O desenvolvimento bastante rápido dos sistemas de proteção catódica foi realizado para satisfazer os requisitos dos setores de petróleo e gás natural em rápida expansão, que beneficiaram bastante com suas vantagens. A proteção catódica das estruturas de cais é um método efetivo de proteção contra a corrosão .
A proteção catódica pode, em princípio, ser aplicada a qualquer estrutura metálica que esteja em contacto com uma massa de eletrólitos. Na prática, a sua função principal é proteger as estruturas de aço subterradas no solo ou imersas em água. O processo de corrosão catódica geralmente é a redução
do oxigénio. Não pode ser utilizado para prevenir a corrosão atmosférica. As estruturas comumente protegidas são as superfícies exteriores de tubulações, cascos de navios, cais, fundações de estacas, estacas-pranchas de aço e plataformas offshore.
A proteção catódica também foi aplicada desde aço embutido em cimento a ligas de cobre em sistemas de água e, excecionalmente, em cabos revestidos de chumbo e ligas de alumínio, onde os potenciais catódicos têm que ser cuidadosamente controlados.
A proteção catódica aumenta a vida útil do projeto e pode ser substituída muito mais facilmente do que a reaplicação de revestimentos de proteção contra a corrosão. É normalmente utilizada em conjunto com os revestimentos anticorrosivos para formar um sistema completo de proteção contra a corrosão. É uma forma sacrificial de proteção, onde um ânodo, tipicamente feito de liga de alumínio ou de zinco, é aparafusado ou soldado à estrutura de aço. O material de aço e o ânodo forma uma célula galvânica onde o ânodo se oxida preferencialmente ao aço, reduzindo ou eliminando a ferrugem do aço. A ESC possui a capacidade de projetar, fornecer, instalar e encomendar tais sistemas de proteção catódica.
Um método de proteção catódica pode ser alcançado por meio dos sistemas de ânodos sacrificiais que usa a série galvânica de metais. Os sistemas de ânodos sacrificiais têm a vantagem de serem simples de instalar, independentemente de qualquer fonte de energia elétrica, adequada para proteção localizada, menos propensa a causar interação nas estruturas vizinhas.
A densidade de corrente necessária para manter o potencial de proteção é muito dependente das condições locais. O aumento da disponibilidade de oxigénio na superfície do metal aumentará a densidade atual diretamente. Portanto, as densidades de corrente para as estruturas na água do mar, rios, etc., provavelmente variam continuamente. O pH do ambiente também é importante. A presença de revestimentos, a incrustações marinhas e os depósitos calcários terão um efeito profundo na densidade atual.
Após ter sido decidida a densidade de corrente apropriada, a corrente total do ânodo pode ser determinada a partir da área da estrutura. O tamanho dos ânodos pode então ser determinado tendo em consideração a vida útil da estrutura protegida ou o período requerido entre as manutenções.
É difícil proteger demasiado a estrutura e é moderadamente fácil obter um elétrodo uniforme potencial em toda a estrutura. A limitação mais grave do ânodo sacrificial é a pequena força motriz que restringe o seu uso a ambientes condutores ou sistemas bem revestidos. Para proteger uma grande estrutura, como uma tubulação, com ânodos sacrificiais, é preciso distribuir um grande número deles ao longo dele, envolvendo uma multiplicidade de conexões elétricas, e trabalho de instalação considerável.
Deve-se também considerar os riscos de faíscas criados pela introdução de correntes em estruturas situadas numa atmosfera perigosa. Qualquer estrutura secundária que resida no mesmo eletrólito pode receber e descarregar a corrente direta de proteção catódica atuando como um caminho alternativo de baixa resistência. A corrosão será acelerada na estrutura secundária em qualquer ponto em que a corrente seja descarregada para o eletrólito.
A vantagem dos esquemas anódicos sacrificiais é que eles não são propensos a criar problemas de interação severa e, portanto, são populares para proteção em locais congestionados e complexos.
Estão disponíveis métodos e procedimentos para superar a interação, e os testes devem ser realizados na presença de todas as partes interessadas, para que se possa chegar a um acordo da escolha das medidas corretivas possa se e quando o limite de interação aceitável for excedido.