Причини, особености и методи за защита от електрохимична корозия

Сред всички съществуващи видове разрушаване на метали най-често се среща електрохимична корозия, която се получава в резултат на нейното взаимодействие с електропроводяща среда. Основната причина за това явление е термодинамичната нестабилност на металите в средите, които ги заобикалят.

Съдържание:

• Основни сортове
• интеркристална
• хлътване
• пукнатина
• Как се проявяват различни видове корозия?
• Методи за защита от ръжда
• Метод номер 1
• Метод номер 2
• Метод номер 3
• Метод номер 4

Много видове обекти и конструкции са обект на този вид корозия:

• газопроводи и водопроводи;
• елементи на превозни средства;
• други конструкции, изработени от метал.

Корозионните процеси, тоест ръждата, могат да възникнат в атмосферата, в земята и дори в солена вода. Почистването на метални конструкции от прояви на електрохимична корозия е сложен и продължителен процес, следователно е по-лесно да се предотврати появата му.

Основни сортове

Когато възникне корозия в електролити, химическата енергия се преобразува в електрическа. В тази връзка той се нарича електрохимичен. Обичайно е да се разграничат следните видове електрохимична корозия.

интеркристална

Под интергрануларна корозия се разбира такова опасно явление, при което границите на зърното на никел, алуминий и други метали се разрушават избирателно. В резултат на това се губят якостта и пластичните свойства на материала. Основната опасност от този вид корозия е, че не винаги се забелязва визуално.

хлътване

Електрохимичната корозия е точкова лезия на отделни участъци от повърхността на мед и други метали. В зависимост от естеството на лезията има затворени, отворени, както и повърхностни ями. Размерът на засегнатите области може да варира от 0,1 мм до 1,5 мм.

пукнатина

Електрохимичната корозия на пукнатината обикновено се нарича засилен процес на разрушаване на метални конструкции на местата на пукнатини, пролуки и пукнатини. Корозията на пукнатините може да възникне във въздух, газови смеси и морска вода. Този тип разрушения са характерни за газопроводи, дъното на корабите и много други обекти.

Корозията е често срещана при условия на малко количество окислител поради труден подход към стените на пропастта. Това води до натрупване на корозивни продукти в пролуките. Електролитът, съдържащ се във вътрешното пространство на процепа, може да се промени поради хидролизата на корозионните продукти.

За да се предпазят металите от корозия на пукнатината, е обичайно да се прилагат няколко метода:

• уплътняване на пролуки и пукнатини;
• електрохимична защита;
• инхибиране процес.

Като превантивни методи трябва да се използват само онези материали, които са най-малко податливи на ръжда, както и компетентното и рационално проектиране на газопроводи и други важни обекти от самото начало.

Правилната превенция в много случаи е по-опростен процес от последващо почистване на метални конструкции от упорита ръжда.

Как се проявяват различни видове корозия?

Като пример за хода на корозионния процес, унищожаването на различни устройства, компоненти на автомобили, както и всякакви конструкции, изработени от метал и разположени:

• във въздуха;
• във води - морета, реки, съдържащи се в почвата и под почвата;
• в техническа среда и т.н.

В процеса на ръжда металът се превръща в многоелектронна галванична клетка. Така например, ако медта и желязото влязат в контакт в електролитична среда, медът е катодът, а желязото е анодът. Отдавайки електроните на мед, желязото под формата на йони влиза в разтвора. Водородните йони започват да се движат към медта и там се заустват. Ставайки все по-отрицателен, катодът скоро се равнява на потенциала на анода, в резултат на което процесът на корозия започва да се забавя.

Различните видове корозия се проявяват по различни начини. По-интензивно електрохимичната корозия се проявява в онези случаи, когато в катода има включени метали с по-малка активност в сравнение с корозията - ръждата се появява върху тях по-бързо и е доста изразителна.

Появата на атмосферна корозия се проявява във влажен въздух и нормална температура. В този случай върху металната повърхност се образува филм от влага с разтворен кислород. Процесът на разрушаване на металите става по-интензивен с увеличаване на влажността на въздуха и съдържанието на газообразни оксиди от въглерод и сяра, при условие че:

• пукнатини;
• грапавост;
• други фактори, които улесняват процеса на кондензация.

Корозията на почвата най-силно засяга различни подземни конструкции, газопроводи, кабели и други конструкции. Разрушаването на медта и други метали става поради тесния им контакт с почвената влага, която също съдържа разтворен кислород. Разрушаването на тръбопроводите може да настъпи вече шест месеца след момента на изграждането им в случай, че почвата, в която са инсталирани, се характеризира с повишена киселинност.

Под въздействието на бездомни токове, излъчвани от чужди предмети, възниква електрическа корозия. Основните му източници са електрически железници, електропроводи, както и специални инсталации, работещи на постоянен електрически ток. В по-голяма степен този вид корозия провокира унищожаването на:

• газопроводи;
• всички видове конструкции (мостове, хангари);
• силови кабели;
• нефтопроводи.

Действието на тока провокира появата на участъци от входа и изхода на електрони - тоест катоди и аноди. Най-интензивният разрушителен процес е именно в области с аноди, така че ръждата е по-забележима по тях.

Корозията на отделни компоненти на газопроводи и водопроводи може да бъде причинена от факта, че процесът на тяхното инсталиране е смесен, тоест протича с помощта на различни материали. Най-често срещаните примери са ямата на корозия, възникваща в медни елементи, както и биметалната корозия.

При смесена инсталация на железни елементи с медни и цинкови сплави, корозионният процес е по-малко критичен, отколкото при медното отливане, тоест с медните, цинковите и калаените сплави. Корозията на тръбопровода може да бъде предотвратена чрез специални методи.

Методи за защита от ръжда

За борба с коварната ръжда се използват различни методи. Помислете за тези, които са най-ефективни.

Метод номер 1

Един от най-популярните методи е електрохимичната защита на чугун, стомана, титан, мед и други метали. На какво се основава?

Електрохимичната обработка на металите е специален метод, насочен към промяна на формата, размера и грапавостта на повърхността чрез анодно разтваряне в електролит под въздействието на електрически ток.

За да се осигури надеждна защита срещу ръжда, е необходимо да се обработват със специални средства, дори преди да започнете да използвате метални изделия, които в състава си съдържат различни компоненти от органичен и неорганичен произход.Този метод ви позволява да предотвратите появата на ръжда в определено време, но по-късно ще трябва да актуализирате покритието.

Електрическата защита е процес, при който метална конструкция е свързана към външен източник на постоянен електрически ток. В резултат на това на нейната повърхност се образува поляризация на електроди от катоден тип и всички анодни области започват да се трансформират в катодни.

Електрохимичната обработка на металите може да се извърши с участието на анода или катода. В някои случаи се извършва редуваща се обработка на металния продукт с двата електрода.

Катодната защита от корозия е необходима в ситуации, когато металът, който трябва да бъде защитен, няма предразположение към пасивация. Към метален продукт е свързан външен източник на ток, специална катодна защита. Този метод е подходящ за защита на газопроводи, както и за водопроводи и отоплителни тръбопроводи. Този метод обаче има определени недостатъци под формата на напукване и унищожаване на защитни покрития - това се случва в случаи на значително изместване на потенциала на обекта в отрицателна посока.

Метод номер 2

Електроспаркова обработка на метали може да се извърши с помощта на инсталации от различни видове - безконтактни, контактни, както и анодно-механични.

Метод номер 3

За надеждна защита на газопроводи и други тръбопроводи от ръжда, често се използва метод като електрическо дъгово пръскане. Предимствата на този метод са очевидни:

• значителна дебелина на защитния слой;
• високо ниво на производителност и надеждност;
• използването на сравнително евтино оборудване;
• прост технологичен процес;
• възможността за използване на автоматизирани линии;
• ниски разходи за енергия.

Сред недостатъците на този метод е ниската ефективност при обработката на конструкциите в корозивни среди, както и недостатъчната адхезия към стоманената основа в някои случаи. Във всички други ситуации такава електрическа защита е много ефективна.

Метод номер 4

За защита на различни метални конструкции - газопроводи, мостови конструкции, всички видове тръбопроводи - е необходима ефективна антикорозионна обработка.

Тази процедура се провежда на няколко етапа:

• цялостно отстраняване на телесните мазнини и масла с помощта на ефективни разтворители;
• почистване на третираната повърхност от разтворими във вода соли - се извършва с помощта на професионални апарати за високо налягане;
• отстраняване на съществуващи структурни грешки, подравняване на ръба - това е необходимо, за да се предотврати чипс от нанесената боя;
• цялостно почистване на повърхността с машина за пясъкоструене - това се прави не само за премахване на ръжда, но и за придаване на желаната степен на грапавост;
• нанасяне на антикорозионен материал и допълнителен защитен слой.

Правилната предварителна обработка на газопроводи и всички видове метални конструкции ще им осигури надеждна защита срещу електрохимична корозия по време на работа.