Классификация коррозионных процессов

Коррозионные процессы классифицируют по формам повреждения, механизма коррозионного процесса, типам разрушения металла и видам коррозионного воздействия.

1. Классификация коррозии по формам повреждения металла

По формам повреждения (внешним признакам) коррозионные повреждения разнообразны, принято разделять коррозию на сплошную и местную.

Сплошная коррозия распространяется на всю поверхность, разрушая металл в глубину равномерно. Неравномерность может проявляться некоторыми колебаниями глубины сплошного повреждения или избирательным удалением из сплава одного компонента. Сплошная коррозия при установленных запасах в толщине стенок не столь быстро сказывается на снижении механической прочности металла, но обусловливает интенсивное загрязнение среды продуктами коррозии, при этом усиливаются процессы образования отложений в котлах.

Местная коррозия (локальная) охватывает лишь отдельные участки поверхности, остальная поверхность металла при этом не затрагивается повреждениями. Выделяют несколько разновидностей местной коррозии: коррозия пятнами, язвенная, точечная, межкристаллитная и транскристаллитная. Коррозия пятнами проявляется в виде отдельных пятен относительно больших размеров, но небольшой глубины. Островными участками меньших размеров по площади, но значительно большей глубины проявляется язвенная коррозия. Точечная коррозия имеет вид многочисленных точечных повреждений. Межкристаллитная коррозия распространяется по границам зерен металла. При транскристаллитной коррозии трещины могут распространяться не только по границам зерен, но и перерезать тело кристаллита. При проявлении местной коррозии весовое количество разрушившегося металла меньше, чем при сплошной, но местная коррозия раньше выводит из строя элементы оборудования, работающего под давлением. Такие повреждения, как растрескивание металла или образование в стенках труб сквозных отверстий, грозят опасностью серьезных аварий.

2.Классификация коррозии по механизму коррозионного процесса.

По механизму коррозионного процесса - котельный металл может подвергаться химической и электрохимической коррозии, а также их совместному воздействию.

1) Химическая коррозия – это результат протекания химической реакции между металлом и рабочей средой, когда рабочая среда не является электролитом. Химическая коррозия может протекать в окислительной среде и в отсутствии кислорода.

В случае протекания коррозии в окислительной среде при окислении железа кислородом получаются вюстит, магнетит или гематит.

2Fe + O₂ →2FeO

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

В случае химической коррозии в отсутствии кислорода окисление железа происходит под действием водяного пара. При температуре менее 570ºС на поверхности металла образуется магнетит, который стабилен и образует защитную пленку. При температуре более 570ºС происходит образование вюстита, оксидная пленка при этом имеет пониженные свойства.

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂↑

Fe + H₂O → FeO + H₂↑

2) Внутрикотловая поверхность подвержена в основном электрохимической коррозии. Электрохимическая коррозия характеризуется тем, что протекающие при ней реакции сопровождаются возникновением электрического тока. Переносчиками электричества в растворах служат ионы, а в металле – свободные электроны. Электрохимическая коррозия металла связана с возникновением системы микрогальванических элементов на границе раздела: металл – рабочая среда, когда последняя является электролитом. Работа этих элементов, и, следовательно, коррозия определяется протеканием двух сопряженных электродных реакций – анодной и катодной:

- на аноде происходит переход ионов железа в воду:

Fe →Fe²⁺ + 2ē

-на катоде происходит ассимиляция электронов:

2H⁺ + 2ē →H₂↑ (коррозия с водородной деполяризацией)

O₂ + 2H₂O + 4ē →4OH^- ( коррозия с кислородной деполяризацией )