Катодный электрод: Катодный электрод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Содержание

Электрод протяженный ЭПМ (реестр Транснефть) — Корпорация ПСС

Описание

Электрод протяженный маслобензостойкий ЭПМ — применяется в решениях по электрохимической защите в качестве анодного заземлителя. Защищают металлические сооружения от коррозии установленные в обводненных, сухих, скальных и многолетнемерзлых грунтах, речной и морской воде.

Изделие представляет собой линейный цилиндрический электрод, состоящий из одной или двух оболочек из электропроводного эластомера, внутри которого размещен металлический сердечник, выполняющий функцию токопровода.

ЭПМ изготавливается в следующих исполнениях:

Стандартное – протяженный электрод с подсоединенным кабелем к обоим его концам. Применяется на линейных объектах.

Модульное – отрезок электрода, концы которого соединены между собой кабелем для применения под днищем резервуаров.

Электрод может быть упакован в оболочку с активатором прианодного пространства, который увеличивает площадь растекания тока и делает процесс монтажа простым и удобным.

Назначение

Предназначены для применения на объектах магистральных трубопроводов в системах ЭХЗ:

а) на линейной части магистральных трубопроводов, проложенной в грунтах/обводненных грунтах, с удельным электрическим сопротивлением более 350 Ом∙м, а также в скальных и многолетнемерзлых грунтах:

— для трубопроводов;

— для узлов запорной арматуры и соединительных деталей трубопровода;

— для камер приема/пуска средств очистки и диагностирования;

б) для сооружений нефтеперекачивающих станции;

в) для защиты подземной части резервуаров.

Преимущества и особенности

Конструктивные особенности электродов позволяют:
Формировать защитное поле требуемой конфигурации, управлять режимом стекания защитного тока, а значит, обеспечивать равномерное распределение защитного потенциала по длине и поверхности защищаемого объекта на минимально необходимом уровне, сохраняя его изоляционное покрытие;
Обеспечить минимальное сопротивление анодной цепи в грунтах, практически, с любым удельным электрическим сопротивлением;
Образование блуждающих токов и предотвратить экранирующее влияние объектов, не включенных в систему защиты;
Исключить (или минимизировать) на подводных переходах экранирующее воздействие защитного электрического поля, нарушающее естественную миграцию (в т. ч. нерест) рыб;
Электроды обладают стойкостью к воздействию электролитической среды с рН от 3,5 до 11, нефти и нефтепродуктов, озоновому, кислородному и иным видам воздействия агрессивных сред и старения;
Электропроводный эластомер химически инертен при срабатывании углеродных материалов образуется углекислый газ, что обеспечивает экологическую чистоту;
Срок службы протяженных электродов не менее 30 лет;
Укладываются в общую с трубой траншею, при строительстве новых или реконструкции действующих трубопроводов диаметром до 350 мм;
За счет гибкости и конструктивных свойств протяженные электроды удобны при монтаже и прекрасно подходят для укладки вдоль труб и под днищами резервуаров.

Технические характеристики

Наименование параметров	Значение
Номинальная удельная плотность анодного тока, мА/м	20 – 250
Скорость анодного растворения, кг/А×год	≤ 0,25
Постоянная распространения тока, 1/м	10^-2 – 10^-4
Характеристическое сопротивление, Ом	0,1 – 2,5
Токопровод, S_сеч, мм²	10(16,25,35)
Удельное объемное электрическое сопротивление материала оболочек, Ом×м	0,5 – 5,0
Номинальная строительная длина, м	600 – 1200
Число рабочих оболочек, шт.	1
Эластичность, %, не менее	20
Диаметр электрода, мм:	36±2
Длина кабель-вывода, м *	3,0
Марка кабель-вывода *	КГН 1×10(16,25,35)
Масса, кг\м., не менее	1,35
Срок службы, лет, не менее **	30
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69	О5
Электроды сохраняют все свои свойства после хранения при температуре в диапазоне, °С	-60…+60

*_{Длина и марка кабеля могут быть изменены по требованию Заказчика. Сечение кабеля должно соответствовать сечению токопровода эластомера.}

** Срок службы изделия может уменьшиться в зависимости от срока службы комплектующего кабеля

Документы

ЭПМ.27.12.31.04ПС

628 Кб

Как купить

Чтобы приобрести оборудование, оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами любым удобным способом:

8-800-333-96-97 (бесплатный звонок для жителей России)

+7 (342) 257-90-59

[email protected]

В течение рабочего дня менеджер свяжется с вами для уточнения параметров оборудования и деталей заказа.

Точная стоимость, сроки и условия поставки рассчитываются после заполнения опросного листа или уточнения индивидуальных требований к оборудованию.

Сведения, представленные на сайте, носят информационный характер и не являются публичной офертой.

Бурение скважины под катодную защиту

Катодная защита это защита металлических частей сооружений путем формирования на защищаемом объекте отрицательных (по отношению к земле) потенциалов при помощи катодной станции – построенного источника энергии. При этом защищаемое сооружение соединяют с отрицательным выводом станции. Заземление это важная часть электрохимической защиты. Оно необходимо и на производстве, и на электрическом транспорте, и даже бытовую технику, устанавливаемую в квартире, необходимо заземлить, или, как более правильно сказать, обнулить.

Коррозия – враг металла

Металлические части наземных и подземных сооружений постоянно подвергаются почвенной коррозии и коррозии, которая вызывается электрическими токами (токи, возникающие вследствие неизбежных электрохимических процессов, блуждающие токи). Коррозии подвергаются трубы, проложенные в земле и даже арматура в бетоне. Эффективность заземления тем больше, чем лучше его контакт с землей. Поэтому очень важно погрузить анодный электрод как можно глубже, желательно не ниже уровня грунтовых вод, таким образом можно добиться анодного заземления.

Катодная защита – эффективное решение проблем

Катодная защита содержит пассивную систему – так называемую протекторную. В качестве протекторов выступают анодные электроды, погружаемые в электролит – грунт и соединяемые с металлическим защищаемым объектом – катодом. Расходными материалами при изготовлении протекторов служат алюминий, магний, цинк и их сплавы. Если грунт твердый, необходимо осуществить бурение скважины под катодную защиту. После того как скважина пробурена, в нее постепенно опускают электрод заземления, стальные круглые отрезки диаметром от 16 до 20 мм, которые по мере погружения сваривают между собой.

Перед погружением электродов над устьем скважины устанавливается плита с зажимом. Она перекрывает его и не дает грунту осыпаться в скважину. Зажим служит для закрепления частей погружаемого электрода во время сварки. На последнем этапе скважину замывают заполнителем в соответствии с техническим проектом.

Глубина электротехнической скважины несравнима с глубиной артезианских скважин. Если порода средней твердости, глубина скважины под катодную защиту около 25 – 30 метров. Для бурения скважин под катодную защиту используются буровые установки большой мощности, которые способны за один день пробурить две – три скважины.

Одними из самых лучших проводников электрического тока являются твердые скальные породы. Три вертикальных электрода, углубленные в твердую породу, типа известняка на 25 метров, в несколько раз превышают эффективность коротких электродов, которые погружены в верхний слой мягкого, сыпучего грунта.

Катодная защита обсадных колонн буровых скважин предусматривает схему совместной защиты нескольких скважин одной установкой катодной защиты, кроме того, применяется персональная защита обсадных колонн. Для достижения большего эффекта на внешние поверхности колонн наносятся защитные покрытия, и цементируется все затрубное пространство скважины.

Вернуться на страницу бурения скважин на воду.

Анод против Катода: В чем разница?

Если вам было сегодня много лет, когда вы узнали, что такое анод и катод, вы не одиноки. Большинство из нас редко имеют дело с этими терминами, если только мы не ремонтируем водонагреватель или не устанавливаем аккумуляторы для вашего автомобиля или лодки. Так что, если вы ищете статью, в которой разъясняется разница простым языком, не ищите дальше. Здесь мы обсудим, что такое анод, что такое катод, как они оба работают и где они используются.

Начнем!

Анод и катод в батареях: обзор

Попытка понять, как работают батареи, может показаться изучением другого языка. Ниже мы анализируем компоненты, которые потребуются аккумулятору для зарядки и излучения энергии (в понятной форме).

Анод

Анод — это отрицательный электрод, одна из основных частей батареи. Обычно он сделан из металла, который окисляется и отправляет электроны катоду (положительному электроду). Это электрохимическая реакция, в результате которой образуются электроны (то есть электричество).

Материал анода для ионно-литиевых аккумуляторов

Как работает анод?

Анод представляет собой окисляющийся металл, такой как цинк или литий, что означает, что он теряет электроны. Он находится в растворителе электролита и медленно разрушается по мере движения электронов по проводнику к катоду.

Проводник (будь то металлическая проволока или трубка) — это то, как мы получаем электричество, вырабатываемое анодом, и, в конечном счете, то, как батарея питает наши устройства. Как только анод полностью разрушается, батарея умирает (или теряет заряд).

Материалы, пригодные для изготовления анодов

Аноды могут изготавливаться из различных материалов. К ним относятся цинк, литий, графит или платина. Хороший анод должен быть эффективным восстановителем, обладать хорошей проводимостью, стабильностью и высоким кулоновским выходом (выходом электрической энергии).

Катод

Как и анод, катод также является одним из электродов в батарее. Однако катод называют положительным электродом, потому что он не теряет электроны, а приобретает их. Следовательно, аноды окисляются (теряют электроны), а катоды восстанавливаются (приобретают электроны).

Материал катода для ионно-литиевых аккумуляторов

Как работает катод?

По сути, катод предназначен для приема электронов от анода. И анод, и катод погружены в раствор электролита, и электричество проходит по проводнику от отрицательной к положительной части вашей батареи. Это, в двух словах, то, как батарея вырабатывает электричество.

Чтобы увидеть, как работает катод, щелкните здесь, чтобы посмотреть короткое, но фантастическое видео, объясняющее этот процесс.

Материалы, подходящие для катодов

Катод может быть любым материалом, если это эффективный окислитель, стабильный при контакте с электролитом. Из оксидов металлов получаются отличные катодные материалы, поскольку они также обладают полезным рабочим напряжением. К ним относятся оксид меди, оксид лития и графический оксид.

Как отличить анод от катода?

Анод и катод. Другими словами: как вы отличите их друг от друга на вашей батарее?

На самом деле это очень просто. Большинство аккумуляторов для жилых автофургонов, автомобилей и даже бытовых аккумуляторов имеют знак плюс (+) и минус (-) на каждом конце. Поскольку анод является отрицательным электродом (и, следовательно, теряет электроны), знак минус относится к аноду. С другой стороны, знак плюс относится к катоду, потому что это положительный электрод (и, таким образом, он получает электроны).

Почему важно знать разницу между анодом и катодом батареи

Важно понимать разницу между анодом и катодом, потому что вы можете точно понять, как работают ваши батареи, независимо от того, находитесь ли вы на лодке или водите прогулочный автомобиля или даже просто заменить батарейки в пульте дистанционного управления. Независимо от того, устанавливаете ли вы свою собственную солнечную установку или заменяете батареи, вы будете уверены в своих способностях правильно установить источник питания вашего устройства.

Это также полезно, когда вы запускаете машину. Вы когда-нибудь ломали голову, пытаясь понять, куда вам нужно прикрепить зажимы кабеля усилителя? Теперь вы знаете: один подключается к отрицательному концу (анод), а другой — к положительному концу (катод).

Другие места Аноды и катоды играют роль

Аноды и катоды играют роль не только в батареях, но и в других местах. Например, на кораблях есть «жертвенные аноды», которые действуют как защитное средство для катода, который является исходным материалом, который необходимо защитить от коррозии.

Вы также найдете аноды в бытовых приборах. Водонагреватели имеют жертвенные анодные стержни, которые продлевают срок службы водонагревателя. По сути, анодный стержень притягивает минералы, содержащиеся в воде, и разрушает сам резервуар. Отсюда и название «жертвенный».

Аноды также могут помочь защитить резервуары для жидкости и трубы от коррозии — всегда для защиты катода (то есть важного материала, который производители хотят сохранить).

Анод против катода: Заключительные мысли

Большинство из нас понятия не имеют, что такое анод или катод, просто потому, что мы не имеем дело с этими терминами в повседневной жизни. Однако, если у вас есть автомобиль, транспортное средство для отдыха, лодка, любите возиться или просто хотите узнать, как все работает, полезно ознакомиться с анодами и катодами.

В конце концов, они есть в ваших батареях, водонагревателе и многих других местах в вашей повседневной жизни!

Есть вопросы по анодам и катодам? Оставьте их в комментариях ниже.

17.2: Электролиз — Химия LibreTexts

Последнее обновление

Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

49549

Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан

Электронная библиотека химического образования (ChemEd DL)

Типичный электролизер можно изготовить, как показано на рисунке \(\PageIndex{1}\). Два электрических проводника (электроды ) погружают в электролизуемую жидкость. Эти электроды часто изготавливаются из инертного материала, такого как нержавеющая сталь, платина или графит. Электролизуемая жидкость должна быть способна проводить электричество, поэтому обычно это водный раствор электролита или расплавленное ионное соединение. Электроды подключаются проводами к батарее или другому источнику постоянного тока. Этот источник тока можно рассматривать как «электронный насос», который забирает электроны с одного электрода и выталкивает их на другой электрод. Электрод, с которого удаляются электроны, становится положительно заряженным, а электрод, к которому они поступают, имеет избыток электронов и отрицательный заряд.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): электролизер. Батарея перекачивает электроны от анода (делая его положительным) к катоду (делая его отрицательным). Положительный анод притягивает к себе анионы, а отрицательный катод притягивает к себе катионы. Электрический ток переносится электронами в проводе и электродах, но он переносится анионами и катионами, движущимися в противоположных направлениях в самой клетке. Поскольку анод может принимать электроны, на этом электроде происходит окисление. Катод является донором электронов и может вызывать восстановление.

Отрицательно заряженный электрод будет притягивать к себе положительные ионы (катионы) из раствора. Он может отдавать часть своих избыточных электронов таким катионам или другим веществам в электролизуемой жидкости. Следовательно, этот электрод фактически является восстановителем. В любом электрохимическом элементе (электролитическом или гальваническом) электрод, на котором происходит восстановление , называется катодом .

Положительный электрод, с другой стороны, будет притягивать к себе отрицательные ионы (анионы). Этот электрод может принимать электроны от этих отрицательных ионов или других частиц в растворе и, следовательно, ведет себя как окислитель. В любой электрохимической ячейке анод — это электрод, на котором происходит окисление . Простой способ запомнить, какой электрод есть какой, состоит в том, что анод и окисление начинаются с гласных, а катод и восстановление начинаются с согласных.

На следующем видео показан этот процесс, происходящий в нейтральном водном растворе с некоторым содержанием электролитов.

В качестве примера того, как электролиз может вызвать химическую реакцию, предположим, что мы пропускаем постоянный электрический ток через 1 M 9{-}(водн.) \rightarrow \text{H}_2(g) + \text{Cl}_2(g) + \text{2H}_2\text{O}(l) \nonumber \]

Суммарная реакция в уравнении \ref{3} представляет собой обратную спонтанную комбинацию \(\ce{h3(g)}\) с C\(\ce{Cl2(g)}\) с образованием \ (\ce{HCl(водн.)}\). Такой результат справедлив для электролиза вообще: электрический ток, подаваемый извне, вызывает несамопроизвольную химическую реакцию.

Хотя электролиз всегда обращает спонтанную окислительно-восстановительную реакцию, результат данного электролиза не всегда может быть той реакцией, которую мы хотим. Например, в водном растворе вблизи анода и катода всегда находится очень много молекул воды. Эти молекулы воды могут отдавать электроны аноду или принимать электроны от катода точно так же, как анионы или катионы. {–}}\) на аноде в соответствии с полууравнениями 9{-}\метка{8} \]

Общее уравнение можно получить, умножив уравнение \(\ref{7 }\ ) на 2, добавив его к уравнению \(\ref{8}\) и объединив H ⁺ с OH ^–, чтобы получить Н ₂ О:

\[\text{2H}_2\text{O}(l) \rightarrow \text{2H}_2(g) + \text{O}_2(g) \nonumber \]

В следующем видео показан электролиз воды с использованием серной кислоты в качестве мостика для переноса заряда. После завершения электролиза идентичность образовавшихся газов проверяют с помощью испытаний на сжигание щепы.

Таким образом, этот электролиз обращает самопроизвольную комбинацию H ₂ и O ₂ с образованием H ₂ O. При обсуждении окислительно-восстановительных реакций мы упоминаем несколько окислителей, таких как достаточно сильные, чтобы окислить H ₂ O. В то же время мы описываем восстановители, достаточно сильные для восстановления H ₂ O, такие как щелочные металлы и более тяжелые щелочноземельные металлы.