Wie der kathodische Schutz Korrosion verhindert

Es ist kein Geheimnis, dass alle Metallkonstruktionen von Rost und Verfall bedroht sind. Korrosion greift Metalle an und kann für Strukturen schädlich und gefährlich sein, wenn sie den Verfall von Pipelines, Brücken, Tankwagen und vielem mehr verursacht. Besitzer von Pipelines wissen das nur zu gut. Wenn Korrosion eine Pipeline angreift, kann sie zu Lecks führen, die das Ökosystem und die Gemeinden in der Umgebung zerstören - und damit auch das Unternehmen in Mitleidenschaft ziehen.

Korrosionsschutz ist unerlässlich, um Metall während seiner gesamten Lebensdauer intakt und strukturell einwandfrei zu halten. Es gibt mehrere Methoden, in die Unternehmen investieren können, um ihre Metalle zu schützen, aber eine Methode hebt sich von den anderen ab: der kathodische Schutz. Erfahren Sie in diesem Leitfaden, wie kathodischer Schutz Korrosion verhindert.

Kathodischer Schutz: Die Grundlagen

Der kathodische Schutz ist eine spezielle Technik des Korrosionsschutzes, die darauf abzielt, die geschützte Struktur vor dem Verfall zu bewahren. Es gibt zwei verschiedene Arten des kathodischen Schutzes. Die erste ist die galvanische Anode und die zweite ist der Fremdstrom. Jede arbeitet auf ihre eigene Weise, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen.

Galvanische Anode Kathodischer Schutz

Diese Art des kathodischen Schutzes bietet einen Schutzstrom von kathodischen Anoden, die sich in demselben Elektrolyten wie das geschützte Metall befinden. Dieser Strom fließt von der Anode in den Elektrolyten und entlädt sich auf dem geschützten Metall.

Beim kathodischen Schutz durch galvanische Anoden bestehen die Anodenmaterialien aus Zink-, Aluminium- oder Magnesiumlegierungen. Diese legierten Metalle sind aktiver als Stahl und die meisten anderen Metalle. Sie werden als Opferanoden bezeichnet, weil sie die Korrosion eindämmen, so dass das geschützte Metall nicht davon betroffen ist.

Kathodischer Schutz mit eingedrücktem Strom

Beim kathodischen Schutz mit eingeprägtem Strom wird eine Gleichstromquelle zwischen dem geschützten Metall und den Anoden des kathodischen Schutzes angeschlossen. Im Gegensatz zum kathodischen Schutz mit galvanischen Anoden kommt der Schutzstrom beim kathodischen Schutz mit Fremdstrom von der Gleichstromquelle und nicht von der Korrosion der Anode.

Die Anoden bei dieser Art des kathodischen Schutzes können aus Stahlschrott, Eisen mit hohem Siliziumgehalt oder auf Titan beschichteten Mischmetalloxiden bestehen. Es gibt noch weitere Legierungen, die verwendet werden können, aber diese gelten als die effektivsten.

So funktioniert der kathodische Schutz

Jede Form des kathodischen Schutzes funktioniert auf eine etwas andere Art und Weise, erzielt aber das gleiche Ergebnis: eine geschützte Struktur. Diese kathodischen Schutzmethoden funktionieren nur, wenn sie richtig auf die geschützte Struktur abgestimmt sind. Der kathodische Schutz sollte von Fachleuten überwacht werden, um sicherzustellen, dass er weiterhin seine Aufgabe erfüllt.

Galvanische Anode Kathodische Schutzfunktionalität

Der kathodische Schutz durch galvanische Anoden wird in der Regel durch Anschweißen der Anoden an einer Struktur angebracht, aber dieser Prozess hängt von der Anwendung ab.

Offshore-Anwendungen

Bei Offshore-Anwendungen oder auf dem Wasser, wie z.B. auf Schiffen und Tankern, werden die Anoden während des Baus an die Struktur geschweißt.

Bei Offshore-Pipelines erfolgt der kathodische Schutz in der Regel über Anoden, die über die Schutzschicht geklemmt werden und je nach Standort und Art des Metalls über kurze Kabel oder Schweißverbindungen mit der Pipeline verbunden sind.

Pipelines und andere landgestützte Anwendungen

Bei landgestützten Anwendungen, wie z.B. Pipelines, können sie oft durch das Aufgießen von Magnesiumanoden auf die Stahlkerne geschützt werden, die über Kabel mit der Pipeline verbunden sind.

Je nach dem spezifischen Widerstand des Bodens, von dem die Pipeline umgeben ist, sollten unterschiedliche Metalllegierungen verwendet werden.

Kathodischer Schutz mit geprägtem Strom - Funktionalitäten

Beim kathodischen Schutz mit Fremdstrom wird eine Gleichstromquelle zwischen den Anoden und dem geschützten Metall angeschlossen.

Offshore-Anwendungen

Für Offshore- und Wasseranwendungen sind die Anoden oft mit Mischmetalloxid beschichtetes Titan. Sie können in Meerwasser und salzhaltigem Schlamm eingesetzt werden und haben einen relativ geringen Verbrauch.

Landgestützte Anwendungen

Für Anwendungen an Land werden Gruppen von Anoden in Bodenbetten verwendet. Erdschichten sind horizontale Gräben mit mehreren Anoden, die in einer kohlenstoffhaltigen Aufschüttung vergraben sind. Dadurch wird die Oberfläche vergrößert und der elektrische Bodenwiderstand verringert, was die Lebensdauer der Anode effektiv verlängert.

Was Sie für Ihre Struktur wissen müssen

Wenn Sie eine Rohrleitung betreiben oder eine große Metallstruktur besitzen, die anfällig für Korrosion ist, ist es wichtig zu wissen, welche wichtige Rolle der kathodische Schutz für den Schutz spielt. Die Investition in einen kathodischen Schutz, der von erfahrenen Ingenieuren durchgeführt wird, kann kostspielige Reparaturen verhindern und sogar dazu beitragen, spätere Katastrophen zu vermeiden.

Lecks in Pipelines können verheerende Folgen für Ihr Unternehmen und die Gemeinden und Ökosysteme in der Umgebung haben. Die Infrastruktur muss strukturell solide sein, um sicher zu funktionieren. Korrosion bedroht die Sicherheit und strukturelle Integrität von Metall.

Beide Formen des kathodischen Schutzes sind zwar funktionell, aber es kommt darauf an, welche Art Sie verwenden. Die meisten Experten entscheiden sich für den kathodischen Korrosionsschutz mit galvanischen Anoden, weil er genauso effektiv und oft auch zuverlässiger ist als die Verwendung von Fremdstrom. Die Art des Korrosionsschutzes, die Sie verwenden, sollte eine gemeinsame Entscheidung zwischen Ihnen und Ihren Experten für kathodischen Schutz sein.

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