Kathodische bescherming

Kathodische bescherming tegen corrosie

Voor metalen objecten in de grond of het water is kathodische bescherming één van de beste methoden om corrosie tegen te gaan. De chemische reactie tussen zuurstof, water en metaal zorgt voor roestvorming oftewel corrosie. Corrosie zorgt voor ernstige aantasting van het metaal en dit kan voor gevaarlijke situaties zorgen zoals lekkage, milieuschade en instabiliteit van constructies. Metalen objecten in de grond (leidingen, ondergrondse opslagtanks) of in het water (damwanden, sluizen etc.) staan continu bloot aan de perfecte condities voor roestvorming.

Alleen een coating biedt in deze situaties onvoldoende bescherming. Deze kan beschadigen (en ondergronds moeilijk te repareren) en is niet lang genoeg houdbaar. Kathodische bescherming biedt in dit geval een duurzame, effectieve en betaalbare oplossing.

Twee methoden: opofferingsanoden of opgedrukte stroom

Zoals hierboven beschreven zorgt een combinatie van zuurstof, water en metaal voor een chemische reactie waardoor corrosie ontstaat. In het kort zorgt Kathodische bescherming voor een barrière tussen het metaal, water (elektrolyt) en zuurstof zodat deze niet met elkaar kunnen reageren. Dit kan middels een opofferende coating of middels een uitwendige stroombron. Het materiaal dat zorgt voor de bescherming noemt men een Anode en het ontvangende metaal de Kathode.

Hieronder leggen we beide methoden uit:

kathodische bescherming wordt vaak toegepast tegen corrosie van ondergrondse tanks

• Kathodische bescherming met opofferingsanoden – geschikt voor o.a. schepen en damwanden
  Bij dit systeem wordt er een dunne laag zink, aluminium, magnesium of andere onedele metalen (Anode) aangebracht op een edel metaal (Kathode). Het onedele metaal zal eerder roesten (opgeofferd worden) dan het edele metaal. We noemen dit ook wel een galvanische koppeling. Let op, dit is niet hetzelfde als de methode thermisch verzinken waarbij het object in een zinkbad wordt gedompeld.
• Kathodische bescherming middels opgedrukte stroom (ICCP) – geschikt voor o.a. ondergrondse leidingen en tanks
  Het is mogelijk om een barrière te vormen tussen het metaal, zuurstof en water middels veilige en lage stroomspanning van een externe stroombron (opgedrukte stroom). In dit geval geven losse anodes de stroom af in het water (elektrolyt) of onder de grond aan de kathode. Afmetingen en vorm van de anode worden bepaald aan de hand van de gevraagde constructie, de stroombelasting, de stroomdichtheid en de eigenschappen van het water (zoet, zout, chloorhoudend etc.). Deze methode wordt ook wel ICCP (Impressed Current Cathodic Protection) genoemd.

De beste methode voor uw project?

Of u voor opofferingsanoden of systeem met opgedrukte stroom kiest is onder andere afhankelijk van de omgeving van het object (is er ruimte voor externe elektrische voeding aanwezig), of het object makkelijk of moeilijk kan worden onderhouden, economische overwegingen en beoogde duurzaamheid. In de meeste gevallen wordt er ook primair een anti corrosie coating toegepast. Dit zorgt voor minder stroomverbruik en zorgt voor een stukje extra veiligheid in geval van plaatselijke stroomweerstand of beschadigingen.

Wanneer is kathodisch beschermen de beste oplossing

Dit hangt sterk af van het milieu waarin het metalen object zich bevindt. Verschillende eigenschappen in de grond of in het water bepalen of dit het juiste milieu is voor kathodische bescherming. Daarnaast kan het wettelijk bepaald zijn dat deze methode moet worden toegepast. Bijvoorbeeld ter voorkoming van milieuschade of om veiligheid te waarborgen. Dit is vaak het geval bij ondergrondse opslagtanks, transportleidingen voor o.a. aardolie en damwanden.

Kathodisch beschermen wordt vaak toegepast als:

• Het object onder water of ondergronds staat
• De zuurtegraad van het milieu onder pH 6 is
• Er 100 Ohm/m of minder soortelijke weerstand is
• Edele en onedele metalen worden gecombineerd waardoor er galvanische corrosie kan ontstaan
• Zwerfstroombeïnvloeding (bijvoorbeeld van spoorwegen) moet kleiner zijn dan het toegestane beïnvloedingsniveau

Ook het metaalsoort kan bepalen of deze bescherming noodzakelijk is. Door de eigen corrosiewerende eigenschappen wordt roestvast staal meestal niet beschermd met opofferingsanodes of opgedrukte stroom. Sommige omgevingen maken echter toch speciale corrosievormen als putcorrosie of spanningscorrosie mogelijk. Bijvoorbeeld in warme omgevingen en in chloor- of zwavelhoudende milieus. In deze gevallen is kathodische bescherming toch aan te bevelen.

De 10 meest voorkomende toepassingen

In de praktijk wordt deze methode vaak gebruik ter bescherming van:

1. (Ondergrondse) transportleidingen en gasleidingen
2. Tanks en filtertanks
3. Boor- en Productieplatforms
4. Sluisdeuren
5. Damwanden
6. Schepen
7. Zwembadfilters
8. Wapeningsstaal in betonconstructies
9. Condensors
10. Warmtewisselaars en boilers

Wilt u weten of het milieu en de condities van uw object geschikt zijn voor kathodische bescherming? Neem dan contact met ons op. Wij brengen u graag in verbinding met een specialist.