CHƯƠNG 10 PH ƯƠNG PHÁP BẢO VỆ CATỐT
10.2.1.Gradient điện thế
Trong hệ thống bảo vệ catốt bằng dịng điện ngồi hay anốt hy sinh, với dịng I chạy trong hệ thống thì tổng chênh lệch điện thế từ anốt đến catốt (trên hình) gồm các phần sau:
+ Quá thế anốt, ∈anốt, tại anốt (khoảng vài trăm mV)
+ Chênh lệch do điện thế rơi xung quanh anốt, IRΩa, từ điểm D đến điểm C, cĩ độ lớn từ vài Volt đối với hệ thống nhúng trong nước biển đến 10 – 50 V với cấu trúc ngầm. Giá trị IRΩa sẽ phụ thuộc vào số lượng và kích thước anốt, độ
dẫn của đất hoặc nước biển.
+ Chênh lệch do điện thế rơi trong dung dịch, IRΩdd, từ điểm B đến điểm C, thường rất nhỏ và khơng thể hiện trên hình, do cường độ dịng được phân bố
theo mặt cắt ngang của dung dịch giữa anốt và catốt.
+ Chênh lệch do điện thế rơi xung quanh catốt, IRΩc, từ A đến B, thường nhỏ hơn nhiều so với IRΩa do diện tích catốt lớn hơn anốt rất nhiều.
Tổng điện thế rơi, IRΩ, ( bằng tổng các điện thế rơi IRΩa, IRΩdung dịch, IRΩc) thường lớn hơn quá thế catốt (quá thế khống chế mức độ bảo vệ catốt). Khĩ khăn chủ yếu trong việc thiết kế hệ thống bảo vệ catốt là đo hoặc tính tốn đúng quá thế (nhỏ) tại bề mặt cấu trúc mà khơng bị nhiểu bởi tổng điện thế rơi (lớn) đi kèm.
Tổng chênh lệch điện thế từ anốt đến catốt phải được bù trừ bằng điện thế đầu ra của biến thế – chỉnh lưu hoặc chênh lệch điện thế giữa hai kim loại trong hệ thống anốt hy sinh. Do đĩ các cấu trúc ngầm cĩ điện trở cao, diện tích bề mặt lớn thường được bảo vệ với dịng điện ngồi cĩ anốt đặt xa catốt. Nếu chi phí lắp đặt và bảo dưỡng của hệ thống dịng điện ngồi quá cao, khơng thích hợp thì cĩ thể dùng anốt hy sinh bằng hợp kim Mg. Các hợp kim này cĩ điện thế ăn mịn rất âm và chênh lệch điện thế rất lớn khi ghép với thép.