Funktionsprinzip des kathodischen Schutzes

Funktionsprinzip des kathodischen Schutzes

Wenn das Metall-Elektrolyt-Auflösungskorrosionssystem durch die Kathode polarisiert wird, verschiebt sich das Potential negativ und das Überpotential der Metallanodisierungsreaktion naa nimmt ab, und die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt ab, sodass die Metallkorrosionsgeschwindigkeit abnimmt, was als kathodischer Schutzeffekt bezeichnet wird Eine Schutzmethode, die den kathodischen Schutzeffekt nutzt, um die Korrosion von Metallgeräten zu reduzieren, wird als kathodischer Schutz bezeichnet.

Für die Reduktionsreaktion des Depolarisationsmittels werden Elektronen aus dem externen Kreislauf in das Metall eingeführt, so dass die Metalloxidationsreaktion (Elektronenverlustreaktion) unterdrückt wird. Wenn die Geschwindigkeit der Metalloxidationsreaktion auf Null reduziert wird, findet nur die Kathodenreaktion des Depolarisators statt auf der Metalloberfläche.

Es gibt zwei kathodische Schutzmethoden: Eine ist der angelegte kathodische Stromschutz und die andere ist der Opferanodenschutz.

1. Der kathodische Schutz der Opferanode besteht darin, ein Metall mit einem negativeren Potenzial mit dem geschützten Metall zu verbinden und es in denselben Elektrolyten zu legen, sodass die Elektronen auf dem Metall auf das geschützte Metall übertragen werden, sodass das gesamte geschützte Metall anliegt ein negatives gleiches Potential. Diese Methode ist einfach und unkompliziert, erfordert keine externe Stromversorgung und führt selten zu Korrosionsstörungen. Es wird häufig zum Schutz kleiner (Stromstärke im Allgemeinen weniger als 1 Ampere) oder in einer Umgebung mit niedrigem Bodenwiderstand (Bodenwiderstand beträgt weniger als 100 Ohm.Meter) von Metallstrukturen verwendet. Zum Beispiel städtische Rohrnetze, kleine Lagertanks usw .Einschlägigen inländischen Informationsberichten zufolge lassen sich aus Fehlern bei der Verwendung von Opferanoden viele Lehren ziehen, und es wird angenommen, dass die Lebensdauer von Opferanoden im Allgemeinen 3 Jahre, bis zu 5 Jahre, nicht überschreitet.Der Hauptgrund für den Fehler Der kathodische Schutz der Opferanode besteht darin, dass auf der Oberfläche der Anode eine Schicht aus nicht leitender Hartschale entsteht, die die Stromabgabe der Anode begrenzt. Der Hauptgrund für dieses Problem besteht darin, dass die Anodenzusammensetzung nicht den Spezifikationsanforderungen entspricht , und der zweite ist, dass der Bodenwiderstand der Anode zu hoch ist. Daher ist es beim Entwurf eines kathodischen Schutzsystems mit Opferanode zusätzlich zur strengen Kontrolle der Anodenzusammensetzung notwendig, einen Anodenbettstandort mit niedrigem Bodenwiderstand zu wählen.

2. Der angelegte kathodische Schutz erfolgt über die angelegte Gleichstromversorgung und die Hilfsanode, die dem Metall eine große Menge an Elektronen zuführt, so dass sich das geschützte Metall insgesamt in einem Zustand überschüssiger Elektronen befindet, sodass alle Punkte vorhanden sind Auf der Metalloberfläche erreichen sie das gleiche negative Potenzial, so dass das Potenzial der geschützten Metallstruktur niedriger ist als das der Umgebung. Diese Methode wird hauptsächlich zum Schutz großflächiger oder Metallstrukturen in Böden mit hohem Bodenwiderstand, z. B. über große Entfernungen, verwendet vergrabene Rohrleitungen, große Tankgruppen usw