| Стационарный потенциал Uстац (потенциал свободной коррозии, бестоковый потенциал) |
Защитный потенциал Uзащ (потенциал, при котором скоростью растворения Ме можно пренебречь) |
|
|---|---|---|
| с омической составляющей Uт-з | без омической составляющей Uпп (поляризационный потенциал) |
|
| от −0,55 до −0,75 В (м.с.э.) | от −0,9 до −2,5 В | от −0,85 до −1,15 В |
| на 100 мВ отрицательнее Uстац | ||
Критерии катодной защиты
Основным параметром катодной защиты является потенциал, установившийся в системе «металл-электролит». Потенциал, при котором скоростью растворения можно пренебречь, называется защитным потенциалом и является важным критерием катодной защиты.
Необходимо понимать, что в зависимости от пары «металл-электролит» значения защитного потенциала будут разные.
Когда трубопровод проложен в грунте, в качестве защищаемого металла выступает железо (как основной элемент трубной стали), а в качестве электролита – грунтовый электролит, представляющий собой водный раствор содержащихся в грунте солей, преимущественно сульфатов.
Потенциал металла в коррозионной среде в отсутствие поляризации называется бестоковым потенциалом или потенциалом свободной коррозии. В терминах ЭХЗ – стационарный потенциал.
Ниже приведены значения стационарных потенциалов разных металлов в 1М растворе сульфата натрия, являющегося модельной средой грунтового электролита:
| Металл | Uстац (м.с.э.) |
|---|---|
| Сталь Ст.3 (Fe) | −750 мВ |
| Сплав ВТ-1 (Ti) | −380 мВ |
В нормативной документации (ГОСТ 9.602) приводится критерий защиты стали – минимальный защитный поляризационный потенциал – сдвиг на 100 мВ в область отрицательных значений от стационарного потенциала. Для стали минимальный поляризационный защитный потенциал в грунте составит −850 мВ.
В ГОСТ 9.602 приведены минимальные и максимальные значения поляризационного защитного потенциала. Минимальный −0,85 В, максимальный −1,15 В (м.с.э.).
Обоснованность минимального защитного потенциала очевидна. Верхняя граница защитного потенциала (−1,15 В) связана с образованием водорода на поверхности металла, который при проникновении в решетку металла приводит к его водородному охрупчиванию, что в свою очередь снижает безопасность эксплуатации трубопровода.
Регулировка потенциала трубопровода осуществляется за счет изменения величины тока катодной защиты. Ток, необходимый для поддержания защитного потенциала, называется защитным током.