Katodisk skyddsteknik är en typ av elektrokemisk skyddsteknik som applicerar en extern ström på ytan av den korroderade metallstrukturen. Den skyddade strukturen blir katoden, vilket undertrycker elektronmigrationen som sker under metallkorrosion och undviker eller minskar förekomsten av korrosion.

Katodisk skyddsteknik kan delas in i offeranodkatodiskt skydd och påtryckt strömkatodiskt skydd. Denna teknik är i grunden mogen och används i stor utsträckning för korrosionskontroll av metallkonstruktioner såsom stålrörledningar, vattenpumpar, kablar, hamnar, fartyg, tankbottnar, kylare etc. i jord, havsvatten, sötvatten och kemiska medier.

Katodiskt offeranodskydd är processen att sammanfoga två metaller med olika aktiviteter och placera dem i samma elektrolyt. Den mer aktiva metallen förlorar elektroner och korroderas, medan den mindre aktiva metallen får elektronskydd. På grund av korrosionen av högaktiva metaller under denna process kallas det katodiskt offeranodskydd.

Externt katodiskt skydd uppnås genom att ändra potentialen i den omgivande miljön via en extern kraftkälla, så att potentialen hos den utrustning som ska skyddas förblir lägre än den omgivande miljöns, och därmed blir katoden för hela miljön. På så sätt kommer den utrustning som ska skyddas inte att korrodera på grund av elektronförlust.

Arbetsprincip

Använd koppar- och aluminiumlegeringar som anoder och det skyddade utrustningssystemet som katoder. Kopparjonerna som erhålls vid elektrolys av kopparanoder är giftiga och bildar en giftig miljö när de blandas med havsvatten. Den elektrolytiska aluminiumanoden producerar Al3+, som bildar Al(OH)3 med OH⁻ som produceras av katoden. Denna typ av l(OH)3 inkapslar de frigjorda kopparjonerna och flödar genom det skyddade systemet med havsvatten. Den har hög adsorptionskapacitet och kan spridas ut till områden med långsammare havsvattenflöde där marina organismer kan vistas, vilket hämmar deras tillväxt. När koppar-aluminiumanodsystemet elektrolyseras i havsvatten bildas ett tätt lager av kalcium och magnesium på stålrörledningens insida som katod, och aluminiumhydroxidkolloiden som genereras genom elektrolys flödar med havsvatten och bildar en skyddande film på rörledningens innervägg. Kalciummagnesiumbeläggningen och den kolloidala aluminiumhydroxidfilmen blockerar diffusionen av syre, ökar koncentrationspolarisationen och bromsar korrosionshastigheten, vilket kan uppnå syftet med antifouling och antikorrosion.