Ochrona katodowa

Przy jednoczesnym stosowaniu ochrony biernej i elektrochemicznej (jednej z metod ochrony czynnej) zadaniem powłoki jest przede wszystkim zmniejszenie gęstości potrzebnego prądu ochrony. Sama ochrona katodowa będzie wówczas zabezpieczać tylko nieuniknione ze względów technologicznych porowatości i uszkodzenia powierzchni metalu (program uprawnienia budowlane na komputer).

Powłoki te muszą być przy tym odporne na oddziaływanie ochrony katodowej, co nie zawsze ma miejsce dla powłok malarskich i lakierniczych. Ochrona katodowa powoduje zwiększenie wartości pH i w wyniku elektroosmozy oraz reakcji zmydlania powłoka malarska może być łatwo zniszczona. Natomiast grube powłoki z bitumów i tworzyw sztucznych (polietylen) praktycznie biorąc nie są uszkadzane przez ochronę katodową; dotyczy to również emalii (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Do środków ochrony czynnej zalicza się chemiczną obróbkę wody, łącznie ze stosowaniem inhibitorów, oraz ochronę elektrochemiczną. Zależnie od stanu korozyjnego ochronę przed korozją metodami elektrochemicznymi osiąga się przez polaryzację anodową lub katodową mówi się wówczas odpowiednio o ochronie anodowej lub katodowej. Teoretycznie do zabezpieczenia przed korozją można zawsze zastosować ochronę katodową, natomiast ochronę anodową tylko w układach, gdzie jest możliwa pasywacja. Bardzo często celowe i potrzebne jest połączenie ochrony elektrochemicznej z inhibitorami, ponieważ inhibitory są skuteczne tylko w określonym zakresie potencjałów (uprawnienia budowlane).

Przy wyborze systemu ochrony należy zawsze brać pod uwagę, jak metal zabezpieczany przed korozją będzie się zachowywał przy zaniku działania ochronnego („awarii” systemu ochrony lub jej odłączenia). Przy ochronie katodowej stali w wodzie lub w glebie po wyłączeniu ochrony potencjał będzie się zmieniał powoli, jeżeli nie występuje oddziaływanie prądów błądzących tłumaczy się to działaniem ochronnych warstw na powierzchni metalu tak że uszkodzenia korozyjne po wyłączeniu ochrony wystąpią dopiero po dłuższym czasie (program egzamin ustny). Natomiast w roztworach kwaśnych zmiana potencjału może nastąpić bardzo szybko po odłączeniu ochrony katodowej i uszkodzenia korozyjne pojawią się w krótkim stosunkowo czasie. W takich jednak roztworach często zamiast ochrony katodowej stosuje się ochronę anodową.

Zależności gęstości prądu anodowego

Celem ochrony elektrochemicznej przed korozją jest nadanie zabezpieczanej konstrukcji metalowej takiego potencjału, przy którym proces korozji zostanie praktycznie zahamowany; jest to tzw. potencjał ochrony. Kryteria ochrony elektrochemicznej wynikają dla każdego zabezpieczanego układu z przebiegu i wartości krzywych zależności gęstości prądu anodowego i katodowego od potencjału albo z innych danych, ujmujących zależność intensywności korozji od potencjału (opinie o programie).

W praktyce natężenie prądu niezbędne dla uzyskania ochrony katodowej konkretnej konstrukcji określa się zwykle na podstawie wstępnych pomiarów. Po zainstalowaniu zaś urządzeń ochrony katodowej bada się jej skuteczność przez pomiar potencjału zabezpieczanej konstrukcji. Pomiar ten jest wykonywany względem elektrody odniesienia umieszczonej we wspólnym środowisku z badaną konstrukcją metalową. W warunkach eksploatacyjnych najczęściej stosuje się elektrody siarczano-miedziowe lub chloro-srebrowe (segregator aktów prawnych).

W większości elektrolitów naturalnych (w wodzie lub glebie) żelazo lub stal ma potencjał spoczynkowy rzędu - 0,6 V względem siarczano-miedziowej elektrody odniesienia. Dla zabezpieczenia konstrukcji żelaznych lub stalowych w takich warunkach należy obniżyć ich potencjał do wartości - 0,85 V względem siarczano-miedziowej elektrody odniesienia. Inaczej mówiąc, niezbędne jest przesunięcie potencjału takich konstrukcji w stronę ujemną o 250 mV. Wystarcza to do zahamowania korozji, chociaż nie znika ona całkowicie i jej szybkość będzie jeszcze wynosić dla żelaza rzędu 10 ftm/rok, co jest wartością pomijalną w praktyce (promocja 3 w 1).