فلزات در حالت پایدار خود به صورت اکسید و یا سنگ معدن وجود دارند. بنابر این حالت فلزی تمایل بازگشت به حالت پایدار یعنی حالت اکسیدی دارد. پدیده بازگشت فلز به حالت اکسید فلز خوردگی نامیده می شود. خوردگی یک فرآیند الکتروشیمیایی است که در آن تبادل الکترون انجام می شود.
شکل عمومی واکنش اکسیدی یا خوردگی به صورت زیر است:
M→ M+ + e–
الکترون بوجود آمده در سطح فلز حرکت کرده و خود را به نواحی کاتدی (نواحی که در واکنش خود نیاز به الکترون دارد) می رساند. در الکترولیت های اسیدی واکنش کاتدی همراه با آزاد شدن آزاد شدن گاز هیدروژن می باشد.
2H+ + 2e– → H2
خوردگی را می توان به طور خلاصه تخریب و انهدام فلزات در اثر عوامل محیطی تعریف نمود. مطابق قوانین ترمودینامیک، هیچ عاملی نمی تواند به صورت کامل مانع انجام فرآیند خوردگی گردد. به همین دلیل می توان از روش هایی در خصوص تعویق یا کاهش نرخ خوردگی استفاده نمود که به نام مهندسی خوردگی شناخته می شود. در واقع، نقش مهندس خوردگی کاهش نرخ خوردگی سازه های در تماس با الکترولیت می باشد.
خسارت های ناشی از خوردگی سازه های فلزی در تماس با الکترولیت را می توان به دو بخش مستقیم و غیر مستقیم دسته بندی نمود، برخی از خسارت های مستقیم خوردگی عبارتند از: تخریب و یا انهدام پل ها، انفجار خطوط لوله فرآورده های نفت و گاز، از بین رفتن بدنه های کشتی و شناورها، تخریب سکوهای نفتی و …، در خسارت غیر مستقیم خوردگی می توان از آلوده شدن محیط زیست، زیان های جانی، هدر رفتن محصولات و هزینه های گزاف تعمیر و نگهداری نام برد. بر این اساس نظارت و بررسی روند خوردگی (پایش خوردگی) امری ضروری و لازم است. به طور خلاصه پایش خوردگی عبارت است از: اندازه گیری و بررسی روند خوردگی براساس یک برنامه ریزی مدون و ثبت و پیش بینی خسارت های بوجود آمده با هدف کمک به ترسیم روند خوردگی و در نهایت پیش بینی تمهیدات لازم به منظور کنترل و جلوگیری از اثرهای زیان آور آن.
به دلیل وسعت و فراوانی تأسیسات، فرآیندها و تجهیزات مختلف در مجاورت سازه های مدفون در الکترولیت، تشخیص روند خوردگی در آنها بسیار پیچیده است. بدیهی است استفاده از ابزار مناسب در شرایط محیطی متفاوت در تحلیل خوردگی و در نتیجه اتخاذ تدابیر موثر در کاهش نرخ خوردگی ضروری می باشد.
جهت بررسی و تشخیص کارایی سیستم های حفاظت کاتدی از تجهیزات پایش خوردگی مانند: DCVG, C-SCAN, CIPS, CORROSION COUPON و … استفاده می گردد.
حفاظت از خوردگی سازه های در تماس با الکترولیت در درجه اول توسط پوشش ها انجام می پذیرد و سیستم های حفاظت کاتدی و آندی مکمل پوشش ها می باشند، در نتیجه کیفیت اعمال پوشش ها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد، که در این خصوص بازرسی های مربوطه می بایست انجام پذیرد. با توجه به اینکه پوشش ها ممکن است در کارخانه مربوطه و یا در محل اجرا سازه اعمال گردد نحوه بازرسی آنها نیز متفاوت است که مرسوم ترین روش بازرسی پوشش Holiday Detector می باشد، با توجه به اینکه تست مذکور میزان چسبندگی پوشش را مشخص
نمی کند و تنها ترک های موجود در پوشش را پدیدار می نماید بررسی چشمی پوشش نیز می بایست انجام گیرد.
حفاظت کاتدی به دو روش فداشونده و تزریق جریان قابل اجرا می باشد. حفاظت کاتدی به روش فداشونده در حقیقت تشکیل پیل گالوانیک می باشد. حفاظت کاتدی به روش تزریق جریان بدین صورت بوده که سازه تحت حفاظت به قطب منفی رکتیفایر و آندها به قطب مثبت آن متصل می شوند. بر خلاف آندهای فداشونده، آندهای تزریق جریان نیازی به داشتن خاصیت فعال و یا آندی نسبت به فولاد ندارند و حتی برای افزایش عمر سیستم حفاظت کاتدی لازم است آندهای تزریق جریان دارای مقاومت خوردگی مطلوبی باشند، به همین دلیل به ندرت از فلزهای فعال به عنوان آند تزریق جریان استفاده می شود. بنابراین اگر آندهای اعمال جریان به طور مستقیم به خط لوله متصل شوند، در حقیقت منبع تغذیه جریان موجب می شود که آندهای مزبور نقش فعال و اعمال جریان داشته باشند.