7.3 Коррозия блуждающими токами
В промышленных районах и вдоль железнодорожных путей наблюдаются особый вид коррозии, которую вызывают так называемые блуждающие токи. Они возникают в почве, ответвляясь от трамвайных или железнодорожных рельсов, электролизеров, сварочных агрегатов, заземлений и пр. Коррозия может вызываться постоянным и переменным токами, однако действие постоянного тока более опасно.
Рис. 7.3 – Схема возникновения и действия блуждающих токов
На рисунке 7.3 представлена схема, иллюстрирующая процесс коррозии блуждающими токами. Ток, ответвляющийся в почву, вызывает в месте ответвления коррозию рельса (анодный участок на рельсе). Входя в трубопровод, ток катодно поляризует участок входа. Пройдя определенное расстояние по трубопроводу, ток вновь возвращается в рельс. Место выхода тока – это анодный участок на трубопроводе, где идет интенсивное разрушение металла. Блуждающие токи могут иметь радиус действия, измеряемый десятками километров. Борьбу с коррозией блуждающими токами проводят путем применения комплекса защитных мер. В частности, осуществляют дренаже, т.е. отвод тока от анодной зоны трубопровода с помощью металлического проводника обратно в рельс или на отрицательную шину тяговой подстанции.
Иногда параллельно рельсам укладывают специальные аноды. Применяют изоляцию опасных участков трубопроводов. Большое значение имеет уменьшение сопротивления на стыках.
7.4 Морская коррозия
Коррозии в морской воде подвержены суда, металлические сооружения портов, нефтепромыслов и других металлоконструкций. Воздействию морской воды подвергаются гидросамолеты и вертолеты.
Морская вода в среднем содержит 3¸3,5% растворенных солей. Их содержание значительно колеблется в различных водных бассейнах: например Атлантическом океане 3,5; Средиземном море 3,9; Черном море 1,7; речной воде 0,03.
Наиболее опасным фактором является то, что в морской воде содержится значительное количество ионов хлора, т.е. ионов – активаторов. Морская вода имеет нейтральную или слабощелочную реакцию (рН = 7,2¸8,6); ее удельная электропроводность достаточно высока [(2,5¸3,0)×10-2 1/ом×см], содержание кислорода может достигать 8 мг/л. В морской воде содержится большое количество микроорганизмов, способствующих ускорению коррозии и обрастанию соприкасающихся с водой металлоконструкций.
Коррозия в морской воде протекает исключительно с катодным контролем. Присутствие ионов – активаторов (Cl¯) препятствует образованию пассивных пленок на поверхности металлов. Высокая электропроводность морской воды исключает возможность проявления омического торможения. По этой причине велика опасность контактной коррозии. Очень опасна коррозия по ватерлинии. При этом наиболее интенсивная коррозия развивается в зоне, располагающейся несколько выше ватерлинии, где происходит периодическое смачивание поверхности металла.
При погружении металла на различную глубину скорость коррозии изменяется. Сначала она снижается до минимального значения на глубине 1000 метров, а затем возрастает. Этот минимум соответствует минимальному содержанию кислорода в морской воде (1,12 мг/л). Из различных металлов больше всего корродирует Ст 3 (0,106 г/м2·год), затем сплав ЛС59, 2Х13, ЛМЦ-1 (0,0024) и АМг-6 (0,0016). То есть скорость коррозии АМг-6 почти в 100 раз меньше чем у Ст 3.
Гидростатическое давление не влияет на морскую коррозию. Существенно ускоряет коррозию движение морской воды. При стоянках в портах возможна электрокоррозия корпусов судов, обусловленная либо неправильным энергопитанием, осуществляемым с берега, либо блуждающими токами.
Для защиты корпусов морских судов от коррозии применяют лакокрасочные покрытия на виниловой, фенол-формальдегидной, каменноугольной и битумной основах. Подводную часть судов предохраняют специальными покрытиями, в состав которых входят вещества, токсичные для микроорганизмов (окись меди, ртуть и др.).
Из металлических покрытий для защиты оборудования соприкасающегося с морской водой, предпочтение отдают кадмиевым покрытиям. Цинковые покрытия менее стойкие в условиях воздействия морской воды.