ang pinakakaraniwang uri ng kaagnasan ay mga lokal, tulad ng pitting, crevice, at intergranular. Sa disenyo ng istruktura Ang mga lokasyon at pamamaraan ng hinang ay dapat italaga. Kapag hinang ang mga metal, ang malalaking tensile stress ay nalilikha sa weld zone at near-heat zone. Sa mga zone na matatagpuan sa kahabaan ng tahi, kung saan ang metal ay pinainit sa itaas ng mga kritikal na temperatura, ang istraktura ng metal ay nagbabago. Maaari itong maging sanhi ng pag-crack ng metal. Kapag nagdidisenyo ng mga welded assemblies at mga bahagi, maraming mga hakbang ang dapat gawin: iwasan ang akumulasyon ng mga seams, ibukod ang spot welding, kung saan ang konsentrasyon ng stress ay lalong mataas, gumamit ng lokal na pagsusubo, atbp. Pag-iipon ng kahalumigmigan sa iba't ibang mga elemento ng istruktura ay nag-aambag sa pagbuo ng kaagnasan. Samakatuwid, kapag lumilikha iba't ibang disenyo magbigay para sa posibilidad ng bentilasyon ng mga cavity, ang pagkakaroon ng mga butas ng paagusan, atbp. Ang mga puwang at mga bitak ay lubhang mapanganib na mga lugar sa kagamitan mula sa pananaw ng kaagnasan. Ang konsentrasyon ng gumaganang solusyon ay maaaring mangyari sa kanila, ang aeration ay nagambala, na hindi maiiwasang hahantong sa pag-unlad ng lokal na kaagnasan. Mula sa puntong ito, ang mga pasulput-sulpot na welds ay mapanganib, kung saan, dahil sa maluwag na pagkakasya ng materyal sa bawat isa, ang mga bitak at mga puwang ay nabuo, na siyang sanhi ng kaagnasan ng siwang. Ang pagbuo ng mga stagnant zone ng likido sa apparatus at pipelines ay lubos na nagdaragdag ng posibilidad ng kaagnasan dahil sa pagbuo ng microvapor ng hindi pantay na aeration. Ito ay pinadali din ng pagtitiwalag ng iba't ibang sediment sa stagnant zone. Ang produkto ay hindi dapat magkaroon ng iba't ibang mga recess, grooves at grooves kung saan maaaring maipon ang kahalumigmigan. Ang mga elemento ng istruktura ay dapat na naka-streamline hangga't maaari, pinapadali nito ang pagsingaw ng kahalumigmigan. Sa makatwirang dinisenyo na mga yunit, ang posibilidad ng akumulasyon ng kahalumigmigan at mga produkto ng kaagnasan ay inalis, at ang posibilidad ng pag-alis ng sediment ay ibinigay. Mayroong iba pang mga kinakailangan sa disenyo na tinitiyak ang paglikha ng mga produkto na hindi gaanong madaling kapitan sa panganib ng kaagnasan. Kabilang dito ang: mga kinakailangan para sa pangkalahatang layout at pag-aayos ng mga elemento, isinasaalang-alang ang posibilidad ng pag-apply at pag-renew ng iba't ibang mga coatings sa panahon ng operasyon at sa panahon ng pag-aayos, isinasaalang-alang ang mga tampok ng operating ng mga produkto, atbp.

BIBLIOGRAPIYA

Anodic na proteksyon. Paggamit ng pagiging pasibo sa pagsasagawa ng proteksyon ng kaagnasan.

Maraming mga metal ang nasa isang passive na estado sa ilang mga agresibong kapaligiran. Ang Chromium, nickel, titanium, zirconium ay madaling pumasa sa isang passive na estado at mapanatili itong matatag. Kadalasan, ang pagsasama ng isang metal na hindi gaanong madaling kapitan ng kawalang-sigla sa isang metal na mas madaling pumasa ay humahantong sa pagbuo ng medyo mahusay na mga haluang metal. Ang isang halimbawa ay ang mga varieties ng Fe-Cr alloys, na kung saan ay iba't ibang hindi kinakalawang at acid-resistant steels, lumalaban, halimbawa, sa sariwang tubig, kapaligiran, nitric acid, atbp. Ang paggamit na ito ng pagiging pasibo sa teknolohiya ng proteksyon ng kaagnasan ay kilala sa mahabang panahon at may malaking kahalagahan. Ngunit sa Kamakailan lamang Ang isang bagong direksyon ay lumitaw para sa proteksyon ng mga metal sa mga oxidizer na sa kanilang mga sarili ay hindi kayang magdulot ng kawalang-sigla. Ito ay kilala na ang pagbabago sa potensyal ng aktibong metal sa negatibong direksyon ay dapat mabawasan ang rate ng kaagnasan. Kung ang potensyal ay nagiging mas negatibo kaysa sa ekwilibriyo sa isang partikular na kapaligiran, kung gayon ang rate ng kaagnasan ay dapat maging zero (proteksyon ng cathodic, paggamit ng mga tagapagtanggol). Malinaw, sa katulad na paraan, ngunit dahil sa anodic polarization mula sa isang panlabas na mapagkukunan ng elektrikal na enerhiya, posible na ilipat ang isang metal na may kakayahang ito sa isang passive na estado at sa gayon ay bawasan ang rate ng kaagnasan sa pamamagitan ng ilang mga order ng magnitude. Ang pagkonsumo ng elektrikal na enerhiya ay hindi dapat malaki, dahil ang kasalukuyang lakas ay karaniwang napakaliit. May mga kinakailangan na dapat matugunan ng isang sistema upang mailapat dito ang anodic na proteksyon. Una sa lahat, kailangan mong mapagkakatiwalaan na malaman ang anodic polarization curve para sa napiling metal sa isang naibigay na agresibong kapaligiran. Ang mas mataas na i P, mas malaki ang kasalukuyang kinakailangan upang ilipat ang metal sa isang passive na estado; ang mas maliit i nn , ang mas kaunting pagkonsumo ng enerhiya ay kinakailangan upang mapanatili ang pagiging pasibo; ang mas malawak na hanay Δφ n, ang mas malaking potensyal na pagbabagu-bago ay maaaring disimulado, i.e. mas madaling mapanatili ang metal sa isang passive na estado. Kailangan mong tiyakin na sa rehiyon ng Δφ n ang metal ay nabubulok nang pantay-pantay. Kung hindi, kahit na may maliit na halaga ng i nn ang pagbuo ng mga ulser at sa pamamagitan ng kaagnasan ng pader ng produkto ay posible. Ang hugis ng protektadong ibabaw ay maaaring maging kumplikado, na nagpapahirap sa pagpapanatili ng parehong potensyal na halaga sa buong ibabaw; sa bagay na ito, ang isang malaking halaga ng Δφ n ay lalong kanais-nais. Siyempre, kinakailangan din ang sapat na mahusay na electrical conductivity ng medium. Ang paggamit ng anodic na proteksyon ay ipinapayong sa mataas na agresibong kapaligiran, halimbawa sa industriya ng kemikal. Kung mayroong isang likido-gas na interface, dapat itong isipin na ang anodic na proteksyon ay hindi maaaring umabot sa ibabaw ng metal sa isang gas na kapaligiran, na, gayunpaman, ay tipikal din para sa proteksyon ng cathodic. Kung ang yugto ng gas ay agresibo din o mayroong isang hindi mapakali na interface, na humahantong sa pag-splash ng likido at pag-aayos ng mga droplet sa metal sa itaas ng interface, kung ang pana-panahong basa ng pader ng produkto ay nangyayari sa isang tiyak na zone, kung gayon ang tanong ng iba pang mga pamamaraan ng ang pagprotekta sa ibabaw sa itaas ng isang pare-parehong antas ng likido ay kailangang itaas. Ang proteksyon ng anodic ay maaaring isagawa sa maraming paraan. 1. Simpleng aplikasyon ng isang pare-parehong emf. mula sa panlabas na pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya. Ang positibong poste ay konektado sa protektadong produkto, at medyo maliit na mga cathode ay inilalagay malapit sa ibabaw nito. Ang mga ito ay inilalagay sa ganoong dami at sa ganoong distansya mula sa protektadong ibabaw upang matiyak ang pare-parehong anodic polarization ng produkto hangga't maaari. Ang pamamaraang ito ay ginagamit kung ang Δφ n ay sapat na malaki at walang panganib, na may ilang hindi maiiwasang hindi pantay na pamamahagi ng anode potensyal, activation o repassivation, i.e. lumalampas sa mga limitasyon ng Δφ n. Sa ganitong paraan, ang mga produktong gawa sa titanium o zirconium ay maaaring maprotektahan sa sulfuric acid. Kailangan mo lamang tandaan na para sa passivation, kailangan mo munang pumasa sa isang mas mataas na kasalukuyang, na nauugnay sa paglipat ng potensyal na lampas sa φ n . Para sa unang panahon, ipinapayong magkaroon ng karagdagang mapagkukunan ng enerhiya. Dapat ding isaalang-alang ng isa ang higit na polariseysyon ng mga cathode, ang kasalukuyang density ng kung saan ay mataas dahil sa kanilang maliit na sukat. Gayunpaman, kung ang rehiyon ng passive state ay malaki, kung gayon ang isang pagbabago sa potensyal ng cathode kahit na sa pamamagitan ng ilang tenths ng isang bolta ay hindi magdulot ng panganib. Pana-panahong pag-on at off ng kasalukuyang proteksyon kapag ang produkto ay na-passivated na. Kapag ang anode current ay naka-on, ang potensyal ng produkto ay lumilipat sa negatibong bahagi, at maaaring mangyari ang depassivation. Ngunit dahil kung minsan ito ay nangyayari nang medyo mabagal, ang simpleng automation ay maaaring matiyak na ang proteksiyon na kasalukuyang ay naka-on at naka-off Tamang oras. Kapag ang potensyal ay umabot sa halaga φ nn ", ibig sabihin, bago magsimula ang repassivation, ang kasalukuyang ay naka-off; kapag ang potensyal ay gumagalaw negatibo sa φ nn (simula ng activation), ang kasalukuyang ay nakabukas muli. Ang potensyal na paglipat sa gilid ng katod ay nangyayari nang mas mabagal, mas maliit ang φ nn . Kung mas malapit ang potensyal sa value na φ nn ", mas mabagal itong lumilipat sa negatibong bahagi (sa direksyon ng φ nn) kapag naka-off ang kasalukuyang. Halimbawa, para sa chromium sa isang 0.1 N na solusyon ng H 2 SO 4 sa 75 ° C, kung ang kasalukuyang ay naka-off sa φ =0.35V, ang pag-activate ay magaganap sa loob ng 2 oras; V nagiging sanhi ng pag-activate sa pamamagitan ng 5 h; ang pag-off sa φ = 1.05 V ay nagpapataas ng oras ng pagsisimula ng pag-activate sa higit sa 127 oras malaking oras , kinakailangan para sa depassivation, nagbibigay-daan sa mga makabuluhang pagkaantala sa kasalukuyang supply. Pagkatapos ang parehong pag-install ay maaaring maghatid ng ilang mga bagay. Ang pag-asa ng oras ng passivation sa potensyal ng paglipat ay madaling ipinaliwanag gamit ang konsepto ng phase oxide (isang mas makapal na layer ng oksido ay nabuo, ang paglusaw kung saan mas matagal). Mas mahirap ipaliwanag ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa pamamagitan ng desorption ng passivating oxygen. Siyempre, sa pagtaas ng positibong potensyal, ang lakas ng bono sa layer ng adsorption ay dapat tumaas. Ngunit kapag ang kasalukuyang ay naka-on, ang paglabas ng double layer ay nangyayari nang medyo mabilis, kahit na ang adsorption layer ay maaaring magpatuloy sa loob ng mahabang panahon. 3. Kung ang rehiyon ng passive state (Δφ nn) ay maliit, pagkatapos ay kinakailangan na gumamit ng isang potentiostat na nagpapanatili ng isang ibinigay na potensyal na halaga (kamag-anak sa isang tiyak na reference electrode) sa loob ng makitid na mga limitasyon. Ang potentiostat ay dapat na may kakayahang maghatid ng mataas na kasalukuyang. Sa kasalukuyan, mayroon nang bilang ng mga pag-install para sa anodic na proteksyon na ipinatupad sa isang pang-industriyang sukat. Ang mga produktong gawa sa ordinaryong carbon steel ay pinoprotektahan din. Sa proteksyon ng anodic, ang buhay ng serbisyo ng kagamitan ay hindi lamang tumataas, kundi pati na rin ang kontaminasyon ng agresibong kapaligiran na may mga produktong corrosion ay nabawasan. Halimbawa, sa oleum, ang carbon steel ay nabubulok nang napakabagal at sa ganitong kahulugan ay hindi nangangailangan ng proteksyon. Ngunit sa mga sisidlan para sa pag-iimbak ng produktong ito, ito ay nahawahan ng bakal. Kaya, nang walang anodic na proteksyon sa isa sa mga pang-industriyang pag-install, ang nilalaman ng bakal sa oleum ay ~ 0.12%. Matapos ilapat ang proteksyon, ang konsentrasyon ng bakal ay bumaba sa ~ 0.004%, na tumutugma sa nilalaman nito sa orihinal na produkto. Ang kontaminasyon ng mga produktong pang-industriya ng kemikal na may mga impurities ng mga metal compound, na bunga ng kaagnasan ng kagamitan, ay sa maraming mga kaso ay lubhang hindi kanais-nais at kahit na hindi katanggap-tanggap. Gayunpaman, ang paggamit ng anodic na proteksyon ay nauugnay sa mga makabuluhang paghihirap. Habang ang proteksyon ng cathodic ay maaaring gamitin upang protektahan ang maraming mga metal na nahuhulog sa anumang electrically conductive medium, tulad ng solid o likido, ang anodic na proteksyon ay ginagamit lamang upang protektahan ang buong seksyon ng mga kemikal na planta na gawa sa metal na maaaring ma-passivate sa working environment. Ito mismo ang naglilimita sa paggamit nito. Bilang karagdagan, ang anodic na proteksyon ay potensyal na mapanganib, dahil kung ang kasalukuyang supply ay nagambala nang walang agarang pagpapanumbalik ng proteksyon, ang napakabilis na pagkalusaw ay magsisimula sa lugar na pinag-uusapan, dahil ang isang break sa pelikula ay bumubuo ng isang mababang-resistance na landas sa ilalim ng mga kondisyon ng anodic polarization ng metal. Ang paggamit ng anodic na proteksyon ay nangangailangan ng maingat na disenyo ng planta ng kemikal. Ang huli ay dapat magkaroon ng isang sistema ng pagsubaybay na ang anumang pagkawala ng proteksyon ay agad na nakakaakit ng pansin ng operator. Para sa layuning ito, ang isang lokal na pagtaas lamang sa kasalukuyang anode ay maaaring sapat, ngunit sa pinakamasama kaso Ang buong pag-install ay maaaring kailangang ma-empty kaagad. Ang proteksyon ng anodic ay hindi nagbibigay ng paglaban sa pagkakaroon ng mga agresibong ion. Kaya, ang mga chloride ions ay sumisira sa passive film, at samakatuwid ang kanilang konsentrasyon ay dapat panatilihing mababa, maliban sa proteksyon ng titanium, na maaaring ma-passivated sa hydrochloric acid. Sa ilalim ng mga kondisyon ng anodic na proteksyon, ang mga electrolyte ay may mahusay na dissipative na kakayahan at samakatuwid ay isang medyo maliit na bilang ng mga electrodes ay kinakailangan upang mapanatili ang itinatag na proteksyon nito. Gayunpaman, kapag nagdidisenyo ng mga pag-install ng anodic na proteksyon, dapat itong isaalang-alang na sa mga kondisyon bago ang passivation, ang kakayahan sa pagwawaldas ay mas malala. Ang anodic na proteksyon ay kumokonsumo ng napakakaunting enerhiya at maaaring gamitin upang protektahan ang mga karaniwang istrukturang metal na maaaring i-passivate, tulad ng carbon at hindi kinakalawang na asero, sa maraming kapaligiran. Ang proteksyon na ito ay madaling kontrolin at sinusukat at hindi nangangailangan ng mamahaling metal surface treatment, dahil ginagamit nito ang kusang epekto ng reaksyon sa pagitan ng mga dingding ng mga lalagyan at ng mga nilalaman nito. Ang pamamaraan ay elegante, at ang paggamit nito ay malamang na lumawak kapag ang mga kahirapan sa pagsukat at kontrol ay nalampasan.

Ang mga coatings bilang isang paraan ng pagprotekta sa mga metal mula sa kaagnasan.

Ang proteksyon ng mga metal, batay sa mga pagbabago sa kanilang mga katangian, ay isinasagawa alinman sa pamamagitan ng espesyal na paggamot sa kanilang ibabaw o sa pamamagitan ng alloying. Ang paggamot sa ibabaw ng metal upang mabawasan ang kaagnasan ay isinasagawa sa isa sa mga sumusunod na paraan: tinatakpan ang metal na may mga surface passivating films mula sa mga hindi natutunaw na compound nito (oxides, phosphates, sulfates, tungstates o mga kumbinasyon nito), na lumilikha ng mga protective layer mula sa lubricants. , bitumen, pintura, enamel, atbp. P. at sa pamamagitan ng paglalagay ng mga coatings ng iba pang mga metal na mas lumalaban sa mga partikular na kondisyong ito kaysa sa metal na pinoprotektahan (tinning, galvanizing, copper plating, nickel plating, chrome plating, lead, rhodium plating, atbp.). Ang proteksiyon na epekto ng karamihan sa mga pelikula sa ibabaw ay maaaring maiugnay sa mekanikal na paghihiwalay ng metal mula sa kapaligirang dulot ng mga ito. Ayon sa teorya ng mga lokal na elemento, ang kanilang epekto ay dapat isaalang-alang bilang isang resulta ng isang pagtaas paglaban sa kuryente(Larawan 8). Ang pagtaas sa katatagan ng mga produktong bakal at bakal kapag ang ibabaw nito ay pinahiran ng mga deposito ng iba pang mga metal ay dahil sa parehong mekanikal na pagkakabukod ng ibabaw at pagbabago sa mga katangian ng electrochemical nito. Sa kasong ito, alinman sa isang pagbabago sa nababaligtad na potensyal ng anodic na reaksyon patungo sa mas positibong mga halaga (paglalagay ng tanso, nikel, rhodium), o isang pagtaas sa polariseysyon ng cathodic reaksyon - isang pagtaas sa hydrogen overvoltage (sinc). , lata, tingga) ay maaaring obserbahan. Tulad ng ipinapakita ng mga diagram, binabawasan ng lahat ng mga pagbabagong ito ang rate ng kaagnasan. Ginagamit ang metal surface treatment para protektahan ang mga makinarya, kagamitan, apparatus at mga gamit sa bahay para sa pansamantalang proteksyon sa panahon ng transportasyon, pag-iimbak at pag-iingat (lubricant, passivating films) at para sa pangmatagalang proteksyon sa panahon ng kanilang operasyon (varnishes, paints, enamels, metal coatings). Ang isang karaniwang kawalan ng mga metal na ito ay kapag ang ibabaw na layer ay tinanggal (halimbawa, dahil sa pagkasira o pagkasira), ang rate ng kaagnasan sa nasirang lugar ay tumataas nang husto, at ang muling paggamit ng proteksiyon na patong ay hindi laging posible. Kaugnay nito, ang alloying ay isang mas epektibo (kahit na mas mahal) na paraan ng pagtaas ng resistensya ng kaagnasan ng mga metal. Ang isang halimbawa ng pagtaas ng resistensya ng kaagnasan ng isang metal sa pamamagitan ng alloying ay ang mga haluang metal na tanso at ginto. Upang mapagkakatiwalaang protektahan ang tanso, kinakailangang magdagdag ng malaking halaga ng ginto dito (hindi bababa sa 52.2 at.%). Ang mga atom ng ginto ay mekanikal na nagpoprotekta sa mga atomo ng tanso mula sa kanilang pakikipag-ugnayan sa kapaligiran. Ang isang hindi maihahambing na mas maliit na halaga ng mga sangkap ng haluang metal ay kinakailangan upang mapataas ang katatagan ng metal kung ang mga sangkap na ito ay may kakayahang bumuo ng mga protective passivating film na may oxygen. Kaya, ang pagpapakilala ng chromium sa isang halaga ng ilang porsyento nang husto ay nagpapataas ng paglaban sa kaagnasan

Inhibitor.

Ang rate ng kaagnasan ay maaari ding mabawasan sa pamamagitan ng pagbabago ng mga katangian ng kinakaing unti-unti na kapaligiran. Ito ay nakakamit alinman sa pamamagitan ng naaangkop na paggamot sa kapaligiran, bilang isang resulta kung saan ang pagiging agresibo nito ay nabawasan, o sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga maliliit na additives ng mga espesyal na sangkap, na tinatawag na corrosion retarder o inhibitor, sa kinakaing unti-unti na kapaligiran. Kasama sa paggamot sa kapaligiran ang lahat ng mga pamamaraan na nagpapababa sa konsentrasyon ng mga bahagi nito, lalo na ang mga kinakaing unti-unti. Halimbawa, sa mga neutral na kapaligiran ng asin at sariwang tubig, ang isa sa mga pinaka-agresibong sangkap ay oxygen. Ito ay inalis sa pamamagitan ng deaeration (pagkulo, distillation, bubbling ng inert gas) o lubricated na may naaangkop na reagents (sulfites, hydrazine, atbp.). Ang pagbaba sa konsentrasyon ng oxygen ay dapat na halos linearly bawasan ang limitasyon ng kasalukuyang pagbabawas nito, at, dahil dito, ang rate ng metal corrosion. Ang pagiging agresibo ng medium ay bumababa din kapag ito ay na-alkalize, ang kabuuang nilalaman ng asin ay nabawasan at ang mas agresibong mga ion ay pinapalitan ng mga hindi gaanong agresibo. Kapag ang anti-corrosion na paggamot ng tubig upang mabawasan ang pagbuo ng sukat, ang paglilinis nito gamit ang mga resin ng ion-exchange ay malawakang ginagamit. Ang mga corrosion inhibitor ay nahahati, depende sa mga kondisyon ng kanilang paggamit, sa liquid-phase at vapor-phase o volatile. Ang mga liquid-phase inhibitor ay nahahati naman sa corrosion inhibitors sa neutral, alkaline at acidic na kapaligiran. Ang mga anionic inorganic na sangkap ay kadalasang ginagamit bilang mga inhibitor para sa mga neutral na solusyon. Ang kanilang pagbabawal na epekto ay maliwanag na nauugnay sa alinman sa oksihenasyon ng ibabaw ng metal (nitrites, chromates), o sa pagbuo ng isang pelikula ng isang matipid na natutunaw na tambalan sa pagitan ng metal, anion na ito at, posibleng, oxygen (phosphates, hydrophosphates). Ang pagbubukod sa bagay na ito ay ang mga asing-gamot ng benzoic acid, ang epekto ng pagbabawal na kung saan ay pangunahing nauugnay sa mga adsorption phenomena. Ang lahat ng mga inhibitor para sa neutral na media ay pinipigilan ang nakararami sa anodic na reaksyon, na inililipat ang nakatigil na potensyal sa isang positibong direksyon. Sa ngayon, hindi pa posible na makahanap ng mga epektibong inhibitor ng kaagnasan ng metal sa mga solusyon sa alkalina. Tanging ang mga compound na may mataas na molekular na timbang ay may ilang epekto sa pagbawalan. Halos eksklusibong mga organikong sangkap na naglalaman ng nitrogen, sulfur o oxygen sa anyo ng mga amino, imino, thio group, pati na rin ang carboxyl, carbonyl at ilang iba pang mga grupo ay ginagamit bilang acid corrosion inhibitors. Ayon sa pinakakaraniwang opinyon, ang epekto ng acid corrosion inhibitors ay nauugnay sa kanilang adsorption sa interface ng metal-acid. Bilang resulta ng adsorption ng mga inhibitor, ang pagsugpo sa mga proseso ng cathodic at anodic ay sinusunod, na binabawasan ang rate ng kaagnasan. Ang epekto ng karamihan sa mga acid corrosion inhibitor ay pinahusay ng sabay-sabay na pagpapakilala ng mga additives ng surface-active anion: halides, sulfides at thiocyanates. Ang mga vapor phase inhibitor ay ginagamit upang protektahan ang mga makina, apparatus at iba pang produktong metal sa panahon ng kanilang operasyon sa isang air atmosphere, sa panahon ng transportasyon at pag-iimbak. Ang mga vapor phase inhibitor ay ipinapasok sa mga conveyor, sa mga materyales sa packaging, o inilalagay sa malapit sa operating unit. Dahil sa sapat na mataas na presyon ng singaw, ang mga pabagu-bagong inhibitor ay umaabot sa interface ng metal-air at natutunaw sa moisture film na sumasaklaw sa metal. Pagkatapos ay na-adsorbed sila mula sa solusyon sa ibabaw ng metal. Ang mga epekto ng pagbabawal sa kasong ito ay katulad ng mga naobserbahan sa paggamit ng mga inhibitor ng likido-phosphate. Bilang vapor-phase inhibitors, karaniwang ginagamit ang mga amin na may mababang molekular na timbang, kung saan ipinapasok ang mga naaangkop na grupo, halimbawa NO 2 o CO 2. Dahil sa mga kakaibang katangian ng paggamit ng mga vapor-phase inhibitors, ang pagtaas ng mga kinakailangan ay inilalagay sa kanila tungkol sa kanilang toxicity. Ang pagsugpo ay isang kumplikadong depensa at ang matagumpay na aplikasyon nito sa iba't ibang mga setting ay nangangailangan ng malawak na kaalaman.

Proteksiyon na proteksyon at proteksyon sa kuryente.

Ang proteksiyon na proteksyon ay ginagamit sa mga kaso kung saan ang isang istraktura (underground pipeline, ship hull) na matatagpuan sa isang electrolyte na kapaligiran ay protektado ( tubig dagat, tubig sa lupa, tubig sa lupa, atbp.). Ang kakanyahan ng naturang proteksyon ay ang istraktura ay konektado sa pagtapak - higit pa aktibong metal kaysa sa metal ng protektadong istraktura. Ang magnesiyo, aluminyo, sink at ang kanilang mga haluang metal ay karaniwang ginagamit bilang mga proteksiyon kapag nagpoprotekta sa mga produktong bakal. Sa panahon ng proseso ng kaagnasan, ang tagapagtanggol ay nagsisilbing isang anode at nawasak, sa gayon pinoprotektahan ang istraktura mula sa pagkasira. Habang lumalala ang mga tagapagtanggol, pinalitan sila ng mga bago. Ang proteksyong elektrikal ay nakabatay din sa prinsipyong ito. Ang istraktura, na matatagpuan sa kapaligiran ng electrolyte, ay konektado din sa isa pang metal (karaniwan ay isang piraso ng bakal, isang riles, atbp.), Ngunit sa pamamagitan ng isang panlabas na kasalukuyang pinagmulan. Sa kasong ito, ang protektadong istraktura ay konektado sa katod, at ang metal ay konektado sa anode ng kasalukuyang pinagmulan. Ang mga electron ay inalis mula sa anode sa pamamagitan ng isang kasalukuyang pinagmumulan, ang anode (pagprotekta sa metal) ay nawasak, at ang ahente ng oxidizing ay nabawasan sa katod. Ang proteksyon ng elektrikal ay may kalamangan kaysa sa proteksyon sa pagtapak! ang radius ng pagkilos ng una ay tungkol sa 2000 m, ang pangalawa ay tungkol sa 50 m Mga pagbabago sa komposisyon ng kapaligiran. Upang pabagalin ang kaagnasan ng mga produktong metal, tinatawag ang mga sangkap (madalas na organic). mga inhibitor ng kaagnasan o mga inhibitor. Ginagamit ang mga ito sa mga kaso kung saan ang metal ay dapat protektahan mula sa kaagnasan ng mga acid. Ang mga siyentipiko ng Sobyet ay lumikha ng isang bilang ng mga inhibitor (paghahanda ng mga tatak ng ChM, PB, atbp.), na, kapag idinagdag sa acid, ay nagpapabagal sa paglusaw (kaagnasan) ng mga metal nang daan-daang beses. SA mga nakaraang taon Ang mga pabagu-bago ng isip (o atmospheric) na mga inhibitor ay binuo. Pinapabinhi nila ang papel na ginagamit sa pagbabalot ng mga produktong metal. Ang mga singaw ng inhibitor ay na-adsorbed sa ibabaw ng metal at bumubuo ng isang proteksiyon na pelikula dito. Ang mga inhibitor ay malawakang ginagamit sa kemikal na descaling ng mga steam boiler, pag-alis ng sukat mula sa mga naprosesong produkto, pati na rin sa panahon ng pag-iimbak at transportasyon ng hydrochloric acid sa mga lalagyan ng bakal. Kabilang sa mga inorganikong inhibitor ang nitrite, chromates, phosphate, at silicates. Ang mekanismo ng pagkilos ng mga inhibitor ay ang paksa ng pananaliksik ng maraming mga chemist.

Paglikha ng mga haluang metal na may mga katangian ng anti-corrosion.

Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng hanggang 12% chromium sa komposisyon ng bakal, nakakakuha ang isa hindi kinakalawang na Bakal lumalaban sa kaagnasan. Ang mga pagdaragdag ng nickel, cobalt at tanso ay nagpapahusay sa mga katangian ng anti-corrosion ng bakal, habang tumataas ang pagkamaramdamin ng mga haluang metal sa passivation. Ang paglikha ng mga haluang metal na may mga katangian ng anti-corrosion ay isa sa mga mahalagang lugar sa paglaban sa pagkalugi ng kaagnasan.

Mga layunin, layunin at pamamaraan ng pananaliksik

Layunin binigay gawaing pananaliksik ay ang pag-aaral ng kaagnasan at pagpapanumbalik ng mga halaga ng arkitektura ng lungsod ng Tsivilsk at ng administrasyong rural ng Ivanovo. Batay sa layunin, ang mga sumusunod ay itinakda: mga gawain:

    Suriin ang panitikan sa isyung ito.

    Pag-aralan ang mga paraan ng pagprotekta sa mga produktong metal mula sa kaagnasan.

    Magsagawa ng pag-aaral upang matukoy ang mga halaga ng arkitektura ng lungsod ng Tsivilsk at ang administrasyong rural ng Ivanovo.

    Magmungkahi ng mga paraan upang maprotektahan ang mga bagay na pinag-aaralan.

Paraan pananaliksik ay:
    Koleksyon at pagsusuri ng teoretikal na impormasyon. Maghanap ng mga monumento ng kultura: mga monumento, mga plake ng pang-alaala, atbp. Mga obserbasyon upang matukoy ang materyal kung saan ginawa ang halaga ng arkitektura at posibleng mga proseso ng pagkasira.

Mga resulta ng pananaliksik

Ang pananaliksik sa mga halaga ng arkitektura ng lungsod ng Tsivilsk at ang administrasyong rural ng Ivanovo ay isinagawa mula Nobyembre hanggang Disyembre 2005. Sa panahon ng paglilibot sa Tsivilsk, nakilala ang mga sumusunod na atraksyon:
      Monumento na nakatuon sa ika-400 anibersaryo ng lungsod ng Tsivilsk. Monumento sa mga namatay na sundalo sa Velikaya Digmaang Makabayan. Monumento kay V.I. Exposition sa harap ng District Military Commissariat. Monumento sa karangalan ng kalahok ng WWII, residente ng Tsivilsk A. Rogozhkin. Monumento bilang parangal sa kalahok ng WWII, residente ng Tsivilsk Silantiev. Paglalahad sa harap ng kindergarten No. 4.
Sa nayon ng Opytny mayroong isang monumento sa mga nahulog na sundalo sa Great Patriotic War. Ang mga katulad na monumento ay matatagpuan sa nayon. Ivanovo at ang nayon ng Signal-Kotyaki. Sa panahon ng iskursiyon, ang mga obserbasyon ay ginawa upang matukoy ang materyal kung saan ginawa ang bawat kultural na monumento, at mga hakbang upang maiwasan ang pagkasira ng monumento. Ang data na aming natanggap ay makikita sa talahanayan:

Halaga ng arkitektura

Hitsura(materyal, hugis)

Mga paraan ng proteksyon laban sa kaagnasan

isinagawa

ang pinaka-optimal

Tsivilsk

Monumento na nakatuon sa ika-400 anibersaryo ng Tsivilsk
Monumento kay V.I Ang isang marmol na Lenin na may nakaunat na braso, na natatakpan ng pilak na pintura, ay naka-install sa isang kongkretong stand na mga 1 metro ang taas. Ang kabuuang taas ng komposisyon ay mga 2.5-3 metro. Regular na pagpipinta ng monumento, kasama ang pedestal. Gayunpaman, hindi ito nagpoprotekta laban sa mekanikal na pinsala sa ilalim ng impluwensya ng hangin, tubig at araw. May kapansin-pansing bitak sa binti. Kinakailangan ang pagpapanumbalik ng trabaho upang maalis ang crack. Maipapayo na gumamit ng mga espesyal na pintura ng alkyd para sa paglalapat sa ibabaw ng monumento.
Ang arkitektura at materyal nito ay katulad ng monumento ng Lenin. Kasama sa komposisyon ang isang sundalo na gawa sa marmol, na natatakpan ng pilak na pintura, na matatagpuan sa isang kongkretong stand na 1 metro ang taas. Ang stand ay may linya na may mga sheet ng metal. Ang kabuuang taas ay halos 5 metro. Sa malapit ay isang memorial plaque, na isang mahabang brick wall kung saan ang mga galvanized sheet ay naka-mount na may mga pangalan ng mga kalahok sa WWII na hindi bumalik mula sa harapan. Ang pagpipinta ay isinasagawa, gayunpaman, dahil sa mataas na taas ng monumento, hindi ito ginagawa nang regular. Hindi nabubulok. Kinakailangang linisin ang monumento mula sa mga tuyong dahon at sanga.
Exposition sa harap ng District Military Commissariat Isang kanyon na naka-mount sa isang brick stand. Ang taas ay halos 2 metro. Metal (bakal), berde. Mayroong 4 na sentimetro ang lalim na bingaw sa baril ng baril. Ang baril ay regular na pinipintura ng mga manggagawa ng commissariat na may berdeng alkyd na pintura, bagaman sa isang bahagyang naiibang lilim kaysa sa orihinal na kulay ng produkto. Ang isang bingaw sa puno ng kahoy ay nag-aambag sa pagkasira.

Ang proteksyon sa pagtapak ay posible;

Monumento sa karangalan ng kalahok ng WWII, residente ng Tsivilsk A. Rogozhkin Mayroong berdeng marble slab sa isang kongkretong stand. Ang isang bas-relief na gawa sa isang haluang metal na lumalaban sa kaagnasan na may imahe ng mandaragat na Silantiev ay naka-mount sa slab. Ang pagpapanumbalik ng monumento ay hindi natupad sa napakatagal na panahon. Ang mga bitak ay makikita sa marble slab. Ang bas-relief ay hindi nabubulok, ngunit ang mga naputol na bahagi ay kapansin-pansin.

Pangangalaga at napapanahong pagpapalit ng mga marmol na slab, na pinaka-madaling masira.

Monumento bilang parangal sa kalahok ng WWII, residente ng Tsivilsk Silantiev Katulad ng monumento bilang parangal kay Rogozhkin. Ang isang bas-relief na gawa sa matibay na haluang metal na may imahe ng Silantyev ay naka-mount sa isang marble stand sa anyo ng isang tatsulok. Ang bas-relief ay hindi napapailalim sa kaagnasan. Napapanahong patong ng mga istrukturang nagdadala ng pagkarga na may mga proteksiyon na compound.
Paglalahad sa harap ng kindergarten No. 4. Mga estatwa ng dalawang pioneer na may mga bugle.

n

Monumento sa mga namatay na sundalo sa Great Patriotic War Sa puting brick wall ay may bas-relief na naglalarawan ng mga naglalabanang sundalo, na pininturahan ng gintong pintura. Hindi nabubulok. Regular na pininturahan. Ang mga bitak ay kapansin-pansin sa bas-relief. Pag-aayos ng basag.

Sa. Ivanovo

Memorial plaque sa mga namatay na sundalo sa Great Patriotic War

Nayon ng Sinya-Kotyaki

Monumento bilang parangal sa ika-60 anibersaryo ng Tagumpay sa Dakilang Digmaang Patriotiko (itinayo noong Hulyo 2004). Ang monumento ay gawa sa marble chips, na nilagyan ng puting brick. Ang mga inskripsiyon sa memorial ay pininturahan ng ginto. Ito ay halos hindi napapailalim sa kaagnasan. Ang brick ay maaaring sirain ng hangin, araw at tubig. Mas regular na pagpipinta ng mga titik, napapanahong pagpapalit ng mga sumusuportang istruktura.


mga konklusyon

Bilang resulta ng pag-aaral ng mga halaga ng arkitektura ng lungsod ng Tsivilsk at ng administrasyong rural ng Ivanovo, nakatanggap kami ng mahalagang impormasyon tungkol sa kondisyon ng mga monumento at pamamaraan ng kanilang pangangalaga.

    Kusang oksihenasyon ng mga metal, nakakapinsala sa kasanayang pang-industriya(pagbabawas ng tibay ng mga produkto) ay tinatawag na kaagnasan. Ang kapaligiran kung saan ang metal ay nabubulok ay tinatawag na kinakaing unti-unti, o agresibo.

    Mayroong maraming mga paraan upang maprotektahan ang mga metal mula sa kaagnasan. Ang pinaka-epektibo sa kanila ay proteksyon, pagsugpo, paglikha ng isang proteksiyon na layer (varnishes, pintura, enamels) at anti-corrosion alloys.

    Anim na pangunahing atraksyon ang natukoy sa lungsod ng Tsivilsk. Ang bawat pinag-aralan na settlement ng Ivanovo rural administration ay naglalaman ng isang architectural value na nakatuon sa Great Patriotic War. Sa pangkalahatan, ang mga monumento na ito ay mga kumplikadong komposisyon na gawa sa marmol na may pagdaragdag ng mga fragment ng metal. Tanging ang kanyon sa harap ng Regional Military Commissariat ang nalantad sa kaagnasan.

    Upang maprotektahan ang mga bagay sa ilalim ng pag-aaral mula sa kaagnasan, inirerekumenda ang napapanahong pangangalaga at paglilinis para sa ilan (ang Lenin monumento, ang monumento bilang parangal sa mga nahulog na sundalo sa Tsivilsk) ay inirerekomenda ang regular na pagpipinta na may mga espesyal na compound. Ang monumento sa karangalan ng mandaragat na si Rogozhkin ay nangangailangan ng pagpapanumbalik ng sumusuportang istraktura. Para sa baril na pinaka-madaling kapitan ng kaagnasan, nag-aalok din kami ng proteksyon sa pagtapak.

Listahan ng ginamit na panitikan

    Akhmetov N.S., Pangkalahatan at di-organikong kimika. - M.: graduate School, 1989 Nekrasov B.V., Teksbuk ng pangkalahatang kimika. - M.: Chemistry, 1981 Cotton F., Wilkinson J., Fundamentals of inorganic chemistry. - M.: Mir, 1979 Karapetyants M.Kh., Drakin S.I., General at inorganic na kimika. - M.: Chemistry, 1993 Yakovlev A. A. Sa mundo ng bato. M.: Detgiz, 1991

1 Mula sa Latin na corrodege - to corrode.