Ph.D. V.B. Kosachev, A.P. Gulidov, NPK „Vector”, Moscova
Articolul oferă informații despre coroziunea metalelor, care pot fi utile pentru o gamă largă de lucrători inginerești și tehnici, asociați prin natura activității lor cu punerea în aplicare a măsurilor practice pentru a proteja echipamentele organizațiilor de furnizare de căldură împotriva coroziunii.
Coroziunea și semnificația ei socială
Orice proces de coroziune duce la modificări ale proprietăților materialelor structurale. Rezultatul procesului este un „efect de coroziune” care se agravează caracteristici functionale echipamente metalice, mediu si sisteme tehnice, privit ca un „efect de deteriorare” sau „daune de coroziune”.
Evident, pierderile economice asociate coroziunii metalelor sunt determinate nu atât de costul metalului corodat, cât de costul lucrărilor de reparații, pierderile datorate opririi temporare a funcționării sistemelor de inginerie, costul prevenirii accidentelor. , în unele cazuri absolut inacceptabil din punct de vedere al siguranța mediului. Estimările costurilor asociate coroziunii (după surse străine) conduc la concluzia că costul total anual al combaterii consecințelor coroziunii este de 1,5-2% din produsul național brut. Unele dintre aceste costuri sunt inevitabile; ar fi nerealist să se elimine complet toate daunele provocate de coroziune. Cu toate acestea, este posibilă reducerea semnificativă a pierderilor de coroziune prin punerea mai bună în practică a cunoștințelor acumulate despre procesele de coroziune și metodele de protecție împotriva coroziunii pe care serviciile anticorozive le au în prezent la dispoziție.
Procese de coroziune
Conceptul de „coroziune a metalelor” include grup mare procese chimice care conduc la distrugerea metalului. Aceste procese diferă puternic între ele în manifestările externe, în condițiile și mediile în care se produc, precum și în proprietățile metalelor care reacţionează și a produselor de reacţie rezultate. Cu toate acestea, există toate motivele pentru a le combina, pentru că în ciuda diferențelor puternice, toate aceste procese au nu numai un rezultat comun - distrugerea metalului, ci și o singură esență chimică - oxidarea metalului.
Cauza coroziunii este instabilitatea termodinamică a metalelor, ca urmare a căreia majoritatea se găsesc în natură în stare oxidată (oxizi, sulfuri, silicați, aluminați, sulfați etc.). Astfel, coroziunea poate fi definită ca un proces spontan care are loc atunci când un metal interacționează cu mediul înconjurător, însoțit de o scădere a energiei libere Gibbs și de distrugerea metalului. Coroziunea are loc la interfața dintre două faze „metal – mediu”, adică este un proces eterogen în mai multe etape și constă din cel puțin trei etape principale care se repetă de mai multe ori:
1 alimentare cu substanțe de reacție (inclusiv un agent coroziv) către interfață;
2 reacția reală a interacțiunii metalului cu un mediu corosiv, al cărei rezultat este tranziția unei anumite cantități de metal într-o formă oxidată cu formarea de produse de coroziune și un agent coroziv într-o formă redusă;
3 îndepărtarea produselor de coroziune din zona de reacție.
Mecanisme ale proceselor de coroziune
După mecanismul procesului de oxidare a metalelor, se disting coroziunea chimică și electrochimică.
Coroziunea chimică . Acest tip de coroziune include astfel de procese de oxidare a metalelor și de reducere a unui agent coroziv, în care transferul electronilor metalici se realizează direct la atomii sau ionii agentului de oxidare (agent coroziv), care este cel mai adesea oxigenul atmosferic.
2Me + O 2 --> 2MeO (1)
În practica furnizării de căldură, cel mai comun și practic important tip de coroziune chimică este coroziunea gazoasă - coroziunea metalelor în gaze uscate (aer, produse de ardere a combustibilului) atunci când temperaturi mari Oh. Principalii factori care afectează viteza de coroziune a gazului sunt:
3 natura metalului (aliaj);
4 compoziția mediului gazos;
5 proprietăți mecanice produse de coroziune formate (filme de oxid);
6 temperatura.
Deci, pentru fier, componenta principală a oțelurilor carbon utilizate pentru fabricarea ecranelor spațiului cuptorului și partea convectivă a cazanelor de apă caldă, dependența vitezei de coroziune a gazului de temperatură este aproape exponențială, Fig. 1. Temperatura afectează compoziția peliculelor de oxid formate pe oțel și legile creșterii acestora, Tabel. 1. Proprietățile lor mecanice și, în consecință, de protecție depind de compoziția filmelor de oxid, deoarece o peliculă densă de oxid continuă poate proteja metalul de oxidarea ulterioară. Presiunea parțială a oxigenului afectează și viteza de coroziune a gazului. Când un număr de metale sunt oxidate la o temperatură constantă și suficient de ridicată cu o creștere a presiunii parțiale a oxigenului (Po 2 ), viteza de oxidare crește mai întâi brusc și apoi, când se atinge o anumită valoare critică (P o 2) , scade brusc si ramane destul de scazut intr-un interval larg de presiune, Figura 2. Regimul de incalzire are o mare influenta asupra vitezei de oxidare a metalelor. Fluctuațiile de temperatură (încălzire și răcire variabile), chiar și la intervale mici, provoacă distrugerea peliculelor de oxid din cauza apariției unor tensiuni interne mari, în urma cărora rata de oxidare a metalului crește brusc.
Pentru a proteja împotriva coroziunii gazelor, se utilizează aliaje rezistente la căldură a oțelurilor, se creează atmosfere protectoare (reducătoare), sunt acoperite de protecție cu difuzie termică (pe bază de aluminiu, siliciu și crom) și pulverizate (pe bază de oxizi de aluminiu, magneziu, zirconiu). folosit.
coroziunea electrochimică. Acest tip de coroziune este cel mai frecvent și include acele cazuri în care procesele de oxidare a metalelor și de reducere a componentei oxidante se desfășoară separat într-un mediu electrolit lichid, adică. într-un mediu care conduce electricitatea. Astfel de medii pot fi: apă naturală, soluții apoase de săruri, acizi, alcalii, precum și aer, sol și structuri termoizolante care conțin electrolit (umiditate) într-o anumită cantitate. Astfel, procesul de coroziune electrochimică este o combinație a două reacții cuplate care au loc:
anodic (oxidare) Me → Me z+ + ze - (2),
și catodic (recuperare) D + ze - → (Dze -) (3),
unde D este un depolarizant (agent oxidant) care atașează electronii metalici la sine. Următoarele pot acționa ca un depolarizant: oxigenul dizolvat în electrolit, ionii de hidrogen (H +) și unele metale. Schema generală a procesului de coroziune electrochimică a unui metal este prezentată în Figura 3, iar un caz particular de rugină a fierului este descris de reacție:
2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe2+ + 4 OH - (4).
Apariția celulelor galvanice „catod – anod” pe oțelurile carbon (principal material structural conducte) în contact cu electroliții se produce în principal datorită diferențierii suprafeței oțelului în zone cu potențiale diferite ale electrodului (teoria elementelor locale de coroziune). Motivele diferențierii pot fi diferite:
7 eterogenitatea structurii metalice (în oțelurile carbon există faze - ferită și cementită, componente structurale - perlită, cementită și ferită, care au potențiale de electrod diferite);
8 prezența peliculelor de oxid, impurităților, incluziunilor nemetalice etc. pe suprafața oțelului;
9 distribuția neuniformă a oxidantului la interfața „metal-electrolit”, de exemplu, umiditate și aerare diferite în diferite părți ale suprafeței metalice;
10 distribuție neuniformă a temperaturii;
11 contact metalic diferit.
Date rezumate pentru N.D. Tomashov despre vaporii de coroziune galvanică (Tabelul 2), a căror formare este posibilă pe operarea conductelor rețelele de încălzire în prezența umidității sau a urmelor acesteia, ne permit să afirmăm că toate cazurile de ruginire a conductelor și a structurilor metalice ale rețelelor de încălzire apar ca urmare a coroziunii electrochimice.
Principalele tipuri de coroziune electrochimică
și natura deteriorării metalului prin coroziune
În funcție de condițiile procesului de coroziune electrochimică (tip de mediu coroziv), se disting coroziunea atmosferică, a solului, microbiologică și lichidă (acid, alcalin, sărat, marină și de apă dulce). În funcție de condițiile de funcționare, oricare dintre tipurile de coroziune de mai sus poate apărea atunci când sunt aplicați factori operaționali precum frecarea, cavitația, tensiunile în metal și surse externe de curent continuu și alternativ.
Tabelul 3 prezintă tipuri posibile coroziunea electrochimică a conductelor și echipamentelor capacitive ale întreprinderilor de furnizare de căldură, precum și factori operaționali nefavorabili care contribuie la creșterea ratei proceselor de coroziune. Figurile 5-9 arată cele mai tipice daune cauzate de coroziune asupra oțelurilor carbonice structurale tipuri variate coroziunea electrochimică.
Metode de protecție împotriva coroziunii electrochimice
Protecția împotriva coroziunii electrochimice este un set de măsuri care vizează prevenirea și inhibarea proceselor de coroziune, menținerea și menținerea operabilității echipamentelor și structurilor în perioada necesară de funcționare.
Metodele de protejare a structurilor metalice împotriva coroziunii se bazează pe acțiune țintită, care duce la o scădere totală sau parțială a activității factorilor care contribuie la dezvoltarea proceselor de coroziune. Metodele de protecție împotriva coroziunii pot fi împărțite condiționat în metode de influențare a metalului și metode de influențare a mediului, precum și metode combinate. Clasificarea metodelor este prezentată în Figura 10.
Dintre metodele de influențare a metalului, în practica de protecție a echipamentelor și conductelor organizațiilor de furnizare a căldurii, cele mai utilizate învelișuri de protecție și izolare cu acțiune permanentă (polimer, sticlă email, metal zinc și aluminiu). Impactul asupra unui mediu corosiv (apa) este utilizat pentru a proteja echipamentele capacitive și conductele de coroziunea internă prin inhibarea și dezaerarea acesteia.
Este posibil să se reducă semnificativ rata proceselor de coroziune în conducte prin aplicarea protecției electrochimice. Cu acest tip de protecție, potențialul electrochimic al conductei este deplasat la intervalul de potențial necesar (de protecție) (polarizarea structurii) prin conectarea acesteia la o sursă de curent externă - o stație de protecție catodică sau un protector.
Trebuie remarcat faptul că opțiunea de protecție pentru un anumit obiect ar trebui selectată pe baza unei analize a condițiilor sale de funcționare. În același timp, cerințele pentru caracterizarea indicatorilor calitatea cerută lucru obiect, caracteristici tehnologice aplicarea metodei (metodelor) alese de protecţie şi efectul economic realizat în acelaşi timp.
Complicarea condițiilor de funcționare a echipamentelor și, în primul rând, a conductelor de căldură, apariția poluării specifice a aerului și a apei necesită îmbunătățirea constantă a metodelor de protecție împotriva coroziunii. Pe baza analizei informațiilor generalizate cu privire la deteriorarea coroziunii la diferite echipamente ale întreprinderilor de furnizare de căldură, se poate concluziona că principalele direcții de îmbunătățire a metodelor de protecție împotriva coroziunii în furnizarea de căldură sunt: introducerea de acoperiri anticorozive și hidroizolatoare pentru suprafețele exterioare ale conducte cu proprietăți îmbunătățite ale consumatorilor; aplicare pentru alimentarea cu apă caldă a conductelor cu sticlă-smalț și acoperiri interne polimerice; utilizarea opțiunilor de protecție combinată cu utilizarea în comun a instalațiilor de protecție electrochimică și a straturilor de protecție.
tabelul 1
Tabelul 3
| Nu. p \ p | Tipul de coroziune electrochimică | Metoda de așezare a conductelor (tip de echipament) |
Factori suplimentari de coroziune |
| 1. | coroziunea atmosferică | Suprafețele exterioare ale conductelor de așezare a solului și a canalelor (la nivelul de inundare și colmatare a canalului, neatingând structurile izolante). Suprafețele diferitelor structuri metalice și echipamente care nu sunt în contact cu apa și solul. | Tensiuni interne în metalul conductei și structurile metalice, impactul mecanic-șoc al unei căderi din tavan. Deteriorări caracteristice de coroziune: coroziune uniformă, în locurile unei picături este posibilă coroziunea prin pete. |
| 2. | Subteran coroziune |
Suprafețele exterioare ale conductelor de așezare fără canale (în caz de încălcare a integrității izolației), așezarea canalelor (inundarea periodică și colmarea canalului, însoțită de umezirea izolației termice). | Tensiuni interne în metal, coroziune prin curent extern continuu și alternativ, impact de cădere. Daune caracteristice de coroziune: coroziune neuniformă, coroziune prin pete, atunci când este expus la curenți vagabonzi, este posibilă deteriorarea peretelui conductei. |
| 3. | coroziunea subacvatică | Suprafețele exterioare ale conductelor de așezare a canalelor. (Inundarea permanentă a canalului în absența izolației termice pe conductă). Suprafețele interioare ale conductelor și echipamentelor de tratare chimică a apei (dezaeratoare, filtre etc.) |
Tensiuni interne în metal, coroziune prin curent extern continuu și alternativ. Dacă conducta nu este complet scufundată, este posibilă coroziunea de-a lungul liniei de plutire. Daune caracteristice coroziunii: coroziune neuniformă, atunci când este expus la curenți vagabonzi, prin deteriorarea peretelui conductei, sunt posibile leziuni ulcerative în zona liniei de plutire. Pe conductele de alimentare cu apă caldă este posibil procesul de coroziune microbiologică de către bacteriile de fier. Daune caracteristice de coroziune: coroziune pitting (pentru suprafețele interioare ale conductelor), coroziune pitting, coroziune neuniformă. |
Coroziunea metalelor este distrugerea spontană a metalelor datorită interacțiunii lor chimice sau electrochimice cu mediul extern. Procesul de coroziune este eterogen (eterogen), se desfășoară la interfața mediu-metal agresiv și are un mecanism complex. În acest caz, atomii de metal sunt oxidați, adică J pierd electroni de valență, atomii trec prin interfață în mediul extern, interacționează cu componentele sale și formează produse de coroziune. În cele mai multe cazuri, coroziunea metalelor de armhole este neuniformă la suprafață, există zone în care apar leziuni locale. Unele produse de coroziune, formând pelicule de suprafață, conferă metalului rezistență la coroziune. Uneori pot apărea produse de coroziune friabile care au aderență slabă la metal. Distrugerea unor astfel de filme provoacă coroziune intensă a metalului expus. Coroziunea metalului reduce rezistența mecanică și modifică celelalte proprietăți ale acestuia. Procesele de coroziune sunt clasificate în funcție de tipurile de deteriorare a coroziunii, natura interacțiunii metalului cu mediul, condițiile de curgere.
Coroziunea este continuă, generală și locală. Coroziunea solidă are loc pe întreaga suprafață a metalului. Cu coroziune locală, leziunile sunt localizate în zone separate ale suprafeței.
Orez. 1 Caracterul de deteriorare a coroziunii:
I - uniforma; II - neuniform; III - selectiv; IV - pete; V - ulcere ; VI - puncte sau pitting; VII - prin; VIII - filiform; IX - superficial; X - intergranular; XI - cuţit; XII - cracare
Coroziunea generală este împărțită în uniformă, neuniformă și selectivă (Fig. 1).
Coroziunea uniformă se desfășoară în aceeași viteză pe întreaga suprafață a metalului; neuniform - pe diferite părți ale suprafeței metalice cu viteză inegală. Coroziunea selectivă distruge componentele individuale ale aliajului.
În coroziunea spot, diametrul leziunilor de coroziune este de mare adâncime. Coroziunea prin pitting se caracterizează prin deteriorarea profundă a unei suprafețe a unei zone limitate. De regulă, ulcerul este situat deasupra stratului de produse de coroziune. La coroziunea prin pitting (pitting) se observă leziuni punctuale individuale ale suprafeței metalice, care au dimensiuni transversale mici la o adâncime considerabilă. Prin - aceasta este coroziune locală, provocând distrugerea unui produs metalic prin, sub formă de fistule. Coroziunea filiformă apare sub acoperiri nemetalice și sub formă de filamente. Coroziunea subterană începe de la suprafață și se răspândește în principal sub suprafața metalului, provocând umflarea și delaminarea acestuia.
În coroziunea intergranulară, distrugerea este concentrată de-a lungul granițelor metalului sau aliajului. Acest tip de coroziune este periculos, deoarece există o pierdere a rezistenței și a ductilității metalului. Coroziunea cuțitului are forma unei tăieturi cu un cuțit de-a lungul îmbinării sudate în medii extrem de agresive. Fisurarea coroziunii are loc sub acțiunea simultană a unui mediu corosiv și a tensiunilor mecanice reziduale sau aplicate de tracțiune.
În anumite condiții, produsele metalice sunt supuse distrugerii prin coroziune-oboseală, care apare atunci când metalul este expus simultan la un mediu corosiv și la solicitări mecanice variabile I.
În funcție de natura interacțiunii metalului cu mediul, se disting coroziunea chimică și electrochimică. Coroziunea chimică este distrugerea metalului în timpul interacțiunii chimice cu un mediu agresiv, care este servit de neelectroliți - lichide și gaze uscate. Coroziunea electrochimică este distrugerea unui metal sub influența unui electrolit în cursul a două procese independente, dar interdependente - anod și catod. Procesul anodic - oxidativ, are loc cu dizolvarea metalului; procesul catodic este restaurator, datorită reducerii electrochimice a componentelor mediului. Teoria modernă coroziunea metalelor nu exclude apariția comună a coroziunii chimice și electrochimice, deoarece în electroliți, în anumite condiții, este posibil transferul de masă metalică printr-un mecanism chimic.
În funcție de condițiile procesului de coroziune, următoarele tipuri de coroziune sunt cele mai comune:
1) coroziunea gazelor, se desfășoară la temperaturi ridicate și absența completă a umidității la suprafață; produsul coroziunii gazului - scara are proprietăți de protecție în anumite condiții;
2) coroziunea atmosferică, se produce în aer; Există trei tipuri de coroziune atmosferică: în atmosferă umedă - la o umiditate relativă peste 40%; în atmosferă umedă - la o umiditate relativă de 100%; într-o atmosferă uscată - cu o umiditate relativă mai mică de 40%; coroziunea atmosferică - unul dintre cele mai comune tipuri datorită faptului că cea mai mare parte a echipamentului metalic funcționează în condiții atmosferice;
3) coroziunea lichidă - coroziunea metalelor într-un mediu lichid; distinge între coroziune în electroliți (acizi, alcaline, soluții saline, apă de mare) și în non-electroliți (ulei, produse petroliere, compuși organici);
4) coroziunea subterană - coroziunea metalelor, cauzată în principal de acțiunea soluțiilor sărate conținute în sol și sol; agresivitatea corozivă a solului și a solurilor se datorează structurii și conținutului de umiditate al solului, conținutului de oxigen și alți compuși chimici, pH-ului, conductivității electrice, prezenței microorganismelor;
5) biocoroziune - coroziunea metalelor ca urmare a expunerii la microorganisme sau la produșii lor metabolici, aerobe și bacterii anaerobe conducând la localizarea leziunilor de coroziune;
6) electrocoroziune, apare sub acțiunea unei surse externe de curent sau a unui curent parazit;
7) coroziunea în crăpături - coroziunea metalului în fisuri înguste, goluri, m conexiuni filetate și cu flanșe ale echipamentelor metalice,funcționează în electroliți, în locuri de contact liber metal cu material izolator;
8) coroziunea de contact, apare atunci când metale diferite intră în contact într-un electrolit;
9) coroziune prin tensiuni, decurge sub actiunea combinata a unui mediu agresiv si a solicitarilor mecanice asupra metalului - tractiune constanta (fisurare prin coroziune) si variabila sau ciclica (oboseala de coroziune);
10) cavitația coroziunii - distrugerea metalului ca urmare atât a efectelor coroziunii, cât și a celor șoc. În acest caz, peliculele de protecție de pe suprafața metalică sunt distruse atunci când bulele de gaz izbucnesc pe interfața lichid-solid;
11) eroziune coroziva - distrugerea metalului datorita expunerii simultane la un mediu agresiv si uzurii mecanice;
12) coroziune prin frecare - distrugerea coroziunii locale a metalelor atunci când sunt expuse la un mediu agresiv în condiții de mișcare oscilativă a două suprafețe de frecare una față de alta;
13) coroziunea structurală, datorită neomogenității structurale a aliajului; în timp ce se întâmplă proces accelerat deteriorarea coroziunii din cauza activitate crescută orice componentă a aliajului;
14) coroziunea de contact termic, apare din cauza gradientului de temperatură din cauza încălzirii neuniforme a suprafeței metalice.
Coroziunea este distrugerea metalului, ceramicii, lemnului și a altor materiale ca urmare a interacțiunii chimice sau fizico-chimice. În ceea ce privește cauzele unui astfel de efect nedorit, acestea sunt diferite. În cele mai multe cazuri, aceasta este instabilitatea structurală la influențele termodinamice. mediu inconjurator. Să aruncăm o privire mai atentă la ce este coroziunea. Trebuie luate în considerare și tipurile de coroziune și nu va fi de prisos să vorbim despre protecția împotriva acesteia.
Câteva informații generale
Suntem obișnuiți să auzim termenul de „ruginire” care este folosit în cazul coroziunii metalelor și aliajelor. Există, de asemenea, „îmbătrânire” - este caracteristic polimerilor. În esență, sunt una și aceeași. Un exemplu viu este îmbătrânirea produselor din cauciuc datorită interacțiunii active cu oxigenul. În plus, unele elemente din plastic sunt distruse sub influență.Viteza de coroziune depinde direct de condițiile în care se află obiectul. Deci, rugina de pe un produs metalic se va răspândi cu cât mai repede, cu atât temperatura este mai mare. Umiditatea afectează și: cu cât este mai mare, cu atât mai repede devine nepotrivită pentru utilizare ulterioară. S-a stabilit empiric că aproximativ 10% din produsele metalice sunt anulate iremediabil, iar coroziunea este de vină. Tipurile de coroziune sunt diferite și sunt clasificate în funcție de tipul de mediu, natura curgerii și altele asemenea. Să le privim mai detaliat.
Clasificare
În prezent, există mai mult de două duzini de opțiuni de ruginire. Vă prezentăm doar cele mai elementare tipuri de coroziune. În mod convențional, acestea pot fi împărțite în următoarele grupuri:
- Coroziunea chimică este un proces de interacțiune cu un mediu corosiv, în care reducerea unui agent oxidant are loc într-un singur act. Metalul și agentul oxidant nu sunt separate spațial.
- Coroziunea electrochimică - procesul de interacțiune a metalului cu ionizarea atomilor și reducerea agentului de oxidare au loc în diferite acte, dar viteza depinde în mare măsură de potențialul electrodului.
- Coroziunea gazoasă - ruginarea chimică a metalului la un conținut minim de umiditate (nu mai mult de 0,1 la sută) și/sau la temperaturi ridicate într-un mediu gazos. Cel mai adesea, această specie se găsește în industria chimică și de rafinare a petrolului.
În plus, există încă un număr mare de procese de ruginire. Toate sunt corozive. Tipurile de coroziune, pe lângă cele descrise mai sus, includ ruginirea biologică, radioactivă, atmosferică, de contact, locală, țintă etc.
Coroziunea electrochimică și caracteristicile acesteia
Cu acest tip de distrugere, procesul decurge atunci când metalul intră în contact cu electrolitul. Acestea din urmă pot fi condens sau apă de ploaie. Cu cât lichidul conține mai multe săruri și acizi, cu atât conductivitatea electrică și, în consecință, viteza procesului este mai mare. În ceea ce privește locurile structurii metalice cele mai susceptibile la coroziune, acestea sunt nituri, îmbinări sudate, locuri de deteriorare mecanică. Dacă proprietățile structurale ale aliajului de fier îl fac rezistent la rugină, procesul încetinește oarecum, dar continuă. Un prim exemplu este galvanizat. Cert este că zincul are un potențial mai negativ decât fierul. Din acest simplu motiv, aliajul de fier se reface și zincul se corodează. Cu toate acestea, prezența unui film de oxid pe suprafață încetinește foarte mult procesul de distrugere. Desigur, toate tipurile de coroziune electrochimică sunt extrem de periculoase și uneori este chiar imposibil să le combati.
Coroziunea chimică
O astfel de schimbare a metalului este destul de comună. Un exemplu izbitor este apariția calcarului ca rezultat al interacțiunii produselor metalice cu oxigenul. Temperatura ridicată în acest caz acționează ca un accelerator al procesului, iar lichidele precum apa, sărurile, acizii, alcalii și soluțiile de sare pot participa la ea. Dacă vorbim despre materiale precum cuprul sau zincul, atunci oxidarea lor duce la formarea unei pelicule care este rezistentă la coroziune ulterioară. Produsele din oțel formează oxizi de fier. În continuare, duce la apariția ruginii, care nu oferă nicio protecție împotriva distrugerii ulterioare, ci mai degrabă contribuie la aceasta. În prezent, toate tipurile de coroziune chimică sunt eliminate prin galvanizare. Se pot aplica și alte mijloace de protecție.
Tipuri de coroziune a betonului
Modificarea structurii și creșterea fragilității betonului sub influența mediului poate fi de trei tipuri:
- Distrugerea pieselor de ciment este unul dintre cele mai comune tipuri de coroziune. Apare dacă produsul din beton este expus sistematic la precipitații și la alte lichide. Ca rezultat, oxidul de calciu hidrat este spălat și structura este perturbată.
- interacțiunea cu acizii. Dacă piatra de ciment este în contact cu acizi, atunci se formează bicarbonat de calciu - un element chimic agresiv pentru un produs din beton.
- Cristalizarea substanțelor puțin solubile. De fapt, aceasta se referă la biocoroziune. Concluzia este că microorganismele (spori, ciuperci) intră în pori și se dezvoltă acolo, în urma cărora are loc distrugerea.
Coroziunea: tipuri, metode de protecție
Miliarde de pierderi anuale i-au determinat pe oameni să lupte efecte nocive. Este sigur să spunem că toate tipurile de coroziune duc la pierderea nu a metalului în sine, ci a structurilor metalice valoroase, a căror construcție costă mulți bani. Este dificil de spus dacă este posibil să se ofere protecție 100%. Cu toate acestea, cu pregătirea adecvată a suprafeței, care constă în sablare abrazivă, se pot obține rezultate bune. Protejează în mod fiabil vopseaua împotriva coroziunii electrochimice dacă este aplicată corect. Și un tratament special de suprafață va proteja în mod fiabil împotriva distrugerii metalului subteran.
Metode active și pasive de luptă
Esența metodelor active este schimbarea structurii câmpului electric dublu. Pentru a face acest lucru, utilizați sursa curent continuu. Tensiunea trebuie aleasă în așa fel încât produsul de protejat să crească. O altă metodă extrem de populară este anodul „sacrificial”. Se prăbușește, protejând materialul de bază.
Protecția pasivă implică utilizarea vopselei. Sarcina principală este de a preveni complet pătrunderea umezelii, precum și a oxigenului, pe suprafața protejată. După cum sa menționat mai sus, este logic să folosiți acoperire cu zinc, cupru sau nichel. Chiar și un strat parțial distrus va proteja metalul de rugină. Desigur, aceste tipuri de protecție împotriva coroziunii metalice sunt eficiente numai atunci când suprafața nu are defecte vizibile sub formă de fisuri, așchii și altele asemenea.
Galvanizarea în detaliu
Am luat deja în considerare principalele tipuri de coroziune și acum aș dori să vorbesc despre acestea cele mai bune practici protecţie. Una dintre acestea este galvanizarea. Esența sa constă în faptul că pe suprafața tratată se aplică zinc sau aliajul său, ceea ce conferă suprafeței anumite proprietăți fizice și chimice. Este demn de remarcat faptul că aceasta metoda este considerat unul dintre cele mai economice și eficiente, și asta în ciuda faptului că aproximativ 40 la sută din producția mondială a acestui element este cheltuită pe placarea cu zinc. Tablele de oțel, elementele de fixare, precum și aparatele și alte structuri metalice pot fi galvanizate. Interesant, cu ajutorul placarii sau pulverizării, puteți proteja un produs de orice dimensiune și formă. Zincul nu are un scop decorativ, deși cu ajutorul unora aditivi speciali devine posibilă obţinerea unor suprafeţe strălucitoare. În principiu, acest metal este capabil să furnizeze protectie maximaîn medii agresive.
Concluzie
Așa că v-am spus despre ce este coroziunea. Au fost luate în considerare și tipurile de coroziune. Acum știi cum să protejezi suprafața de ruginirea prematură. În general, este extrem de simplu să faci acest lucru, dar unde și cum este operat produsul are o importanță considerabilă. Dacă este supus în mod constant la sarcini dinamice și vibraționale, atunci există o mare probabilitate de fisuri în vopsea, prin care umiditatea va pătrunde în metal, drept urmare se va prăbuși treptat. Cu toate acestea, utilizarea diferitelor garnituri de cauciuc și etanșanți în zonele de contact metal-metal poate prelungi ușor durata de viață a acoperirii.
Ei bine, asta e tot pentru acest subiect. Rețineți că defecțiunea structurală prematură din cauza coroziunii poate duce la consecințe nedorite. La întreprindere, sunt posibile pagube materiale mari și victime umane ca urmare a ruginării structurii metalice de susținere.
COROZIUNEA METALELOR– fizice şi chimice sau interacțiune chimicăîntre un metal (aliaj) și un mediu, conducând la o deteriorare a proprietăților funcționale ale metalului (aliajului), mediului sau sistemului tehnic care le include.
Cuvântul coroziune provine din latinescul „corrodo” – „rosă” (latina târzie „corrosio” înseamnă „coroziune”).
Este cauzată coroziune reactie chimica metal cu substanțe ale mediului care curg la limita metalului și mediului. Cel mai adesea, aceasta este oxidarea unui metal, de exemplu, cu oxigenul atmosferic sau acizii conținuti în soluții cu care metalul intră în contact. Deosebit de sensibile la acest lucru sunt metalele situate în seria de tensiune (seria de activitate) la stânga hidrogenului, inclusiv fierul.
Ca urmare a coroziunii, fierul rugineste. Acest proces este foarte complex și include mai multe etape. Poate fi descris prin ecuația generală:
4Fe + 6H 2 O (umiditate) + 3O 2 (aer) = 4Fe(OH) 3
Hidroxidul de fier (III) este foarte instabil, pierde rapid apă și se transformă în oxid de fier (III). Acest compus nu protejează suprafața fierului de oxidarea ulterioară. Drept urmare, obiectul de fier poate fi complet distrus.
Multe metale, inclusiv cele destul de active (de exemplu, aluminiul), în timpul coroziunii sunt acoperite cu o peliculă densă de oxid bine lipită cu metale, care nu permite agenților oxidanți să pătrundă în straturi mai adânci și, prin urmare, protejează metalul de coroziune. Când această peliculă este îndepărtată, metalul începe să interacționeze cu umiditatea și oxigenul din aer.
În condiții normale, aluminiul este rezistent la aer și apă, chiar și la fierbere, dar dacă se aplică mercur pe suprafața aluminiului, amalgamul rezultat distruge pelicula de oxid - o împinge de la suprafață, iar metalul se transformă rapid în fulgi albi de aluminiu. metahidroxid:
4Al + 2H 2 O + 3O 2 \u003d 4AlO (OH)
Aluminiul amalgamat reacţionează cu apa pentru a elibera hidrogen:
2Al + 4H 2 O \u003d 2AlO (OH) + 3H 2
Unele metale destul de puțin active sunt, de asemenea, supuse coroziunii. În aer umed, suprafața de cupru devine acoperită cu o acoperire verzuie (patină) ca urmare a formării unui amestec de săruri bazice.
Uneori, în timpul coroziunii metalelor, nu are loc oxidarea, ci reducerea unor elemente conținute în aliaje. De exemplu, la presiuni și temperaturi ridicate, carburile conținute în oțeluri sunt reduse cu hidrogen.
Distrugerea metalelor în prezența hidrogenului a fost descoperită la mijlocul secolului al XIX-lea. Inginerul francez Saint Clair Deville a studiat cauzele rupturilor neașteptate ale țevilor de arme. Cu ei analiza chimica a găsit hidrogen în metal. Deville a decis că saturația cu hidrogen a cauzat scăderea bruscă a rezistenței oțelului.
Hidrogenul a cauzat multe probleme proiectanților de echipamente pentru unul dintre cele mai importante procese chimice industriale - sinteza amoniacului. Primele dispozitive pentru această sinteză au servit doar zeci de ore și apoi s-au împrăștiat în părți mici. Doar adăugarea de titan, vanadiu sau molibden în oțel a ajutat la rezolvarea acestei probleme.
Coroziunea metalelor poate include și dizolvarea lor în metale lichide topite (sodiu, plumb, bismut), care sunt utilizate, în special, ca agenți de răcire în reactoare nucleare.
Din punct de vedere al stoichiometriei, reacțiile care descriu coroziunea metalelor sunt destul de simple, dar din punct de vedere al mecanismului sunt procese complexe eterogene. Mecanismul de coroziune este determinat în primul rând de tipul de mediu agresiv.
Când un material metalic intră în contact cu un gaz reactiv, pe suprafața sa apare o peliculă de produse de reacție. Ea împiedică contact suplimentar metal și gaz. Dacă prin acest film are loc contradifuzia reactanților, atunci reacția continuă. Procesul este facilitat la temperaturi ridicate. În timpul coroziunii, pelicula produsului se îngroașă continuu, iar metalul este distrus. Pierderi mari din cauza coroziunii gazelor sunt suferite de metalurgie și alte industrii în care se utilizează temperaturi ridicate.
Cea mai comună coroziune în mediile electrolitice. În unele procese tehnologice, metalele intră în contact cu topiturile electrolitice. Cu toate acestea, coroziunea apare cel mai adesea în soluțiile de electroliți. Metalul nu trebuie să fie complet scufundat în lichid. Soluțiile de electroliți pot fi sub formă de peliculă subțire pe suprafața metalului. Se înmoaie adesea metalul inconjurator mediu (sol, beton etc.).
În timpul construcției podului de metrou și a stației Leninskiye Gory din Moscova, un numar mare de clorură de sodiu pentru a preveni înghețarea betonului care nu s-a întărit încă. Stația a fost construită în cât mai repede posibil(în doar 15 luni) și deschis pe 12 ianuarie 1959. Cu toate acestea, prezența clorurii de sodiu în beton a făcut ca armătura de oțel să se defecteze. 60% din structurile din beton armat au fost supuse coroziunii, astfel că stația a fost închisă pentru reconstrucție , care durează aproape 10 ani. Abia pe 14 ianuarie 2002 a avut loc redeschiderea podului de metrou și a stației, care au primit denumirea de „Dealurile Vrăbiilor”.
Utilizarea sărurilor (de obicei clorură de sodiu sau de calciu) pentru a îndepărta zăpada și gheața de pe drumuri și trotuare duce, de asemenea, la degradarea accelerată a metalelor. Vehiculele și comunicațiile subterane sunt grav afectate. Se estimează că numai în SUA, utilizarea sărurilor pentru controlul zăpezii și gheții are ca rezultat pierderi de aproximativ 2 miliarde de dolari pe an din cauza coroziunii motorului și 0,5 miliarde de dolari în reparații suplimentare la drumuri, autostrăzi subterane și poduri.
În mediile electrolitice, coroziunea este cauzată nu numai de acțiunea oxigenului, apei sau acizilor asupra metalelor, ci și de procese electrochimice. Deja la începutul secolului al XIX-lea. coroziunea electrochimică a fost studiată de oamenii de știință englezi Humphrey Davy și Michael Faraday. Prima teorie a coroziunii electrochimice a fost prezentată în 1830 de omul de știință elvețian De la Rive. Ea a explicat apariția coroziunii în punctul de contact dintre două metale diferite.
Coroziunea electrochimică duce la distrugerea rapidă a metalelor mai active, care în diferite mecanisme și dispozitive vin în contact cu metale mai puțin active situate în dreapta în seria electrochimică de tensiuni. Utilizarea pieselor de cupru sau alamă în structurile din fier sau aluminiu care funcționează în apa de mare crește foarte mult coroziunea. Sunt cunoscute cazuri de distrugere și inundare a navelor, a căror placare cu fier a fost fixată cu nituri de cupru.
Separat, aluminiul și titanul sunt rezistente la impact. apa de mare, dar dacă sunt în contact într-un singur produs, de exemplu, într-o cutie pentru echipamente fotografice subacvatice, aluminiul este distrus foarte repede, iar cutia se scurge.
Procesele electrochimice pot avea loc și într-un metal omogen. Se activează dacă există diferențe în compoziția granulului de metal în volum și la limită, solicitări mecanice neomogene, microimpurități etc. În curs de dezvoltare teorie generală Mulți dintre compatrioții noștri au participat la coroziunea electrochimică a materialelor metalice, inclusiv Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky (1865–1952) și Alexander Naumovich Frumkin (1895–1976).
Una dintre cauzele coroziunii electrochimice sunt curenții vagabonzi, care apar din cauza scurgerii unei părți din curentul din circuite electriceîn sol sau soluții de apă, unde cad pe structuri metalice. În locurile în care curentul iese din aceste structuri, dizolvarea metalului începe din nou în sol sau apă. Astfel de zone de distrugere a metalelor sub acțiunea curenților vagabonzi sunt observate mai ales în zonele de transport electric la sol (linii de tramvai, transport feroviar asupra energiei electrice). Acești curenți pot atinge câțiva amperi, ceea ce duce la daune mari de coroziune. De exemplu, trecerea unui curent de 1 A timp de un an va determina dizolvarea a 9,1 kg de fier, 10,7 kg de zinc, 33,4 kg de plumb.
Coroziunea poate apărea și sub influența radiațiilor, precum și a produselor reziduale ale bacteriilor și ale altor organisme. Fenomenul de biocoroziune este asociat cu dezvoltarea bacteriilor pe suprafața structurilor metalice. Murdărirea părții subacvatice a navelor cu organisme marine mici afectează și procesele de coroziune.
Când este expus la metal Mediul externși solicitările mecanice, toate procesele de coroziune sunt activate, deoarece stabilitatea termică a metalului scade, peliculele de oxid de pe suprafața metalului sunt sparte și procese electrochimiceîn locurile în care apar fisuri şi neomogenităţi.
Coroziunea duce la pierderi uriașe iremediabile de metale; aproximativ 10% din fierul produs este complet distrus în fiecare an. Potrivit Institutului Chimie Fizica RAS, fiecare al șaselea furnal din Rusia funcționează în zadar - tot metalul topit se transformă în rugină. Distrugerea structurilor metalice, agricole și vehicule de transport, echipamentele industriale cauzează timpi de nefuncţionare, accidente, deteriorarea calităţii produsului. Luarea în considerare a posibilei coroziuni duce la creșterea costurilor cu metalul la fabricarea aparatelor de înaltă presiune, cazanelor cu abur, recipientelor metalice pentru substanțe toxice și radioactive etc. Aceasta crește pierderile totale de coroziune. Trebuie cheltuiți mulți bani pentru protecția anticorozivă. Raportul dintre pierderile directe, pierderile indirecte și costurile protecției împotriva coroziunii este estimat ca (3–4):1:1. În țările industrializate, daunele cauzate de coroziune ajung la 4% din venitul național. În țara noastră, se ridică la miliarde de ruble pe an.
Problemele de coroziune sunt agravate constant din cauza creșterii continue a producției de metale și a înăspririi condițiilor de funcționare a acestora. Mediul în care sunt folosite structurile metalice devine din ce în ce mai agresiv, inclusiv din cauza poluării acestuia. Produse metalice utilizate în lucrări de inginerie în condiții de temperaturi și presiuni din ce în ce mai ridicate, fluxuri puternice de gaze și lichide. Prin urmare, problemele de protecție a materialelor metalice împotriva coroziunii devin din ce în ce mai relevante. Este imposibil să previi complet coroziunea metalelor, așa că singura modalitate de a o combate este să găsești modalități de a o încetini.
Problema protejării metalelor împotriva coroziunii a apărut aproape de la începutul utilizării lor. Oamenii au încercat să protejeze metalele de efect atmosferic cu ajutorul grăsimilor, uleiurilor, iar ulterior acoperite cu alte metale și, mai ales, cu cositor cu punct de topire scăzut. În scrierile istoricului grec antic Herodot (secolul al V-lea î.Hr.) și ale anticului om de știință roman Pliniu cel Bătrân (secolul I î.Hr.), există deja referiri la utilizarea staniului pentru a proteja fierul de rugină. În prezent, lupta împotriva coroziunii se desfășoară în mai multe direcții simultan - încearcă să schimbe mediul în care funcționează un produs metalic, să afecteze rezistența la coroziune a materialului în sine și să prevină contactul dintre metal și substanțele agresive. a mediului extern.
Coroziunea poate fi prevenită complet numai într-un mediu inert, de exemplu, într-o atmosferă de argon; cu toate acestea, este imposibil să se creeze un astfel de mediu în funcționarea structurilor și mecanismelor în marea majoritate a cazurilor. În practică, pentru a reduce activitatea corozivă a mediului, ei încearcă să îndepărteze componentele cele mai reactive din acesta, de exemplu, reduc aciditatea soluțiilor apoase și a solurilor cu care metalele pot intra în contact. Una dintre metodele de combatere a coroziunii fierului și aliajelor sale, cuprului, alamei, zincului și plumbului este îndepărtarea oxigenului și a dioxidului de carbon din soluțiile apoase. În industria energetică și în unele ramuri ale tehnologiei, apa este, de asemenea, eliberată de cloruri, care stimulează coroziunea locală. Pentru a reduce aciditatea solului, se efectuează văr.
Agresivitatea atmosferei depinde foarte mult de umiditate. Pentru orice metal există o umiditate relativă critică, sub care nu suferă coroziune atmosferică. Pentru fier, cupru, nichel, zinc, este de 50–70%. Uneori, pentru siguranța produselor care au valoare istorică, temperatura lor este menținută artificial peste punctul de rouă. În spații închise (de exemplu, cutii de ambalare) umiditatea este redusă folosind silicagel sau alți adsorbanți. Agresivitatea atmosferei industriale este determinată în principal de produsele arderii combustibilului ( cm. POLUAREA MEDIULUI). Pierderile de coroziune sunt reduse prin prevenirea ploilor acide și eliminarea emisiilor de gaze nocive.
Distrugerea metalelor în medii apoase poate fi încetinită cu ajutorul inhibitorilor de coroziune, care se adaugă în cantități mici (de obicei mai puțin de 1%) la soluțiile apoase. Ele contribuie la pasivarea suprafeței metalice, adică la formarea unui film subțire și dens de oxizi sau alți compuși slab solubili, care împiedică distrugerea substanței de bază. În acest scop se folosesc unele săruri de sodiu (carbonat, silicat, borat) și alți compuși. În cazul în care un lame de ras scufundate în soluție de cromat de potasiu, se păstrează mult mai mult timp. Deseori sunt folosiți inhibitori organici, care sunt mai eficienți decât cei anorganici.
O modalitate de a proteja împotriva coroziunii se bazează pe dezvoltarea de noi materiale cu rezistență mai mare la coroziune. Se caută în mod constant înlocuitori pentru metalele corozive. Materialele plastice, ceramica, sticla, cauciucul, azbestul și betonul sunt mai rezistente la influențele mediului, dar sunt inferioare în multe alte proprietăți metalelor, care încă servesc ca principale materiale structurale.
Metalele nobile sunt practic rezistente la coroziune, dar sunt prea scumpe pentru utilizare pe scară largă, deci sunt utilizate numai în părțile cele mai critice, de exemplu, pentru fabricarea contactelor electrice necorozive. Nichelul, aluminiul, cuprul, titanul și aliajele pe bază de acestea au o rezistență ridicată la coroziune. Producția lor crește destul de rapid, totuși, chiar și acum cel mai accesibil și utilizat metal rămâne fierul care ruginește rapid. A da rezistență la coroziune aliajele pe bază de fier folosesc adesea aliaje. Așa se obține oțelul inoxidabil care, pe lângă fier, conține crom și nichel. Cel mai comun oțel inoxidabil al timpului nostru, gradul 18–8 (18% crom și 8% nichel), a apărut în 1923. Este destul de rezistent la umiditate și oxigen. Primele tone de oțel inoxidabil din țara noastră au fost topite în 1924 la Zlatoust. Acum au fost dezvoltate multe tipuri de astfel de oțeluri, care, pe lângă crom și nichel, conțin mangan, molibden, wolfram și altele. elemente chimice. Aliarea la suprafață a aliajelor de fier ieftine cu zinc, aluminiu și crom este adesea folosită.
Pentru a rezista la coroziunea atmosferică, straturile subțiri sunt aplicate produselor din oțel din alte metale care sunt mai rezistente la umiditate și oxigenul atmosferic. Acoperirile cu crom și nichel sunt adesea folosite. Deoarece cromarea conțin adesea crăpături, acestea sunt de obicei aplicate peste plăci de nichel mai puțin decorative. Pentru a proteja tabla conserve impotriva coroziunii in acizii organici continuti in alimente, consumati cantitate semnificativă staniu. Mult timp de acoperit ustensile de bucatarie folosit cadmiu, dar acum se știe că acest metal este periculos pentru sănătate, iar acoperirile cu cadmiu sunt folosite doar în tehnologie.
Pentru a încetini coroziunea, pe suprafața metalică se aplică lacuri și vopsele, uleiuri minerale și grăsimi. Structurile subterane sunt acoperite cu un strat gros de bitum sau polietilenă. Suprafețe interioare țevi din oțel iar rezervoarele sunt protejate cu acoperiri ieftine de ciment.
Pentru ca vopseaua să fie mai fiabilă, suprafața metalică este curățată temeinic de murdărie și produse de coroziune și supusă unui tratament special. Pentru produsele din oțel se folosesc așa-numitele convertoare de rugină, care conțin acid fosforic (H 3 PO 4) și sărurile acestuia. Ele dizolvă resturile de oxizi și formează o peliculă densă și durabilă de fosfați, care este capabilă să protejeze suprafața produsului pentru o perioadă de timp. Apoi metalul este acoperit cu un strat de grund, care ar trebui să se potrivească bine pe suprafață și să aibă proprietăți protectoare(de obicei se folosește plumb roșu sau cromat de zinc). Abia atunci se poate aplica lac sau vopsea.
Una dintre cele mai eficiente metode de control al coroziunii este protectie electrochimica. Pentru a proteja platformele de foraj, bazele metalice sudate, conductele subterane, acestea sunt conectate ca catod la o sursă de curent externă. Ca anod se folosesc electrozi inerți auxiliari.
O altă variantă de astfel de protecție este utilizată pentru structurile de oțel relativ mici sau acoperite suplimentar cu izolație. obiecte metalice(de exemplu, conducte). În acest caz, se folosește un protector - un anod dintr-un metal relativ activ (de obicei magneziu, zinc, aluminiu și aliajele acestora), care este distrus treptat, protejând obiectul principal. Un anod de magneziu protejează până la 8 km de conductă. Protecția benzii de rulare este larg răspândită; de exemplu, în SUA, aproximativ 11,5 mii de tone de aluminiu sunt cheltuite anual pentru producția de protectori.
Protecția unui metal de un alt metal, mai activ, situat la stânga în rândul de tensiune, este eficientă fără a impune o diferență de potențial. Un metal mai activ (de exemplu, zincul pe suprafața fierului) protejează un metal mai puțin activ de distrugere.
Metodele electrochimice de combatere a coroziunii includ protecția împotriva distrugerii structurilor de către curenții vagabonzi. O modalitate de a elimina o astfel de coroziune este conectarea cu un conductor metalic a secțiunii structurii din care curge curentul parazit, cu șina de-a lungul căreia se deplasează tramvaiul sau trenul electric.
Elena Savinkina
Când metalele interacționează cu substanțele din mediu, pe suprafața lor se formează compuși care au proprietăți complet diferite decât metalele în sine. În viața obișnuită, repetăm adesea cuvintele „rugină”, „rugină”, văzând o acoperire maro-gălbuie pe produsele din fier și aliajele sale.
Ruginirea este un caz special de coroziune.
Coroziunea este un proces de distrugere spontană a metalelor sub influența mediului extern.
Cu toate acestea, aproape toate metalele sunt supuse distrugerii, în urma căreia multe dintre proprietățile lor se deteriorează (sau se pierd complet): rezistența, ductilitatea, scăderea luciului, conductivitatea electrică scade și frecarea dintre piesele mobile ale mașinii crește, dimensiunile pieselor se schimbă, etc.
Prin natura sa chimică, coroziunea este un proces redox. În funcție de mediul în care se desfășoară, se disting două tipuri de coroziune.
Tipuri de coroziune
1.Coroziunea chimică are loc într-un mediu neconductiv.
Acest tip de coroziune se manifestă în cazul interacțiunii metalelor cu gaze uscate sau lichide neelectrolitice (benzină, kerosen etc.). Piese și componente ale motoarelor, turbinelor cu gaz, lansatoare de rachete. Coroziunea chimică este adesea observată în timpul prelucrării metalelor la temperaturi ridicate.
3 Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4
4 Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3
Majoritatea metalelor sunt oxidate de oxigenul atmosferic, formând pelicule de oxid la suprafață. Dacă acest film este puternic, dens, bine lipit de metal, atunci protejează metalul de distrugerea ulterioară. Astfel de filme de protecție apar în Zn, Al, Cr, Ni, Sn, Pb, Nb, Ta etc. În fier, este liber, poros, ușor de separat de suprafață și, prin urmare, nu este capabil să protejeze metalul de distrugerea ulterioară.
II. Coroziunea electrochimică apare într-un mediu conductiv (într-un electrolit) cu apariția unui curent electric în interiorul sistemului. Părți subacvatice ale navelor, cazane cu abur, conducte subterane, structuri metalice în aer umed. De regulă, metalele și aliajele sunt eterogene și conțin incluziuni de diverse impurități. Când intră în contact cu electroliții, unele părți ale suprafeței încep să joace rolul unui anod (donează electroni), în timp ce altele acționează ca un catod (acceptă electroni).
Pentru a proteja fierul de coroziune, se folosesc diferite acoperiri: vopsea, un strat de metal (staniu, zinc). În același timp, vopseaua și tabla protejează împotriva coroziunii atâta timp cât stratul protector este intact. Apariția fisurilor și a zgârieturilor în acesta contribuie la pătrunderea umidității și a aerului la suprafața fierului, iar procesul de coroziune se reia, iar în cazul unei acoperiri cu staniu este chiar accelerat, deoarece staniul servește ca catod în proces electrochimic.
Fierul galvanizat se comportă diferit. Deoarece zincul acționează ca un anod, funcția sa de protecție este păstrată chiar dacă stratul de zinc este deteriorat. protectie catodica utilizat pe scară largă pentru a reduce coroziunea conductelor subterane și subacvatice și a suporturilor din oțel ale transmisiilor de înaltă tensiune, platformelor petroliere și debarcaderului.
