180 likes | 582 Views
12 Elektromos korrózióvédelem. Aktív Passzív védelem Anódos Katódos védelem. Vas-víz rendszer Pourbaix diagramja. passzivitás. Fe 3+. Fe 2+. Fe 2 O 3. korrózió. korrózió. Fe 3 O 4. immunitás. Fe. HFeO 2 -. Cinkes Pourbaix. Aktív katódos védelem. Védőáram meghatározása
E N D
12Elektromos korrózióvédelem • Aktív • Passzív védelem • Anódos • Katódos védelem
Vas-víz rendszer Pourbaix diagramja passzivitás Fe3+ Fe2+ Fe2O3 korrózió korrózió Fe3O4 immunitás Fe HFeO2-
Aktív katódos védelem • Védőáram meghatározása • Potenciált az immunitás tartományába kell vinni. (Ohm törvény) • Katódos folyamat hidrogén, esetleg oxigénredukció • Alkalmazás: semleges oldatokban • Savas közegben nagy a hidrogénfejlődés • Áram csökkenthető védőbevonatokkal
Védőpotenciál • Nernst egyenlet: 10-6 M fémion-koncentrációra: • Vas esetén -0,62V (SHE) • Gyakorlatban használt Cu/CuSO4 elektródra vonatkoztatnak: -0,94V. • Tapasztalat azt mutatja elegendő -0,85 V.
Réz-réz(II) szulfát elektród • Cu2+(aq) + 2e- → Cu(sz)
Áldozati anód • Anódfajták • Zn, Mg, ötvözetek • Anódágy készítése • Védelem ellenőrzése
Alumínium Anódok • Összetétel: 2-6% Zn 0-0,3 Sn • Potenciál: -1,05-1,1 Ag/AgCl • Kapacitás: 2400-2600 Ah/kg • Felhasználás: • Tárolótartályok, • Hajók • Tengeralatti vezetékek • Olajkitermelés • Kondenzátorok
Horgany (Cink) • A cink és az acél alapfém feszültségkülönbsége kb. 350mV, ez 1,5-2mm távolságban biztosítja a katódos védelmet. • A bevonat mint "áldozati anód" oldatba megy, a sérült helyen. • Szennyezők: Pb, Cd, Al
Cink Pourbaix diagramja Zn2+ + H2O ZnO + 2 H +log(Zn2+)=10,96-2 pH ZnO + H2O HZnO2- + H+log(HZnO2-)=-16,68 + pHZn2+ + 2e- Zn (sz) E=-0,763+0,0295log[Zn2+]
Cink • Potenciál: -1,05Ag/AgCl • Kapacitás: 780 Ah/kg • Tisztaság: 99% Zn
Magnézium • Összetétel: 6-7% Al 4-5 Zn • Potenciál: -1,05V Ag/AgCl • Kapacitás: 1050-1100 Ah/kg • Felhasználás: • Hűtő-fűtő rendszerek, hőcserélők
Mg, Al Pourbaix diagramjai • Reakciók: • Mg2+(aq) + 2e- Mg (sz) E=-2,363+0,0295log[Mg2+] • Mg2+(aq) + H2O MgO + 2H+ log(Mg2+)=16,93 - 2 pH • Mg + 2 H2O MgO + 2H+ + 2e- E=-1,862 - 0,0591 pH • Al3+(aq) + 3e- Al (sz) E=-1,663+0,0197og[Al3+] • 2Al3+(aq) + 3H2O Al2O3 + 6H+log(Al3+)=5,70 - 3 pH • 2Al + 3 H2O Al2O3 + 6H+ + 6e- E=-1,550 - 0,0591pH
Anódágy készítése • Nedvesség hatása: • Vízzáró réteg alul • Porózus réteg az anód körül
Aktív anódos védelem • Kialakítása • Előnyei • Hátránya
Anódos védelem • Passzív tartomány
Alkalmazott anódok • Magas szilícium tartalmú anód • Összetétel:14-15% Si, 3-5% Cr, ,5-2 Mn, 0,7-1,5 C, • Titán anód • Platinázott anód 1-5mm bevonat
Komplex védelem • A védendő objektumot szigetelőréteggel bevonva a 600-1000 mA/m2 áramsűrűséget le lehet csökkenteni 0,02-0,06 mA/m2 áramsűrűségre • Ohm törvény, pontos számítás! U = R I