дата: 13.12.2016

Причини, особливості та методи захисту від електрохімічної корозії

Серед всіх існуючих видів руйнування металів найбільш часто зустрічається електрохімічна корозія, яка виникає в результаті його взаємодії з электролитически проводить середовищем. Основна причина цього явища – це термодинамічна нестійкість металів у середовищах, які їх оточують.

Одна з різновидів електрохімічної корозії

Цьому виду корозії схильні багато об’єкти і конструкції:

  • газові і водяні трубопроводи;
  • елементи транспортних засобів;
  • інші конструкції, виготовлені з металу.

Корозійні процеси, тобто, іржа, можуть виникати в атмосфері, грунті, і навіть у солоній воді. Очищення металоконструкцій від проявів електрохімічної корозії є складним і тривалим процесом, тому простіше запобігти її виникненню.

Основні різновиди

При корозії в електролітах відбувається перетворення хімічної енергії в електричну. У зв’язку з цим її називають електрохімічної. Прийнято розрізняти наступні види електрохімічної корозії.

Межкристаллитная

Під міжкристалітної корозії мається на увазі таке небезпечне явище, при якому відбувається руйнування меж зерна нікелю, алюмінію та інших металів виборчим чином. Як наслідок, міцнісні і пластичні властивості матеріалу втрачаються. Головна небезпека цього різновиду корозії в тому, що далеко не завжди вона помітна візуально.

Межкристаллитный тип корозії

Питтинговая

Питтинговая електрохімічна корозія являє собою точкове ураження окремих ділянок поверхні міді та інших металів. Залежно від характеру ураження, розрізняють закритий, відкритий, а також поверхневий питтинг. Розміри уражених ділянок можуть варіюватися від 0,1 мм до 1,5 мм.

Корозія міді

Щілинна

Щілинний електрохімічною корозією прийнято називати посилений процес руйнування металевих конструкцій у місцях розташування щілин, зазорів і тріщин. Перебіг щілинної корозії може відбуватися в повітряній атмосфері, газових сумішах, а також морській воді. Даний вид руйнування характерний для газопроводів, днищ морських суден і багатьох інших об’єктів.

Поширене протікання корозії в умовах невеликої кількості окислювача через утрудненого підходу до стінок щілини. Це призводить до накопичення корозійних продуктів всередині зазорів. Електроліт, що міститься у внутрішньому просторі зазору, може змінюватися під впливом гідролізу продуктів корозії.

Щілинна корозія в з'єднаннях металевих конструкцій

З метою захисту металів від щілинної корозії прийнято застосовувати кілька методів:

  • ущільнення зазорів і щілин;
  • електрохімічний захист;
  • процес інгібування.

В якості профілактичних методів слід використовувати тільки ті матеріали, які в найменшій мірі схильні до виникнення іржі, а також спочатку грамотно і раціонально конструювати газопроводи та інші важливі об’єкти.

Грамотна профілактика у багатьох випадках являє собою більш простій процес, ніж подальша очищення металоконструкцій від в’ївся іржі.

Як проявляється корозія різних видів

В якості прикладу протікання корозійного процесу можна привести руйнування різних приладів, компонентів автомобілів, а також будь-яких конструкцій, виготовлених з металу та розташованих:

  • в атмосферному повітрі;
  • у водах моря, річки, що містяться в грунті і під шарами ґрунту;
  • у технічних середовищах і т. д.

Іржаве виріб

В процесі іржавіння метал стає багатоелектронних гальванічним елементом. Так, наприклад, якщо в електролітичній середовищі відбувається контакт міді та заліза, мідь є катодом, а залізо – анодом. Віддаючи електрони міді, залізо у вигляді іонів потрапляє в розчин. Іони водню починають рухатися у напрямку до міді і там розряджаються. Стаючи все більш і більш негативним, катод незабаром прирівнюється до потенціалу анода, в результаті чого корозійний процес починає сповільнюватися.

Різні види корозії проявляються по-різному. Більш інтенсивно електрохімічна корозія проявляється в тих випадках, коли в катоді присутні вкраплення металу з меншою активністю порівняно з кородує – на них іржа з’являється швидше і є досить виразною.

Перебіг атмосферної корозії відбувається в умовах вологого повітря і звичайної температури. В даному випадку на поверхні металу утворюється плівка з вологи з розчиненим киснем. Процес руйнування металу стає інтенсивніше по мірі збільшення вологості повітря і змісту газоподібних оксидів вуглецю і сірки за умови наявності:

  • тріщин;
  • шорсткостей;
  • інших факторів, що провокують полегшення процесу конденсації.

Корозія мостів

Ґрунтова корозія найбільшою мірою вражає різноманітні підземні споруди, газопроводи, кабелі та інші конструкції. Руйнування міді та інших металів відбувається з причини їх тісного зіткнення з грунтовою вологою, в складі якої також є розчинений кисень. Руйнування трубопроводів може статися вже через півроку з моменту їх будівництва в тому випадку, якщо для грунту, в якій вони встановлені, характерна підвищена кислотність.

Під впливом блукаючих струмів, що виходять від сторонніх об’єктів, що виникає електрична корозія. Її головними джерелами є електричні залізниці, лінії електропередач, а також спеціальні установки, що функціонують на постійному электротоке. В більшій мірі цей вид корозії провокує руйнування:

  • газопроводів;
  • всіляких споруд (мости, ангари);
  • електрокабелів;
  • нафтопроводів.

Дія струму провокує виникнення ділянок входу і виходу електронів – тобто, катодів і анодів. Найбільш інтенсивним руйнівний процес є саме на ділянках з анодами, тому на них іржа більш помітна.

Корозія окремих компонентів газопроводів і водяних трубопроводів може бути викликана тим, що процес їх інсталяції є змішаним, тобто, відбувається з використанням різних матеріалів. Найчастішими прикладами є точкова корозія, що виникає в елементах з міді, а також корозія биметаллов.

При змішаній встановлення залізних елементів зі сплавами міді і цинку, процес корозії відрізняється меншим ступенем критичності, ніж при мідному литво, тобто зі сплавами міді, цинку та олова. Запобігти корозії трубопроводів можна, використовуючи спеціальні методи.

Корозія труби

Способи захисту від іржавіння

Для боротьби з підступною іржею застосовуються різні методи. Розглянемо ті з них, що є найбільш ефективними.

Спосіб №1

Один з найпопулярніших методів – це електрохімічний захист чавуну, сталі, титану, міді та інших металів. На чому вона грунтується?

Електрохімічна обробка металів являє собою особливий спосіб, спрямований на зміну форми, розмірів і шорсткості поверхні шляхом анодного розчинення в електроліті під дією електроструму.

Щоб забезпечити надійний захист від іржі, необхідно ще перед початком експлуатації металевих виробів обробляти їх особливим засобами, які у своєму складі містять різні компоненти органічного і неорганічного походження. Даний метод дозволяє запобігти появі іржі на певний час, проте пізніше доведеться оновлювати покриття.

Схема катодного захисту
Схема катодного захисту трубопроводів

Електрозахист являє собою процес, при якому металева конструкція підключається до зовнішнього джерела постійного електричного струму. В результаті цього на її поверхні формується поляризація електродів катодного типу, і всі анодні області починають перетворюватися в катодні.

Електрохімічна обробка металів може відбуватися з участю анода або катода. У деяких випадках відбувається поперемінна обробка металевого виробу обома електродами.

Катодний захист від корозії необхідна в тих ситуаціях, коли у металу, що підлягає захисту, не спостерігається схильність до пасивації. До металевого виробу підключається джерело зовнішнього струму – спеціальна станція катодного захисту. Даний метод підходить для захисту газопроводів, а також трубопроводів водопостачання та опалення. Однак є в цього методу певні недоліки у вигляді розтріскування і руйнування захисних покриттів – це відбувається у випадках значного зміщення потенціалу об’єкта в негативну сторону.

Спосіб №2

Электроискровая обробка металів може здійснюватися за допомогою установок різних типів – безконтактної, контактної, а також анодно-механічної.

Спосіб №3

Для надійного захисту газопроводів і інших трубопроводів від іржі часто застосовується такий метод, як електродугове напилення. Переваги даного способу очевидні:

Захист труб від іржі

  • значна товщина захисного шару;
  • високий рівень продуктивності і надійності;
  • застосування відносно недорогого обладнання;
  • нескладний технологічний процес;
  • можливість застосування автоматизованих ліній;
  • невисокі енергетичні витрати.

Серед недоліків даного методу невисока ефективність при обробці конструкцій у корозійних середовищах, а також недостатня міцність зчеплення зі сталевою основою в деяких випадках. В будь-яких інших ситуаціях така електрозахист дуже ефективна.

Спосіб №4

Для захисту різноманітних металевих конструкцій – газопроводів, мостових споруд, всіляких трубопроводів – потрібна ефективна антикорозійна обробка.

Захист металу від корозії

Дана процедура здійснюється в кілька етапів:

  • ретельне видалення жирових відкладень і масел із застосуванням ефективних розчинників;
  • очищення оброблюваної поверхні від солей, розчинних у воді, – виконується за допомогою професійних апаратів високого тиску;
  • видалення наявних конструкційних похибок, вирівнювання крайок – це необхідно для запобігання відколів наноситься лакофарбового покриття;
  • ретельне очищення поверхні за допомогою піскоструминного апарату – це робиться не тільки для видалення іржі, але і для надання потрібної ступеня шорсткості;
  • нанесення протикорозійного матеріалу і додаткового захисного шару.

Правильна попередня обробка газопроводів і всіляких металоконструкцій забезпечить надійний захист від електрохімічної корозії в процесі експлуатації.

НАШ ЕКСПЕРТ РАДИТЬ ПОЧИТАТИ ЦЕ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *