حماية حامي المعدن: جلفنة على البارد. الحماية الكهروكيميائية

حماية الأنود. استخدام السلبية في ممارسة الحماية من التآكل.

العديد من المعادن في حالة سلبية في بعض البيئات العدوانية. يمر الكروم والنيكل والتيتانيوم والزركونيوم بسهولة إلى حالة سلبية وتحافظ عليه بثبات. غالبًا ما يؤدي خلط معدن أقل عرضة للتخميل بمعدن يسهل تخميله إلى تكوين سبائك جيدة التخميل إلى حد ما. ومن الأمثلة على ذلك أنواع سبائك Fe-Cr ، وهي أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمقاوم للأحماض ، والمقاومة ، على سبيل المثال ، في المياه العذبة ، والجو ، وحمض النيتريك ، إلخ. إن هذا الاستخدام للسلبية في تقنية الحماية من التآكل معروف منذ فترة طويلة وله أهمية عملية كبيرة. ولكن في الآونة الأخيرة ظهر اتجاه جديد في حماية المعادن في مثل هذه العوامل المؤكسدة ، والتي في حد ذاتها ليست قادرة على التسبب في السلبية. من المعروف أن التحول السلبي لإمكانات المعدن النشط يجب أن يقلل من معدل التآكل. إذا أصبحت الإمكانات أكثر سلبية من التوازن في بيئة معينة ، فيجب أن يصبح معدل التآكل مساويًا للصفر (الحماية الكاثودية ، استخدام الواقيات). من الواضح ، بطريقة مماثلة ، ولكن بسبب الاستقطاب الأنودي من مصدر خارجي للطاقة الكهربائية ، من الممكن نقل معدن قادر على ذلك إلى حالة سلبية وبالتالي تقليل معدل التآكل بعدة أوامر من حيث الحجم. لا ينبغي أن يكون استهلاك الطاقة الكهربائية كبيرًا ، لأن القوة الحالية بشكل عام صغيرة جدًا. هناك متطلبات يجب أن يفي بها النظام من أجل حماية الأنود. بادئ ذي بدء ، من الضروري أن نعرف بشكل موثوق منحنى الاستقطاب الأنودي للمعدن المحدد في بيئة عدوانية معينة. أعلى أنا ص، كلما زاد التيار المطلوب لنقل المعدن إلى حالة سلبية ؛ أصغر أنا nn , ستكون هناك حاجة إلى استهلاك أقل للطاقة للحفاظ على السلبية ؛ كلما اتسع النطاق n ، يمكن السماح بالتقلبات المحتملة الأكبر ، أي كان من الأسهل إبقاء المعدن في حالة سلبية. تحتاج إلى التأكد من أن المعدن يتآكل بالتساوي في المنطقة. خلاف ذلك ، حتى بالنسبة لأصغر أنا nn احتمالية تشكيل تقرحات ومن خلال تآكل جدار المنتج. يمكن أن يكون شكل السطح المراد حمايته معقدًا للغاية ، مما يجعل من الصعب الحفاظ على نفس الإمكانات عبر السطح بأكمله ؛ في هذا الصدد ، من المستحسن بشكل خاص قيمة كبيرة Δφ n. بالطبع ، مطلوب أيضًا توصيل كهربائي جيد إلى حد ما للوسيط. يُنصح باستخدام حماية الأنود في البيئات شديدة الخطورة ، على سبيل المثال ، في الصناعة الكيميائية. إذا كان هناك واجهة بينية غازية سائلة ، فيجب أن تؤخذ في الاعتبار ذلك حماية الأنودلا يمكن أن ينتشر إلى السطح المعدني في البيئة الغازية، وهو أيضًا نموذجي للحماية الكاثودية. إذا كانت مرحلة الغاز عدوانية أيضًا أو كانت هناك واجهة مضطربة ، مما يؤدي إلى تناثر السائل واستقرار قطراته على المعدن أعلى الواجهة ، إذا كان هناك ترطيب دوري لجدار المنتج في منطقة معينة ، فمن الضروري لإثارة مسألة طرق أخرى لحماية السطح فوق مستوى سائل ثابت. يمكن تنفيذ حماية الأنود بعدة طرق. 1. فرض بسيط لـ emf ثابت. من مصدر خارجي للطاقة الكهربائية. يتم توصيل القطب الموجب بالمنتج المحمي ، ويتم وضع كاثودات صغيرة نسبيًا بالقرب من سطحه. يتم وضعها بهذه الكمية وعلى هذه المسافة من السطح المراد حمايتها لضمان ، إن أمكن ، استقطاب أنوديك منتظم للمنتج. تُستخدم هذه الطريقة إذا كانت n كبيرة بدرجة كافية ولا يوجد خطر ، مع وجود بعض التوزيع غير المتكافئ الحتمي لإمكانات الأنود أو التنشيط أو إعادة التثبيط ، أي الذهاب إلى ما بعد Δφ n. بهذه الطريقة يمكن حماية المنتجات المصنوعة من التيتانيوم أو الزركونيوم في حامض الكبريتيك. من الضروري فقط أن نتذكر أن التخميل سيتطلب أولاً مرور تيار ذو قوة أكبر ، والذي يرتبط بنقل احتمال φ n . بالنسبة للفترة الأولية ، من المستحسن أن يكون لديك مصدر إضافي للطاقة. يجب على المرء أيضًا أن يأخذ في الاعتبار الاستقطاب الكبير للكاثودات ، حيث تكون الكثافة الحالية عالية بسبب صغر حجمها. ومع ذلك ، إذا كانت منطقة الحالة السلبية كبيرة ، فإن التغيير في جهد الكاثود حتى بمقدار بضعة أعشار من الفولت ليس خطيرًا. التبديل الدوري لتيار الحماية وإيقافه عندما يكون المنتج خامل بالفعل. عندما يتم تشغيل تيار الأنود ، تتحول إمكانات المنتج إلى الجانب السلبي ، ويمكن أن يحدث الإزالة. ولكن نظرًا لأن هذا يحدث في بعض الأحيان ببطء شديد ، فإن الأتمتة البسيطة يمكن أن تضمن تشغيل وإيقاف تيار الحماية الوقت المناسب. عندما تصل الإمكانية إلى القيمة φ nn "، أي قبل بدء التجاوز ، يتم إيقاف التيار ؛ عندما يتحول الجهد في الاتجاه السلبي إلى φ nn (بداية التنشيط) ، يتم تشغيل التيار مرة أخرى. إن إنزياح الجهد إلى جانب الكاثود يكون أبطأ ، أصغر φ nn . كلما كانت الإمكانية أقرب إلى قيمة φ nn "، تنحرف بشكل أبطأ إلى الجانب السلبي (في اتجاه φ nn) عند إيقاف التيار. على سبيل المثال ، بالنسبة للكروم في محلول 0.1N لـ H 2 SO 4 عند 75 درجة مئوية ، إذا تم إيقاف التيار عند φ = 0.35 فولت ، فسيحدث التنشيط بعد ساعتين ؛ إيقاف التيار عند φ = 0.6 فييسبب التنشيط عبر 5 ح ؛ يؤدي إيقاف التشغيل عند φ = 1.05 فولت إلى زيادة وقت بدء التنشيط إلى أكثر من 127 ساعة ، ويتيح لك هذا الوقت الطويل المطلوب لإلغاء تنشيط التيار إجراء انقطاعات كبيرة في الإمداد الحالي. ثم يمكن أن يخدم نفس التثبيت عدة كائنات. يمكن تفسير اعتماد وقت التخميل على جهد التشغيل بسهولة باستخدام مفهوم أكسيد الطور (يتم تكوين طبقة أكسيد أكثر سمكًا ، ويستغرق انحلالها وقتًا أطول). من الصعب تفسير هذه الظاهرة بإمتصاص الأكسجين الخامل. بالطبع ، مع زيادة القيمة الإيجابية للإمكانات ، يجب أن تزداد قوة الرابطة في طبقة الامتزاز. ولكن عند تشغيل التيار ، يحدث تفريغ الطبقة المزدوجة بسرعة نسبيًا ، على الرغم من إمكانية الحفاظ على طبقة الامتزاز لفترة طويلة. 3. إذا كانت منطقة الحالة السلبية (Δφ nn) صغيرة ، فمن الضروري استخدام potentiostat الذي يحافظ على قيمة محتملة معينة (بالنسبة إلى بعض الإلكترودات المرجعية) ضمن حدود ضيقة. يجب أن يكون potentiostat قادرًا على العطاء قوة عظيمة حاضر. في الوقت الحاضر ، يوجد بالفعل عدد من التركيبات لحماية الأنود ، والتي تم تنفيذها على نطاق صناعي. المنتجات المصنوعة من الفولاذ الكربوني العادي محمية أيضًا. لا تعمل حماية الأنود على زيادة العمر التشغيلي للمعدات فحسب ، بل تقلل أيضًا من تلوث البيئة العدوانية بمنتجات التآكل. على سبيل المثال ، في الأوليوم ، يتآكل الفولاذ الكربوني ببطء شديد وبهذا المعنى لا يحتاج إلى حماية. لكن في أوعية تخزين هذا المنتج ، يصبح ملوثًا بالحديد. لذلك ، بدون حماية الأنود في إحدى المنشآت الصناعية ، كان محتوى الحديد في الأوليوم ~ 0.12٪. بعد تطبيق الحماية ، انخفض تركيز الحديد إلى ~ 0.004٪ ، وهو ما يتوافق مع محتواه في المنتج الأصلي. تلوث منتجات الصناعة الكيميائية بشوائب من المركبات المعدنية ، والذي يكون نتيجة لتآكل المعدات ، هو في كثير من الحالات غير مرغوب فيه للغاية وحتى غير مقبول. ومع ذلك ، يرتبط استخدام حماية الأنود بصعوبات كبيرة. بينما يمكن استخدام الحماية الكاثودية لحماية العديد من المعادن المغمورة في أي وسيط موصل للكهرباء ، مثل المواد الصلبة أو السائلة ، فإن حماية الأنود تستخدم فقط لحماية أقسام كاملة من المصانع الكيميائية المصنوعة من المعدن الذي يمكن تخميله في بيئة العمل. هذا ما يحد من استخدامه. بالإضافة إلى ذلك ، من المحتمل أن تكون الحماية الأنودية خطيرة ، لأنه أثناء الانقطاعات في إمداد التيار دون استعادة فورية للحماية ، سيبدأ الانحلال السريع جدًا في المنطقة قيد الدراسة ، نظرًا لأن كسر الفيلم يشكل مسارًا بمقاومة منخفضة تحت ظروف الأنوديك استقطاب المعدن. يتطلب استخدام حماية الأنود تصميمًا دقيقًا للمصنع الكيميائي. يجب أن يكون لهذا الأخير نظام تحكم بحيث يجذب أي فقد للحماية انتباه المشغل على الفور. لهذا ، قد تكون الزيادة المحلية في تيار الأنود كافية فقط ، ولكن في أسوأ الحالات ، قد يتطلب الأمر تفريغًا فوريًا للتركيب بأكمله. لا توفر حماية الأنود مقاومة في وجود الأيونات العدوانية. وبالتالي ، فإن أيونات الكلوريد تدمر الفيلم السلبي ، وبالتالي يجب إبقاء تركيزها منخفضًا ، باستثناء حماية التيتانيوم ، والتي يمكن تخميلها في حمض الهيدروكلوريك. في ظل ظروف حماية الأنود ، توجد قوة تشتت جيدة للإلكتروليت ، وبالتالي يلزم وجود عدد صغير نسبيًا من الأقطاب الكهربائية للحفاظ على حمايتها الثابتة. ومع ذلك ، عند تصميم تركيبات حماية الأنود ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في ظل الظروف السابقة للتخميل ، تكون قدرة التبديد أسوأ. تستهلك حماية الأنود القليل جدًا من الطاقة ويمكن استخدامها لحماية المعادن الهيكلية الشائعة التي يمكن تخميلها ، مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ ، في العديد من البيئات. يمكن التحكم في هذه الحماية وقياسها بسهولة ولا تتطلب معالجة أسطح معدنية باهظة الثمن ، حيث تستخدم التأثير التلقائي للتفاعل بين جدران الحاويات ومحتوياتها. الطريقة أنيقة ومن المرجح أن يتوسع تطبيقها بمجرد التغلب على تعقيدات القياس والتحكم.

الطلاءات كوسيلة لحماية المعادن من التآكل.

تتم حماية المعادن ، بناءً على تغيير في خصائصها ، إما عن طريق معالجة خاصة لسطحها أو عن طريق صناعة السبائك. تتم معالجة سطح المعدن من أجل تقليل التآكل بإحدى الطرق التالية: طلاء المعدن بأغشية تخميل السطح من مركباته غير القابلة للذوبان (أكاسيد ، فوسفات ، كبريتات ، تنجستات ، أو توليفات منها) ، وإنشاء طبقات واقية من مواد التشحيم ، القار والدهانات والمينا ، إلخ. P. وتطبيق الطلاءات من معادن أخرى أكثر مقاومة في ظل هذه الظروف المحددة من المعدن المحمي (الصفيح ، والطلاء بالزنك ، والطلاء بالنحاس ، والطلاء بالنيكل ، والطلاء بالكروم ، والطلاء بالرصاص ، والطلاء بالروديوم ، وما إلى ذلك). يمكن أن يعزى التأثير الوقائي لمعظم الأغشية السطحية إلى العزل الميكانيكي للمعدن من البيئة التي تسببها. وفقًا لنظرية العناصر المحلية ، يجب اعتبار تأثيرها نتيجة لزيادة المقاومة الكهربائية (الشكل 8). ترجع الزيادة في استقرار منتجات الحديد والصلب عندما يكون سطحها مغطى برواسب من معادن أخرى إلى كل من العزل الميكانيكي للسطح وتغير في خصائصه الكهروكيميائية. في هذه الحالة ، يمكن ملاحظة إما حدوث تحول في الإمكانات العكسية للتفاعل الأنودي نحو قيم أكثر إيجابية (طلاء النحاس والنيكل والروديوم) ، أو زيادة في استقطاب التفاعل الكاثودي - زيادة في الجهد الزائد للهيدروجين (الزنك والقصدير والرصاص). على النحو التالي من الرسوم البيانية ، كل هذه التغييرات تقلل من معدل التآكل. تُستخدم المعالجة السطحية للمعادن لحماية الآلات والمعدات والأجهزة والأدوات المنزلية أثناء الحماية المؤقتة أثناء النقل والتخزين والحفظ (مواد التشحيم والأفلام التخميلة) وللحماية طويلة الأمد أثناء تشغيلها (الورنيش والدهانات والمينا والطلاء المعدني) . العيب الشائع لهذه المعادن هو أنه عند إزالة الطبقة السطحية (على سبيل المثال ، بسبب التآكل أو التلف) ، يزداد معدل التآكل في الموقع التالف بشكل حاد ، ولا يكون من الممكن دائمًا إعادة تطبيق الطلاء الواقي. في هذا الصدد ، تعتبر صناعة السبائك طريقة أكثر فاعلية (وإن كانت أكثر تكلفة) لزيادة مقاومة المعادن للتآكل. مثال على زيادة مقاومة المعدن للتآكل عن طريق صناعة السبائك هو سبائك النحاس والذهب. للحصول على حماية موثوقة للنحاس ، من الضروري إضافة كمية كبيرة من الذهب إليه (على الأقل 52.2 في.٪). تحمي ذرات الذهب ميكانيكيًا ذرات النحاس من تفاعلها مع البيئة. مطلوب كمية أصغر بما لا يقاس من مكونات السبائك لزيادة ثبات المعدن إذا كانت هذه المكونات قادرة على تكوين أغشية واقية تخميل بالأكسجين. وبالتالي ، فإن إدخال الكروم بكمية تصل إلى عدة في المائة يزيد بشكل حاد من مقاومة التآكل

مثبطات.

يمكن أيضًا تقليل معدل التآكل عن طريق تغيير خصائص الوسط المسبب للتآكل. يتم تحقيق ذلك إما عن طريق المعالجة المناسبة للوسط ، مما يؤدي إلى تقليل عدوانيته ، أو عن طريق إدخال إضافات صغيرة من المواد الخاصة في وسط التآكل ، ما يسمى بمثبطات أو مثبطات التآكل. تشمل معالجة البيئة جميع الطرق التي تقلل من تركيز مكوناتها وخاصة الخطرة من حيث التآكل. على سبيل المثال ، في وسط الملح المحايد والمياه العذبة ، يعد الأكسجين أحد أكثر المكونات عدوانية. تتم إزالته عن طريق نزع الهواء (الغليان ، التقطير ، الفقاعات غاز خامل ) أو مشحم بكواشف مناسبة (كبريتات ، هيدرازين ، إلخ). يجب أن يقلل الانخفاض في تركيز الأكسجين بشكل خطي تقريبًا من التيار المحدد لانخفاضه ، وبالتالي معدل تآكل المعدن. تتناقص عدوانية البيئة أيضًا مع قلونها ، وانخفاض محتوى الملح الكلي واستبدال الأيونات الأكثر عدوانية بأخرى أقل عدوانية. في معالجة الماء المضادة للتآكل لتقليل تكوين المقياس ، يتم استخدام تنقيته براتنجات التبادل الأيوني على نطاق واسع. تنقسم مثبطات التآكل ، اعتمادًا على ظروف استخدامها ، إلى طور سائل وطور بخار أو طور متطاير. تنقسم مثبطات المرحلة السائلة بدورها إلى مثبطات تآكل في بيئات محايدة وقلوية وحمضية. غالبًا ما تستخدم المواد غير العضوية من النوع الأنيوني كمثبطات للمحاليل المحايدة. يبدو أن تأثيرها التثبيطي مرتبط إما بأكسدة سطح المعدن (النتريت ، والكرومات) ، أو بتكوين فيلم من مركب قليل الذوبان بين المعدن ، والأنيون المحدد ، وربما الأكسجين (الفوسفات ، الهيدروفوسفات) . استثناء في هذا الصدد هو أملاح حمض البنزويك ، حيث يرتبط تأثيرها التثبيطي بشكل أساسي بظاهرة الامتزاز. جميع مثبطات الوسائط المحايدة تمنع بشكل أساسي التفاعل الأنودي ، وتحول الإمكانات الثابتة في الاتجاه الإيجابي. حتى الآن ، لم يكن من الممكن إيجاد مثبطات تآكل فعالة للمعادن في المحاليل القلوية. المركبات الجزيئية فقط لها بعض التأثير المثبط. يتم استخدام المواد العضوية التي تحتوي على النيتروجين أو الكبريت أو الأكسجين بشكل حصري تقريبًا ، وكذلك في شكل مجموعات كربوكسيل وكاربونيل وبعض المجموعات الأخرى كمثبطات للتآكل الحمضي بشكل حصري تقريبًا. وفقًا للرأي الأكثر شيوعًا ، يرتبط عمل مثبطات التآكل الحمضي بامتصاصها عند السطح البيني للحمض المعدني. نتيجة لامتصاص المثبطات ، لوحظ تثبيط العمليات الكاثودية والأنود ، مما يقلل من معدل التآكل. يتم تعزيز عمل معظم مثبطات التآكل الحمضي من خلال الإدخال المتزامن لإضافات الأنيونات النشطة على السطح: الهاليدات والكبريتيدات والثيوسيانات. تستخدم مثبطات الطور البخاري لحماية الآلات والأجهزة والمنتجات المعدنية الأخرى أثناء تشغيلها في جو جوي وأثناء النقل والتخزين. يتم إدخال مثبطات الطور البخاري في الناقلات أو في مواد التغليف أو يتم وضعها بالقرب من وحدة التشغيل. نظرًا لارتفاع ضغط البخار بدرجة كافية ، تصل الموانع المتطايرة إلى واجهة المعدن والهواء وتذوب في فيلم الرطوبة الذي يغطي المعدن. ثم يتم امتصاصها من المحلول على السطح المعدني. الآثار المثبطة في هذه الحالة مماثلة لتلك التي لوحظت مع استخدام مثبطات المرحلة السائلة. كمثبطات طور البخار ، عادة ما يتم استخدام الأمينات ذات الوزن الجزيئي الصغير ، حيث يتم إدخال المجموعات المناسبة ، على سبيل المثال ، NO 2 أو CO 2. فيما يتعلق بخصائص استخدام مثبطات فراغ الرأس ، فإنها تخضع لمتطلبات متزايدة فيما يتعلق بسميتها. التثبيط هو وسيلة معقدة للحماية ، ولها تطبيق ناجحفي ظل ظروف مختلفة يتطلب معرفة واسعة.

الحماية الوقائية والحماية الكهربائية.

يتم استخدام الحماية الوقائية في الحالات التي يكون فيها الهيكل (خط الأنابيب تحت الأرض ، بدن السفينة) محميًا في بيئة المنحل بالكهرباء (مياه البحر ، المياه الجوفية ، مياه التربة ، إلخ). يكمن جوهر هذه الحماية في حقيقة أن الهيكل متصل بحامي - معدن أكثر نشاطًا من معدن الهيكل المحمي. عادة ما يستخدم المغنيسيوم والألمنيوم والزنك وسبائكها كحامية في حماية منتجات الصلب. في عملية التآكل ، يعمل الحامي كأنود ويتم تدميره ، وبالتالي حماية الهيكل من التدمير. مع تدهور الواقيات ، يتم استبدالها بأخرى جديدة. تستند الحماية الكهربائية على هذا المبدأ. يرتبط الهيكل الموجود في بيئة الإلكتروليت أيضًا بمعدن آخر (عادةً قطعة من الحديد ، وسكة حديدية ، وما إلى ذلك) ، ولكن من خلال مصدر تيار خارجي. في هذه الحالة ، يتم توصيل الهيكل المراد حمايته بالكاثود ، ويتم توصيل المعدن بالقطب الموجب للمصدر الحالي. يتم أخذ الإلكترونات بعيدًا عن الأنود بواسطة المصدر الحالي ، ويتم تدمير القطب الموجب (المعدن الواقي) ، ويتم تقليل عامل الأكسدة عند الكاثود. الحماية الكهربائية لها ميزة على حماية المداس! نصف قطر عمل الأول حوالي 2000 م ، والثاني - حوالي 50 م تغيير في تكوين البيئة. لإبطاء تآكل المنتجات المعدنية ، يتم إدخال مواد (غالبًا عضوية) في المنحل بالكهرباء ، يسمى مثبطات التآكل أو مثبطات.يتم استخدامها في الحالات التي يجب فيها حماية المعدن من هجوم الحمض. ابتكر العلماء السوفييت عددًا من المثبطات (مستحضرات من العلامات التجارية ChM و PB وما إلى ذلك) ، والتي عند إضافتها إلى الحمض ، تعمل على إبطاء انحلال (تآكل) المعادن مئات المرات. في السنوات الاخيرةتم تطوير مثبطات متطايرة (أو جوية). يتم تشريبها بالورق الذي يلف المنتجات المعدنية. يتم امتصاص أزواج من المثبطات على سطح المعدن وتشكيل طبقة واقية عليها. تستخدم المثبطات على نطاق واسع في التنظيف الكيميائي للغلايات البخارية من الحجم ، وإزالة الحجم من المنتجات المصنعة ، وكذلك تخزين ونقل حمض الهيدروكلوريك في حاويات فولاذية. من بين المثبطات غير العضوية النتريت والكرومات والفوسفات والسيليكات. آلية عمل المثبطات هي موضوع بحث من قبل العديد من الكيميائيين.

إنشاء سبائك ذات خصائص مضادة للتآكل.

من خلال إدخال ما يصل إلى 12٪ من الكروم في تركيبة الفولاذ ، يتم الحصول على الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل. تعمل إضافات النيكل والكوبالت والنحاس على تعزيز الخصائص المضادة للتآكل للصلب ، حيث يزداد ميل السبائك إلى التخميل. يعد إنشاء السبائك ذات الخصائص المضادة للتآكل أحد الاتجاهات المهمة في مكافحة خسائر التآكل.

الغايات والأهداف وطرق البحث

هدف، تصويبهذا العمل البحثي هو دراسة التآكل وترميم القيم المعمارية لمدينة Tsivilsk وإدارة Ivanovo الريفية. بناءً على الهدف ، ما يلي مهام:

تحليل الأدبيات حول هذه المسألة.

لدراسة طرق الحماية من تآكل المنتجات المعدنية.

إجراء دراسة للتعرف على القيم المعمارية لمدينة تسيفيلسك والإدارة الريفية في إيفانوفو.

اقتراح طرق لحماية الأشياء قيد الدراسة.

طرقالدراسات هي:

جمع وتحليل المعلومات النظرية. ابحث عن المعالم الثقافية: المعالم الأثرية واللوحات التذكارية وما إلى ذلك. ملاحظات لتحديد المواد التي تتكون منها القيمة المعمارية وعمليات التدمير المحتملة.

نتائج البحث

تم إجراء دراسة القيم المعمارية لـ Tsivilsk وإدارة قرية Ivanovo من نوفمبر إلى ديسمبر 2005. خلال جولة مدينة Tsivilsk ، تم تحديد المعالم السياحية التالية:

نصب تذكاري مخصص للذكرى 400 لمدينة تسيفيلسك. نصب تذكاري للجنود الذين سقطوا في الحرب الوطنية العظمى. نصب تذكاري لـ V. I. لينين. معرض أمام المندوبية العسكرية اللوائية. نصب تذكاري تكريما لمشارك في الحرب العالمية الثانية ، أحد سكان مدينة تسيفيلسك أ. روجوجكين. نصب تذكاري تكريما لمشارك في الحرب العالمية الثانية ، من سكان مدينة تسيفيلسك سيلانتيف. - معرض امام روضة رقم 4.

يوجد في قرية ذوي الخبرة نصب تذكاري للجنود الذين سقطوا في الحرب الوطنية العظمى. توجد آثار مماثلة في القرية. إيفانوفو وقرية سينال كوتاكي. خلال الجولة ، تم عمل ملاحظات من أجل معرفة المواد التي صنع منها كل أثر ثقافي ، وإجراءات منع تدمير النصب التذكاري. تنعكس البيانات التي تلقيناها في الجدول:

القيمة المعمارية		مظهر(مادة ، شكل)	طرق الحماية من التآكل
القيمة المعمارية		مظهر(مادة ، شكل)	أدى إلى	الأفضل
تسيفيلسك	نصب تذكاري مخصص للذكرى 400 لمدينة تسيفيلسك
	نصب تذكاري لـ V. I. لينين	رخام لينين بيد ممدودة ، مغطاة بالطلاء الفضي ، مثبت على خرسانة يبلغ ارتفاعها حوالي متر واحد. يبلغ الارتفاع الإجمالي للتكوين حوالي 2.5-3 متر.	الرسم المنتظم للنصب التذكاري بما في ذلك القاعدة بالطلاء. ومع ذلك ، هذا لا ينقذ من التلف الميكانيكي تحت تأثير الرياح والمياه والشمس. صدع ملحوظ في الساق.	هناك حاجة إلى أعمال الترميم لإصلاح الكراك. من المستحسن استخدام دهانات الألكيد الخاصة للتطبيق على سطح النصب التذكاري.
		تشبه هندستها المعمارية وموادها النصب التذكاري للينين. يتضمن التكوين - جندي مصنوع من الرخام ، مغطى بطلاء فضي ، يقع على منصة خرسانية ارتفاعها متر واحد. الاستاند مبطن بصفائح معدنية. يبلغ الارتفاع الإجمالي حوالي 5 أمتار. في الجوار توجد لوحة تذكارية ، وهي عبارة عن جدار طويل من الطوب ، تُركب عليه ألواح مجلفنة تحمل أسماء المشاركين في الحرب العالمية الثانية الذين لم يعودوا من الأمام.	يتم التلوين بالطلاء ، ومع ذلك ، نظرًا للارتفاع الكبير للنصب التذكاري ، فهو غير منتظم. التآكل غير مكشوف.	من الضروري تنظيف النصب من الأوراق والفروع المجففة.
	معرض أمام المندوبية العسكرية اللوائية	مدفع مركب على حامل من الطوب. الارتفاع حوالي 2 متر. معدن (صلب) ، أخضر. على فوهة البندقية كان هناك نقش بعمق 4 سم.	يتم رسم المدفع بانتظام من قبل عمال المندوبين بطلاء ألكيد أخضر ، على الرغم من أن الظل مختلف قليلاً عن اللون الأصلي للمنتج. الشق الموجود على الجذع يساهم في التدمير.	المستطاع حماية فقييمكن استخدام المسامير وألواح الزنك كحامية.
	نصب تذكاري تكريما لمشارك في الحرب العالمية الثانية ، أحد سكان مدينة تسيفيلسك أ. روجوجكين	توجد بلاطة رخامية خضراء على حامل خرساني. نقش أساسي مصنوع من سبيكة مقاومة للتآكل مع صورة بحار Silantiev مثبتة على اللوح.	لم يتم ترميم النصب التذكاري لفترة طويلة جدًا. تشققات واضحة في بلاطة الرخام. التخفيف الأساسي لا يتآكل ، ولكن الأجزاء المتكسرة مرئية.	العناية والاستبدال في الوقت المناسب للبلاط الرخامي ، وهو الأكثر عرضة للتدمير.
	نصب تذكاري تكريما لمشارك في الحرب العالمية الثانية ، من سكان مدينة تسيفيلسك سيلانتيف	على غرار النصب التذكاري على شرف روجوجكين. نقش بارز مصنوع من سبيكة مستقرة مع صورة Silantyev مثبتة على حامل رخامي على شكل مثلث.	التخفيف الأساسي لا يتآكل.	طلاء في الوقت المناسب بتركيبات واقية للهياكل الحاملة.
	- معرض امام روضة رقم 4.	تمثالان لرائدين مع بوق.
ن. من ذوي الخبرة	نصب تذكاري للجنود الذين سقطوا في الحرب الوطنية العظمى	يوجد على جدار من الطوب الأبيض نقش بارز يصور الجنود المتحاربين ، وقد رسموا بطلاء ذهبي.	التآكل غير مكشوف. يرسم بانتظام. هناك تشققات مرئية في النقش السفلي.	القضاء على الكراك.
من. إيفانوفو	لوحة تذكارية للجنود الذين سقطوا في الحرب الوطنية العظمى
قرية Signa-Kotyaky	نصب تذكاري على شرف الذكرى الستين للنصر في الحرب الوطنية العظمى (أقيم في يوليو 2004).	النصب مصنوع من رقائق رخامية مبطنة بالطوب الأبيض. تم رسم النقوش على النصب التذكاري باللون الذهبي.	عمليا لا تآكل. يمكن أن ينهار الطوب تحت تأثير الرياح والشمس والماء.	تلوين الرسائل بشكل أكثر انتظامًا ، واستبدال الهياكل الحاملة في الوقت المناسب.

الاستنتاجات

نتيجة لدراسة القيم المعمارية لمدينة Tsivilsk وإدارة قرية Ivanovo ، تلقينا معلومات مهمة حول حالة الآثار وكيفية الحفاظ عليها.

الأكسدة التلقائية للمعادن ، الضارة بالممارسة الصناعية (تقلل من متانة المنتجات) ، تسمى التآكل. البيئة التي يتعرض فيها المعدن للتآكل (تآكل) تسمى أكالة أو عدوانية.

هناك طرق عديدة لحماية المعادن من التآكل. أكثرها فعالية هي الحماية والتثبيط وإنشاء طبقة واقية (الورنيش والدهانات والمينا) والسبائك المضادة للتآكل.

في مدينة تسيفيلسك ، تم تحديد ستة مناطق جذب رئيسية. تحتوي كل مستوطنة مدروسة لإدارة إيفانوفو الريفية على قيمة معمارية واحدة مخصصة للحرب الوطنية العظمى. بشكل عام ، هذه الآثار عبارة عن تراكيب معقدة مصنوعة من الرخام مع إضافة شظايا معدنية. فقط المدفع الموجود أمام المفوضية العسكرية للمنطقة معرض للتآكل.

لحماية الأشياء قيد الدراسة من التآكل ، يوصى بالعناية والتنظيف في الوقت المناسب ، بالنسبة للبعض (النصب التذكاري للينين ، النصب التذكاري للجنود الذين سقطوا في مدينة تسيفيلسك) - الرسم المنتظم بمركبات خاصة. يحتاج النصب التذكاري تكريما للبحار روجوجكين إلى ترميم الهيكل الداعم. بالنسبة للبنادق الأكثر عرضة للتآكل ، فإننا نقدم أيضًا حماية المداس.

قائمة الأدب المستخدم

أحمدوف NS ، الكيمياء العامة وغير العضوية. - م: المدرسة العليا ، 1989 Nekrasov B.V. ، كتاب الكيمياء العامة. - م: الكيمياء ، 1981 Cotton F. ، Wilkinson J. ، أساسيات الكيمياء غير العضوية. - م: مير ، 1979 Karapetyants M.Kh. ، Drakin S.I. ، الكيمياء العامة وغير العضوية. - م: الكيمياء ، 1993 ياكوفليف أ. أ. في عالم الحجر. م: Detgiz، 1991

1 من التآكل اللاتيني - للتآكل.

التآكل هو أحد أكثر العوامل المدمرة شيوعًا التي تؤثر على السيارة أثناء التشغيل. وقد تم تطوير عدة طرق لحماية الجسم منه ، وهناك إجراءات تستهدف تحديداً ضد هذه الظاهرة ، فضلاً عن تقنيات معقدة لحماية السيارة وحمايتها من العوامل المختلفة. في هذه المقالة ، يتم النظر في الحماية الكهروكيميائية للجسم.

أسباب التآكل

نظرًا لأن الطريقة الكهروكيميائية لحماية السيارة موجهة حصريًا ضد التآكل ، فيجب مراعاة الأسباب التي تسبب ضررًا للجسم. أهمها الماء والمواد الكيميائية المستخدمة في الطرق خلال فترة البرد. عندما يتم دمجها مع بعضها البعض ، فإنها تشكل محلول ملحي عالي التركيز. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأوساخ التي استقرت على الجسم تحتفظ بالرطوبة في المسام لفترة طويلة ، وإذا كانت تحتوي على كواشف الطريق ، فإنها تجذب أيضًا جزيئات الماء من الهواء.

يتفاقم الوضع إذا كان طلاء السيارة به عيوب ، حتى لو كانت صغيرة الحجم. في هذه الحالة ، سيحدث انتشار التآكل بسرعة كبيرة ، وحتى الطلاءات الواقية المحفوظة على شكل مادة أولية وجلفنة قد لا توقف هذه العملية. لذلك ، من المهم ليس فقط تنظيف السيارة باستمرار من الأوساخ ، ولكن أيضًا مراقبة حالة الطلاء الخاص بها. تقلبات درجة الحرارة وكذلك الاهتزازات تلعب أيضًا دورًا في انتشار التآكل.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى مناطق السيارة الأكثر عرضة لأضرار التآكل. وتشمل هذه:

الأجزاء الأقرب إلى سطح الطريق ، مثل العتبات ، والمصدات ، وأسفل الهيكل ؛
اللحاماتالمتبقي بعد الإصلاح ، خاصة إذا تم إجراؤه بشكل أمي. ويرجع ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة المعدن "إضعاف" ؛
بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يؤثر الصدأ على العديد من التجاويف المخفية سيئة التهوية ، حيث تتراكم الرطوبة ولا تجف لفترة طويلة.

مبدأ تشغيل الحماية الكهروكيميائية

يشار إلى الطريقة المدروسة لحماية الجسم من الصدأ بالطرق النشطة. الفرق بينهم و طرق سلبيةتتمثل في حقيقة أن الأولى تخلق أي تدابير وقائية لا تسمح للعوامل المسببة للتآكل بالتأثير على السيارة ، في حين أن الأخيرة تعزل الجسم فقط عن تأثيرات الهواء الجوي. تم استخدام هذه التقنية في الأصل لحماية خطوط الأنابيب والهياكل المعدنية من الصدأ. تعتبر الطريقة الكهروكيميائية واحدة من أكثر الطرق فعالية.

تعتمد طريقة حماية الجسم ، والتي تسمى أيضًا بالطريقة الكاثودية ، على سمات مسار تفاعلات الأكسدة والاختزال. خلاصة القول هي أنه يتم تطبيق شحنة سالبة على السطح المحمي.

يتم تنفيذ التحول المحتمل باستخدام مصدر خارجي التيار المباشرأو عن طريق التوصيل بقطب موجب ذواب يتكون من معدن أكثر كهرسلبية من الجسم المراد حمايته.

مبدأ تشغيل الحماية الكهروكيميائية للسيارة هو أنه بين سطح الجسم وسطح الأجسام المحيطة ، بسبب اختلاف الجهد بينهما ، يمر تيار ضعيف عبر الدائرة التي يمثلها الهواء الرطب. في ظل هذه الظروف ، يخضع المعدن الأكثر نشاطًا للأكسدة ، بينما يتم تقليل الآخر ، على العكس من ذلك. هذا هو السبب في أن الألواح الواقية المصنوعة من المعادن الكهربية المستخدمة في السيارات تسمى الأنودات الذبيحة. ومع ذلك ، مع التحول المفرط للجهد في الاتجاه السلبي ، وتطور الهيدروجين ، وتغير في تكوين الطبقة القريبة من القطب الكهربي ، وظواهر أخرى تؤدي إلى تدهور الطبقة الواقية وحدوث التآكل الإجهادي للحماية الكائن ممكن.

تتضمن التكنولوجيا قيد الدراسة للسيارات استخدام الجسم ككاثود (قطب سالب الشحنة) ، والعديد من الأشياء أو العناصر المحيطة المثبتة على السيارة التي تجري تيارًا ، على سبيل المثال ، الهياكل المعدنية أو أسطح الطرق المبتلة ، تعمل بمثابة أنود (إيجابيًا أعمدة مشحونة). في هذه الحالة ، يجب أن يتكون الأنود من معدن نشط ، مثل المغنيسيوم والزنك والكروم والألمنيوم.

تعطي العديد من المصادر فرق الجهد بين الكاثود والأنود. وفقًا لها ، من أجل توفير حماية كاملة ضد التآكل للحديد وسبائكه ، من الضروري الوصول إلى احتمال 0.1-0.2 فولت. القيم الكبيرة لها تأثير ضئيل على درجة الحماية. في هذه الحالة ، يجب أن تكون كثافة التيار الوقائي بين 10 و 30 مللي أمبير / متر مربع.

ومع ذلك ، فإن هذه البيانات ليست صحيحة تمامًا - وفقًا لقوانين الكيمياء الكهربائية ، فإن المسافة بين الكاثود والأنود تتناسب طرديًا مع حجم فرق الجهد. لذلك ، في كل حالة محددة ، من الضروري تحقيق قيمة معينة للفرق المحتمل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الهواء ، الذي يعتبر في هذه العملية كإلكتروليت ، قادر على توصيل تيار كهربائي يتميز بفارق جهد كبير (حوالي كيلوواط) ، وبالتالي ، لن يتم إجراء تيار بكثافة 10-30 مللي أمبير / متر مربع بواسطة هواء. قد يحدث تيار "جانبي" فقط نتيجة للبلل في القطب الموجب.

بالنسبة لفرق الجهد ، لوحظ استقطاب التركيز فيما يتعلق بالأكسجين. في الوقت نفسه ، يتم توجيه جزيئات الماء التي سقطت على سطح الأقطاب الكهربائية نحوها بحيث يتم إطلاق الإلكترونات ، أي تفاعل الأكسدة. عند الكاثود ، يتوقف هذا التفاعل ، على العكس من ذلك. بسبب عدم وجود تيار كهربائي ، فإن إطلاق الإلكترونات يكون بطيئًا ، وبالتالي فإن العملية آمنة وغير مرئية. بسبب تأثير الاستقطاب ، هناك تحول إضافي في إمكانات الجسم في الاتجاه السلبي ، مما يجعل من الممكن إيقاف تشغيل جهاز الحماية من التآكل بشكل دوري. وتجدر الإشارة إلى أن منطقة الأنود تحدد بشكل مباشر كفاءة الحماية الكهروكيميائية.

خيارات الإنشاء

في أي حال ، سيتم تنفيذ دور الكاثود بواسطة جسم السيارة. يحتاج المستخدم إلى تحديد كائن سيتم استخدامه كأنود. يتم الاختيار على أساس ظروف تشغيل السيارة:

بالنسبة للسيارات الثابتة ، فإن الجسم المعدني القريب ، مثل المرآب (بشرط أن يكون مصنوعًا من المعدن أو يحتوي على عناصر معدنية) ، حلقة أرضية يمكن تركيبها في حالة عدم وجود مرآب في ساحة انتظار مفتوحة ، مناسبة أيضًا كاثود.
في السيارة المتحركة ، يمكن استخدام أجهزة مثل "ذيل" التأريض المعدني المطاطي ، والواقيات (أقطاب واقية) مثبتة على الجسم.

بسبب عدم وجود تيار يتدفق بين الأقطاب الكهربائية ، شبكة على متن الطائرةالسيارة ، +12 فولت كافية للتوصيل بواحد أو أكثر من الأنودات من خلال المقاوم الإضافي. يعمل الجهاز الأخير على الحد من تيار تفريغ البطارية في حالة حدوث ماس كهربائي من الأنود إلى الكاثود. الأسباب الرئيسية للدائرة القصيرة هي التركيب الأمي للمعدات ، أو تلف الأنود أو تحلله الكيميائي بسبب الأكسدة. علاوة على ذلك ، يتم النظر في ميزات استخدام العناصر المدرجة سابقًا كأقطاب.

يعتبر استخدام المرآب كأنود هو الأكثر بطريقة بسيطةالحماية الكهروكيميائية لجسم السيارة الدائمة. إذا كانت الغرفة تحتوي على أرضية معدنية أو أرضية بأقسام مفتوحة من تركيبات حديدية ، فسيتم أيضًا توفير حماية الجزء السفلي. خلال الفترة الدافئة ، لوحظ وجود ظاهرة الاحتباس الحراري في المرائب المعدنية ، ومع ذلك ، في حالة إنشاء حماية كهروكيميائية ، فإنها لا تدمر السيارة ، بل تهدف إلى حماية جسمها من التآكل.

من السهل جدًا إنشاء حماية كهروكيميائية في وجود مرآب معدني. للقيام بذلك ، يكفي توصيل هذا الكائن بالموصل الإيجابي لبطارية السيارة من خلال المقاوم الإضافي وسلك التثبيت.

حتى ولاعة السجائر يمكن استخدامها كوصلة موجبة ، بشرط أن يكون بها جهد كهربائي عند إيقاف تشغيل الإشعال (لا يظل هذا الجهاز يعمل عند إيقاف تشغيل المحرك في جميع السيارات).

عند إنشاء حماية كهروكيميائية ، يتم استخدام الحلقة الأرضية كأنود وفقًا لنفس مبدأ المرآب المعدني الذي تمت مناقشته أعلاه. الفرق هو أن المرآب يحمي جسم السيارة بالكامل ، بينما هذه الطريقة هي فقط الجزء السفلي منها. يتم إنشاء الحلقة الأرضية عن طريق دفع أربعة قضبان معدنية بطول متر واحد على الأقل في الأرض حول محيط السيارة وسحب سلك بينها. الدائرة متصلة بالسيارة ، وكذلك بالجراج ، من خلال مقاوم إضافي.

التأريض المطاطي "الذيل" هو أبسط طريقة للحماية الكهروكيميائية للسيارة المتحركة من التآكل. هذا الجهاز عبارة عن شريط مطاطي به عناصر معدنية. مبدأ عملها هو أنه في ظروف الرطوبة العالية ينشأ فرق محتمل بين جسم السيارة وسطح الطريق. علاوة على ذلك ، كلما زادت الرطوبة ، زادت كفاءة الحماية الكهروكيميائية الناتجة عن العنصر المعني. يتم تثبيت "الذيل" الأرضي في مؤخرة السيارة بحيث يتم رشه بالمياه المتطايرة من أسفل العجلة الخلفية عند القيادة على طريق مبلل ، مما يزيد من كفاءة الحماية الكهروكيميائية.

تتمثل ميزة ذيل التأريض في أنه بالإضافة إلى وظيفة الحماية الكهروكيميائية ، فإنه يريح جسم السيارة من الجهد الساكن. هذا ينطبق بشكل خاص على المركبات التي تحمل الوقود ، لأن الشرارة الكهروستاتيكية ، الناتجة عن تراكم شحنة ثابتة في عملية الحركة ، تشكل خطورة على البضائع المنقولة بواسطتها. لذلك ، توجد أجهزة على شكل سلاسل معدنية تسحب على طول سطح الطريق ، على سبيل المثال ، في شاحنات الوقود.

في أي حال ، من الضروري عزل ذيل التأريض عن جسم السيارة في التيار المباشر والعكس بالعكس ، "قصير" في التيار المتردد. يتم تحقيق ذلك باستخدام سلسلة RC ، وهي عبارة عن مرشح تردد أولي.

حماية السيارة من التآكل الطريقة الكهروكيميائيةمع استخدام الأقطاب الكهربائية الواقية كأنودات ، فهي مصممة أيضًا للتشغيل أثناء الحركة. يتم تثبيت الواقيات في أكثر الأماكن عرضة للتآكل في الجسم ، ممثلة في العتبات والأجنحة والقاع.

تعمل الأقطاب الكهربائية الواقية ، كما هو الحال في جميع الحالات التي تم النظر فيها سابقًا ، على مبدأ خلق فرق الجهد. ميزة هذه الطريقة هي الوجود المستمر للأنودات ، بغض النظر عما إذا كانت السيارة واقفة أو متحركة. لذلك ، تعتبر هذه التقنية فعالة للغاية ، لكنها الأصعب في الإنشاء. يفسر ذلك حقيقة أنه من أجل ضمان الكفاءة العالية للحماية ، من الضروري تثبيت 15-20 واقيًا على جسم السيارة.

يمكن استخدام العناصر المصنوعة من مواد مثل الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والمغنتيت والبلاتين والكربوكسيل والجرافيت كأقطاب واقية. يُصنف الخياران الأولان على أنهما منهاران ، أي أنه يجب تغيير الأقطاب الواقية التي تتكون منها على فترات تتراوح من 4 إلى 5 سنوات ، في حين يُطلق على الباقي اسم غير مدمر ، لأنها تتميز بمتانة أكبر بكثير. على أي حال ، فإن الواقيات عبارة عن ألواح مستديرة أو مستطيلة بمساحة 4-10 سم².

في عملية إنشاء مثل هذه الحماية ، من الضروري مراعاة بعض ميزات الحماة:

يمتد نصف قطر الحماية إلى 0.25-0.35 م ؛
يجب تثبيت الأقطاب الكهربائية فقط في المناطق التي بها طلاء ؛
لإصلاح العناصر المعنية ، استخدم غراء الإيبوكسي أو المعجون ؛
يوصى بتنظيف اللمعان قبل التثبيت ؛
من غير المقبول تغطية الجانب الخارجي للواقيات بالطلاء والمصطكي والغراء وغيرها من المواد العازلة الكهربائية ؛
نظرًا لأن الأقطاب الكهربائية الواقية عبارة عن لوحات مكثف مشحونة إيجابًا ، فيجب عزلها عن سطح جسم السيارة سالب الشحنة.

سيتم تنفيذ دور حشية العزل الكهربائي للمكثف بواسطة الطلاء والغراء الموجود بين الواقيات وجسم السيارة. يجب أيضًا مراعاة أن المسافة بين الواقيات تتناسب طرديًا مع المجال الكهربائي ، لذلك يجب تثبيتها على مسافة صغيرة من بعضها البعض لضمان سعة كافية للمكثف.

يتم توجيه الأسلاك إلى الأقطاب الواقية من خلال الثقوب في المقابس المطاطية التي تغلق الفتحات الموجودة في الجزء السفلي من السيارة. من الممكن تركيب العديد من الواقيات الصغيرة أو عدد أقل من الأقطاب الكهربائية الواقية على السيارة. على أي حال ، من الضروري استخدام هذه العناصر في المناطق الأكثر عرضة للتآكل ، والتي تواجه الخارج ، حيث يتم لعب دور الإلكتروليت في هذه الحالة عن طريق الهواء.

بعد تثبيت هذا النوع من الحماية الكهروكيميائية ، لن يصاب جسم السيارة بالصدمة ، لأنه يولد كهرباء بقوة صغيرة جدًا. حتى لو لمس الشخص القطب الواقي ، فلن يتلقى ضربة. يفسر ذلك حقيقة أنه في الحماية الكهروكيميائية المضادة للتآكل ، يتم استخدام تيار مباشر منخفض الطاقة ، مما يخلق مجالًا كهربائيًا ضعيفًا. بالإضافة إلى ذلك ، هناك نظرية بديلة مفادها أن المجال المغناطيسي موجود فقط بين سطح الجسم والمكان الذي يتم فيه تثبيت الأقطاب الكهربائية الواقية. لذلك ، فإن المجال الكهرومغناطيسي الناتج عن الحماية الكهروكيميائية أضعف بأكثر من 100 مرة من المجال الكهرومغناطيسي للهاتف المحمول.

السماح بإطالة عمر الخدمة هيكل معدنيوكذلك للحفاظ على خصائصه الفنية والفيزيائية أثناء التشغيل. على الرغم من تنوع الطرق لتوفير عمل مضاد للتآكل ، فمن الممكن حماية الأشياء تمامًا من التلف الناتج عن الصدأ فقط في حالات نادرة.

لا تعتمد فعالية هذه الحماية على جودة تقنية المداس فحسب ، بل تعتمد أيضًا على شروط تطبيقها. على وجه الخصوص ، للحفاظ على الهيكل المعدني لخطوط الأنابيب ، توضح الحماية من التآكل الكهروكيميائي المستند إلى تشغيل الكاثودات أفضل خصائصها. إن منع تكون الصدأ في مثل هذه الاتصالات ليس بالطبع المجال الوحيد لتطبيق هذه التكنولوجيا ، ولكن من حيث مجموعة الخصائص ، يمكن اعتبار هذا الاتجاه هو الأكثر صلة بالحماية الكهروكيميائية.

معلومات عامة حول الحماية الكهروكيميائية

تعتمد حماية المعادن من الصدأ عن طريق العمل الكهروكيميائي على اعتماد حجم المادة على معدل عملية التآكل. يجب تشغيل الهياكل المعدنية في نطاق الإمكانات حيث يكون انحلالها الأنودي أقل من الحد المسموح به. هذا الأخير ، بالمناسبة ، يتم تحديده من خلال الوثائق الفنية لتشغيل الهيكل.

من الناحية العملية ، تتضمن الحماية من التآكل الكهروكيميائي توصيل مصدر بتيار مباشر بالمنتج النهائي. يشكل المجال الكهربائي على السطح وفي بنية الجسم المحمي استقطاب الأقطاب الكهربائية ، والذي يتحكم أيضًا في عملية تلف التآكل. في الأساس ، تصبح مناطق الأنود على الهيكل المعدني كاثودية ، مما يسمح لك بتحويل العمليات السلبية ، مما يضمن سلامة هيكل الكائن المستهدف.

كيف تعمل الحماية الكاثودية

يوجد حماية كاثودية وأنود من النوع الكهروكيميائي. ومع ذلك ، فإن المفهوم الأول ، الذي يستخدم لحماية خطوط الأنابيب ، قد اكتسب شعبية كبيرة. وفقًا للمبدأ العام ، عند تنفيذ هذه الطريقة ، يتم توفير تيار بقطب سالب للكائن من مصدر خارجي. على وجه الخصوص ، يمكن حماية الأنابيب الفولاذية أو النحاسية بهذه الطريقة ، ونتيجة لذلك سيحدث استقطاب مقاطع الكاثود مع انتقال إمكاناتها إلى حالة الأنود. نتيجة لذلك ، سيتم تقليل نشاط التآكل للهيكل المحمي إلى الصفر تقريبًا.

في الوقت نفسه ، يمكن أن يكون للحماية الكاثودية إصدارات مختلفة. تتم ممارسة تقنية الاستقطاب الموصوفة أعلاه من مصدر خارجي على نطاق واسع ، ولكن طريقة نزع الهواء بالكهرباء مع انخفاض في معدل العمليات الكاثودية ، بالإضافة إلى إنشاء حاجز وقائي ، تعمل أيضًا بشكل فعال.

لقد لوحظ أكثر من مرة أن مبدأ الحماية الكاثودية يتم تنفيذه عن طريق مصدر تيار خارجي. في الواقع ، تكمن الوظيفة الرئيسية في عملها. يتم تنفيذ هذه المهام بواسطة محطات خاصة ، والتي ، كقاعدة عامة ، هي جزء من البنية التحتية العامة لصيانة خطوط الأنابيب.

محطات الحماية من التآكل الكاثودي

تتمثل الوظيفة الرئيسية لمحطة الكاثود في توفير تيار ثابت للجسم المعدني المستهدف وفقًا لطريقة استقطاب الكاثود. تستخدم هذه المعدات في البنية التحتية لأنابيب الغاز والنفط تحت الأرض ، وأنابيب إمداد المياه ، وشبكات التدفئة ، إلخ.

هناك العديد من أنواع هذه المصادر ، بينما يوفر جهاز الحماية الكاثودية الأكثر شيوعًا وجود:

معدات المحول الحالي
أسلاك للاتصال بالكائن المحمي ؛
تأريض الأنود.

في الوقت نفسه ، هناك تقسيم من المحطات إلى العاكس والمحولات. هناك تصنيفات أخرى ، لكنها موجهة نحو تجزئة التركيبات إما عن طريق التطبيق أو عن طريق المواصفات الفنيةومعلمات الإدخال. يتم توضيح المبادئ الأساسية للتشغيل بشكل أوضح من خلال النوعين المعينين من محطات الكاثود.

محطات المحولات للحماية الكاثودية

يجب أن يلاحظ على الفور أن هذه الأنواعمحطات عفا عليها الزمن. يتم استبداله بنظائره العاكس ، والتي لها إيجابيات وسلبيات. بطريقة أو بأخرى ، يتم استخدام نماذج المحولات حتى في نقاط جديدة لتوفير الحماية الكهروكيميائية.

يستخدم محول التردد المنخفض 50 هرتز كأساس لمثل هذه الأشياء ، ويتم استخدام أبسط الأجهزة لنظام التحكم في الثايرستور ، بما في ذلك وحدات التحكم في طاقة النبضات الطورية. يتضمن النهج الأكثر مسؤولية لحل مشكلات التحكم استخدام وحدات تحكم ذات وظائف واسعة.

تسمح لك الحماية الحديثة من التآكل الكاثودي لخطوط الأنابيب بمثل هذه المعدات بضبط معلمات تيار الخرج ومؤشرات الجهد وكذلك معادلة إمكانات الحماية. أما بالنسبة لعيوب معدات المحولات ، فإنها تنخفض إلى درجة عالية من تموج التيار عند الخرج عند معامل القدرة المنخفض. لا يفسر هذا العيب الشكل الجيبي للتيار.

إلى حد ما ، يسمح إدخال خنق منخفض التردد في النظام بحل المشكلة بالتموج ، لكن أبعاده تتوافق مع أبعاد المحول نفسه ، مما لا يجعل مثل هذه الإضافة ممكنة دائمًا.

محطة عاكس الحماية الكاثودية

إعدادات نوع العاكستعتمد على محولات نبضية عالية التردد. ومن أهم مزايا استخدام هذا النوع من المحطات هي الكفاءة العالية التي تصل إلى 95٪. للمقارنة ، بالنسبة لتركيبات المحولات ، يصل هذا الرقم إلى متوسط 80٪.

في بعض الأحيان تظهر مزايا أخرى في المقدمة. على سبيل المثال ، توسع الأبعاد الصغيرة لمحطات العاكس من احتمالات استخدامها في المناطق الصعبة. هناك أيضًا مزايا مالية تؤكدها ممارسة استخدام هذه المعدات. وبالتالي ، فإن الحماية من التآكل الكاثودي العاكس لخطوط الأنابيب تؤتي ثمارها بسرعة وتتطلب الحد الأدنى من الاستثمار في الصيانة الفنية. ومع ذلك ، فإن هذه الصفات مرئية بوضوح فقط عند مقارنتها بتركيبات المحولات ، ولكن حتى اليوم توجد وسائل جديدة أكثر فعالية لتوفير التيار لخطوط الأنابيب.

هياكل محطات الكاثود

يتم تقديم هذه المعدات في السوق في حالات وأشكال وأبعاد مختلفة. بطبيعة الحال ، فإن ممارسة التصميم الفردي لهذه الأنظمة منتشرة أيضًا ، مما يجعل من الممكن ليس فقط الحصول على التصميم الأمثل لاحتياجات محددة ، ولكن أيضًا توفير المعلمات التشغيلية اللازمة.

يسمح الحساب الدقيق لخصائص المحطة بمزيد من الاستغلال الأمثل لتكاليف تركيبها ونقلها وتخزينها. على سبيل المثال ، الحماية الكاثودية ضد تآكل خطوط الأنابيب على أساس عاكس بوزن 10-15 كجم وقوة 1.2 كيلو وات مناسبة تمامًا للأجسام الصغيرة. يمكن صيانة المعدات بمثل هذه الخصائص بواسطة السيارة ، ومع ذلك ، بالنسبة للمشاريع الكبيرة ، يمكن استخدام محطات أكثر ضخامة وثقيلة ، والتي تتطلب توصيل الشاحنات والرافعة وفرق التركيب.

وظيفة الحماية

يتم إيلاء اهتمام خاص في تطوير محطات الكاثود لحماية المعدات نفسها. لهذا ، تم دمج الأنظمة التي تسمح بحماية المحطات من الدوائر القصيرة وانقطاعات التحميل. في الحالة الأولى ، يتم استخدام الصمامات الخاصة للتعامل مع التشغيل الطارئ للمنشآت.

بالنسبة للارتفاعات والانقطاعات في التيار الكهربائي ، فمن غير المرجح أن تتأثر محطة الحماية الكاثودية بها بشكل خطير ، ولكن قد يكون هناك خطر حدوث صدمة كهربائية. على سبيل المثال ، إذا تم تشغيل الجهاز بجهد منخفض في الوضع العادي ، فعند حدوث انقطاع ، يمكن رفع مؤشرات القفزة إلى 120 فولت.

أنواع أخرى من الحماية الكهروكيميائية

بالإضافة إلى الحماية الكاثودية ، يتم أيضًا استخدام تقنيات الصرف الكهربائي ، بالإضافة إلى طرق المداس لمنع التآكل. يعتبر الاتجاه الواعد هو حماية خاصة ضد تكوين التآكل. في هذه الحالة ، ترتبط العناصر النشطة أيضًا بالكائن المستهدف ، مما يضمن تحويل السطح بالكاثود عن طريق التيار. على سبيل المثال ، يمكن حماية الأنبوب الفولاذي كجزء من خط أنابيب الغاز بواسطة أسطوانات الزنك أو الألومنيوم.

خاتمة

لا يمكن أن تُعزى طرق الحماية الكهروكيميائية إلى طرق جديدة ، علاوة على أنها مبتكرة. لقد تم إتقان فعالية استخدام مثل هذه التقنيات في مكافحة عمليات الصدأ لفترة طويلة. ومع ذلك ، هناك عيب واحد خطير يمنع التوزيع الواسع لهذه الطريقة. الحقيقة هي أن الحماية من التآكل الكاثودي لخطوط الأنابيب تنتج حتمًا ما يسمى إنها ليست خطيرة على الهيكل المستهدف ، ولكن يمكن أن يكون لها تأثير سلبي على الأشياء القريبة. على وجه الخصوص ، يساهم التيار الشارد في حدوث نفس التآكل على السطح المعدني للأنابيب المجاورة.

حماية المعدن من التآكل عن طريق تطبيق تيار كهربائي مباشر خارجي ، والذي يغير جذريًا إمكانات القطب للمادة ويغير معدل تآكلها ، يسمى الحماية الكهروكيميائية. يحمي الأسطح من التآكل بشكل موثوق ، ويمنع تدمير الخزانات تحت الأرض ، وخطوط الأنابيب ، وقيعان السفن ، وخزانات الغاز ، والهياكل الهيدروليكية ، وخطوط أنابيب الغاز ، وما إلى ذلك. تُستخدم هذه الطريقة في الحالات التي يكون فيها احتمال التآكل في منطقة التحلل الشديد أو أثناء التخميل ، أي عندما يكون هناك تدمير نشط للهياكل المعدنية.

مبدأ تشغيل الحماية الكهروكيميائية

يتم توصيل مصدر تيار كهربائي ثابت من الخارج بالهيكل المعدني. على سطح المنتج ، يشكل التيار الكهربائي الاستقطاب الكاثودي للأقطاب الكهربائية ، ونتيجة لذلك يحدث التبادل ، وتتحول أقسام الأنود إلى قطاعات كاثودية. نتيجة لذلك ، تحت تأثير البيئة المسببة للتآكل ، يتم تدمير القطب الموجب ، وليس مادة المصدر. ينقسم هذا النوع من الحماية إلى كاثودي وأنود ، ويعتمد ذلك على الاتجاه (السالب أو الإيجابي) الذي يتم تحويل إمكانات المعدن إليه.

الحماية من التآكل الكاثودي

مثال: (+0.8) Au / Fe (-0.44)

لزيادة مقاومة الأجزاء المعدنية التي تتلامس مع أي بيئة عدوانية أو عند تعرضها لمياه البحر أو التربة ، يتم استخدام الحماية الكاثودية من التآكل. في هذه الحالة ، يتم تحقيق الاستقطاب الكاثودي للمعدن المخزن عن طريق تشكيل زوج جلفاني دقيق مع معدن آخر (الألومنيوم والزنك والمغنيسيوم) ، وخفض معدل العملية الكاثودية (نزع الهواء بالكهرباء) أو تطبيق تيار كهربائي من مصدر خارجي.

عادة ما تستخدم هذه التقنية للحفاظ على المعادن الحديدية ، لأن معظم الأشياء الموجودة في التربة والمياه مصنوعة منها - على سبيل المثال ، الأرصفة ، هياكل الخوازيق ، خطوط الأنابيب. وجدت هذه الطريقة أيضًا تطبيقًا واسعًا في الهندسة الميكانيكية ، في منع عمليات التآكل في الآلات الجديدة وفي التشغيل ، في معالجة جسم السيارة ، تجاويف قطع الغيار ، وحدات الهيكل ، إلخ. وتجدر الإشارة إلى أن نفس الطريقة تحمي بشكل فعال الجزء السفلي من السيارة ، والذي غالبًا ما يتعرض لبيئات عدوانية.

الحماية الكاثودية ، مع العديد من المزايا ، لا تزال لها بعض العيوب. واحد منهم هو الإفراط في الحماية ، مثل هذه الظاهرة لوحظت مع تحول قوي في إمكانات المنتج المخزن في الاتجاه السلبي. نتيجة لذلك ، هشاشة المعدن ، تآكل تكسير المواد وتدمير جميع الطلاءات الواقية. تنوعها هو حماية المداس. عند استخدامه ، يتم إرفاق معدن ذي إمكانات سلبية (واقي) بالمنتج المحفوظ ، والذي يتم إتلافه لاحقًا مع الحفاظ على الكائن.

حماية الأنود

مثال: (-0.77) Cd / Fe (-0.44)

تستخدم حماية الأنود ضد التآكل المعدني للمنتجات المصنوعة من سبائك حديدية عالية السبيكة ، والفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للأحماض ، الموجودة في البيئات المسببة للتآكل مع التوصيل الكهربائي الجيد. بهذه الطريقة ، يتم تحويل إمكانات المعدن في اتجاه إيجابي حتى تصل إلى حالة مستقرة (سلبية).

يتضمن تركيب الأنود الكهروكيميائي: مصدر حالي ، وكاثود ، وإلكترود مرجعي ، وكائن مخزّن.

لكي تكون الحماية فعالة قدر الإمكان لأي عنصر معين ، يجب مراعاة قواعد معينة:

تقليل عدد الشقوق والشقوق والجيوب الهوائية ؛

يجب أن تكون جودة اللحامات ومفاصل الهياكل المعدنية بحد أقصى ؛

يجب وضع القطب السالب والقطب المرجعي في المحلول والبقاء هناك بشكل دائم

الحماية الكهروكيميائية – طريقة فعالةحماية المنتجات النهائية من التآكل الكهروكيميائي. في بعض الحالات ، من المستحيل تجديد الطلاء أو مادة التغليف الواقية ، فمن المستحسن استخدام الحماية الكهروكيميائية. يعتبر طلاء خط الأنابيب تحت الأرض أو قاع السفينة البحرية شاقًا للغاية ومكلفًا للتجديد ، وفي بعض الأحيان يكون ذلك مستحيلًا. تعمل الحماية الكهروكيميائية على حماية المنتج بشكل موثوق من التآكل ، مما يمنع تدمير خطوط الأنابيب تحت الأرض ، وقيعان السفن ، والخزانات المختلفة ، وما إلى ذلك.

تستخدم الحماية الكهروكيميائية في الحالات التي يكون فيها احتمال التآكل الحر في منطقة الانحلال المكثف للمعدن الأساسي أو تجاوز التفريغ. أولئك. عندما يكون هناك تدمير مكثف للهيكل المعدني.

جوهر الحماية الكهروكيميائية

للانتهاء منتج معدنييتم توصيل التيار المباشر خارجيًا (مصدر التيار المباشر أو الواقي). يخلق التيار الكهربائي على سطح المنتج المحمي استقطابًا كاثوديًا لأقطاب أزواج الجلفانية الدقيقة. والنتيجة هي أن المناطق الأنودية على سطح المعدن تصبح كاثودية. ونتيجة للتعرض لبيئة تآكل ، لم يتم تدمير معدن الهيكل ، ولكن الأنود.

اعتمادًا على الاتجاه (الموجب أو السالب) الذي يتم تحويل إمكانات المعدن ، يتم تقسيم الحماية الكهروكيميائية إلى أنود وكاثود.

الحماية من التآكل الكاثودي

تستخدم الحماية الكاثودية الكهروكيميائية من التآكل عندما لا يكون المعدن المحمي عرضة للتخميل. هذا هو أحد الأنواع الرئيسية لحماية المعادن من التآكل. يتمثل جوهر الحماية الكاثودية في تطبيق تيار خارجي من القطب السالب إلى المنتج ، والذي يستقطب مقاطع الكاثود لعناصر التآكل ، مما يجعل القيمة المحتملة أقرب إلى القطب الموجب. القطب الموجب للمصدر الحالي متصل بالقطب الموجب. في هذه الحالة ، يتم تقليل تآكل الهيكل المحمي تقريبًا إلى الصفر. يتم تدمير الأنود تدريجيًا ويجب استبداله بشكل دوري.

هناك عدة خيارات للحماية الكاثودية: الاستقطاب من مصدر خارجي للتيار الكهربائي ؛ انخفاض في معدل عملية الكاثود (على سبيل المثال ، نزع الهواء بالكهرباء) ؛ ملامسة المعدن الذي يحتوي على إمكانات كهربية أكثر للتآكل الحر في بيئة معينة (ما يسمى الحماية القربانية).

يستخدم الاستقطاب من مصدر خارجي للتيار الكهربائي في كثير من الأحيان لحماية الهياكل الموجودة في التربة والمياه (قيعان السفن ، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام هذا النوع من الحماية من التآكل للزنك والقصدير والألمنيوم وسبائكه والتيتانيوم والنحاس وسبائكه والرصاص وكذلك الفولاذ عالي الكروم والكربون والسبائك (سبائك منخفضة وعالية).

مصدر التيار الخارجي هو محطات الحماية الكاثودية ، والتي تتكون من مقوم (محول) ، وإمداد تيار للهيكل المحمي ، وإلكترودات أرضية من الأنود ، وإلكترود مرجعي وكابل أنود.

الحماية الكاثوديةتطبق بشكل مستقل و عرض إضافيالحماية من التآكل.

المعيار الرئيسي الذي يمكن من خلاله الحكم على فعالية الحماية الكاثودية هو إمكانية الحماية. القدرة الوقائية هي القدرة التي يتم عندها معدل تآكل المعدن شروط معينةتأخذ البيئة أدنى قيمة (بقدر الإمكان).

هناك عيوب لاستخدام الحماية الكاثودية. واحد منهم خطر الحماية المفرطة. لوحظت الحماية المفرطة مع حدوث تحول كبير في إمكانات الكائن المحمي في الاتجاه السلبي. في نفس الوقت ، تبرز. نتيجة لذلك ، تدمير الطلاءات الواقية ، تقصف الهيدروجين للمعدن ، تكسير التآكل.

حماية المداس (تطبيق المداس)

نوع من الحماية الكاثودية هو الحماية الكاثودية. عند استخدام الحماية القربانية ، يتم توصيل المعدن الذي يتمتع بإمكانية كهرسلبية أكبر بالجسم المحمي. في هذه الحالة ، لم يتم تدمير الهيكل ، ولكن المداس. بمرور الوقت ، يتآكل الواقي ويجب استبداله بواحد جديد.

تكون حماية المداس فعالة في الحالات التي يكون فيها القليل من المقاومة العابرة بين الواقي والبيئة.

كل واقي له نصف قطر الحماية الخاص به ، والذي يتم تحديده بالحد الأقصى المسافة الممكنة، حيث يمكن إزالة الواقي دون فقدان التأثير الوقائي. يتم استخدام الحماية الوقائية في أغلب الأحيان عندما يكون من المستحيل أو الصعب والمكلف إحضار التيار إلى الهيكل.

تستخدم الواقيات لحماية الهياكل في البيئات المحايدة (مياه البحر أو الأنهار ، الهواء ، التربة ، إلخ).

لتصنيع الواقيات ، يتم استخدام المعادن التالية: المغنيسيوم والزنك والحديد والألمنيوم. لا تؤدي المعادن النقية وظائف الحماية الخاصة بها إلى أقصى حد ، لذلك يتم تشكيلها بشكل إضافي أثناء تصنيع الواقيات.

واقيات الحديد مصنوعة من الفولاذ الكربونيأو حديد نقي.

واقيات الزنك

تحتوي واقيات الزنك على حوالي 0.001 - 0.005٪ رصاص ونحاس وحديد و 0.1 - 0.5٪ ألمنيوم و 0.025 - 0.15٪ كادميوم. تستخدم أجهزة عرض الزنك لحماية المنتجات من التآكل البحري (في المياه المالحة). إذا تم استخدام واقي الزنك في المياه العذبة أو التربة المالحة قليلاً ، فإنه يتم تغطيته بسرعة بطبقة سميكة من الأكاسيد والهيدروكسيدات.

المغنيسيوم حامي

السبائك المستخدمة في صناعة مواد الحماية من المغنيسيوم مخلوطة بنسبة 2-5٪ من الزنك و5-7٪ من الألومنيوم. يجب ألا تتجاوز كمية النحاس والرصاص والحديد والسيليكون والنيكل في السبيكة أعشار ومئات من النسبة المئوية.

يستخدم حامي المغنيسيوم في الملح الخفيف ، مياه عذبةوالتربة. يستخدم الواقي في البيئات التي تكون فيها واقيات الزنك والألمنيوم غير فعالة. أحد الجوانب المهمة هو أنه يجب استخدام واقيات المغنيسيوم في بيئة ذات أس هيدروجيني 9.5 - 10.5. ويرجع ذلك إلى ارتفاع معدل انحلال المغنيسيوم وتكوين مركبات قليلة الذوبان على سطحه.

حامي المغنيسيوم خطير ، لأنه. هو سبب تقصف الهيدروجين وتشقق الهياكل.

حماة الألمنيوم

تحتوي واقيات الألومنيوم على مواد مضافة تمنع تكون أكاسيد الألومنيوم. يتم إدخال ما يصل إلى 8٪ من الزنك وما يصل إلى 5٪ من المغنيسيوم وأعشار إلى أجزاء من السيليكون والكادميوم والإنديوم والثاليوم في هذه الواقيات. تستخدم واقيات الألمنيوم في الجرف الساحلي ومياه البحر المتدفقة.

حماية الأنود من التآكل

تستخدم حماية الأنود الكهروكيميائية للهياكل المصنوعة من التيتانيوم ، الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض السبائك ، الفولاذ الكربوني ، السبائك الحديدية عالية السبيكة ، المعادن غير المتشابهة المخميلة. يتم استخدام حماية الأنود في بيئات تآكل عالية التوصيل.

مع الحماية الأنودية ، يتم تحويل إمكانات المعدن المحمي إلى جانب أكثر إيجابية حتى يتم الوصول إلى حالة مستقرة سلبية للنظام. مزايا الحماية الكهروكيميائية الأنودية ليست فقط تباطؤًا كبيرًا في معدل التآكل ، ولكن أيضًا حقيقة أن منتجات التآكل لا تدخل المنتج والوسيط.

يمكن تنفيذ حماية الأنود بعدة طرق: عن طريق تحويل الإمكانات إلى الجانب الإيجابي باستخدام مصدر تيار كهربائي خارجي أو عن طريق إدخال عوامل مؤكسدة (أو عناصر في السبيكة) في البيئة المسببة للتآكل ، مما يزيد من كفاءة العملية الكاثودية على سطح معدني.

حماية الأنود باستخدام المؤكسدات مماثلة في آليتها الوقائية للاستقطاب الأنودي.

إذا تم استخدام مثبطات التخميل ذات الخصائص المؤكسدة ، فإن السطح المحمي ينتقل إلى حالة سلبية تحت تأثير التيار الذي نشأ. وتشمل هذه الثنائيات والنترات وما إلى ذلك ، لكنها تلوث البيئة التكنولوجية المحيطة بشدة.

مع إدخال المضافات في السبيكة (المنشطات بشكل أساسي بمعدن نبيل) ، يستمر تفاعل الاختزال لمزيلات الاستقطاب التي تحدث عند الكاثود بجهد زائد أقل من المعدن المحمي.

إذا تم تمرير تيار كهربائي عبر الهيكل المحمي ، فإن الجهد ينتقل في الاتجاه الإيجابي.

يتكون التثبيت للحماية الكهروكيميائية الأنودية ضد التآكل من مصدر تيار خارجي ، وإلكترود مرجعي ، وكاثود ، والجسم المحمي نفسه.

من أجل معرفة ما إذا كان من الممكن تطبيق الحماية الكهروكيميائية أنوديك لجسم معين ، يتم أخذ منحنيات الاستقطاب الأنوديك ، والتي يمكن من خلالها تحديد إمكانية التآكل للهيكل قيد الدراسة في بيئة تآكل معينة ، منطقة السلبية المستقرة والكثافة الحالية في هذه المنطقة.

لتصنيع الكاثودات ، يتم استخدام المعادن منخفضة الذوبان ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ عالي السبائك ، والتنتالوم ، والنيكل ، والرصاص ، والبلاتين.

من أجل أن تكون الحماية الكهروكيميائية الأنودية فعالة في بيئة معينة ، من الضروري استخدام معادن وسبائك يسهل تخميلها ، ويجب أن يكون القطب المرجعي والكاثود دائمًا في محلول ، ويجب أن تكون عناصر التوصيل عالية الجودة.

لكل حالة من حالات حماية الأنود ، تم تصميم تخطيط الكاثودات بشكل فردي.

لكي تكون حماية الأنود فعالة بالنسبة لكائن معين ، من الضروري أن تفي بمتطلبات معينة:

يجب أن تكون جميع اللحامات عالية الجودة ؛

في البيئة التكنولوجية ، يجب أن تنتقل المادة التي يتكون منها الكائن المحمي إلى حالة سلبية ؛

يجب تقليل عدد الجيوب الهوائية والفتحات إلى الحد الأدنى ؛

يجب ألا يكون هناك مفاصل مثبتة على الهيكل ؛

في الجهاز المراد حمايته ، يجب أن يكون القطب المرجعي والكاثود في المحلول دائمًا.

لتنفيذ حماية الأنود في الصناعة الكيميائية ، غالبًا ما تستخدم المبادلات الحرارية والوحدات الأسطوانية.

حماية الأنود الكهروكيميائية الفولاذ المقاوم للصدأقابل للتطبيق في المخازن الصناعية لحمض الكبريتيك ، والمحاليل القائمة على الأمونيا ، والأسمدة المعدنية ، وكذلك جميع أنواع المجمعات ، والخزانات ، وخزانات القياس.

يمكن أيضًا استخدام حماية الأنود لمنع تلف التآكل في حمامات الطلاء بالنيكل الكيميائي ، والمبادلات الحرارية في إنتاج الألياف الاصطناعية وحمض الكبريتيك.