Гальванического коррозионного элемента

Е_а - анодный потенциал; Е_к - катодный потенциал; R_а -анодное поляризационное сопротивление; R_к -катодное поляризационное сопротивление; R_гр - сопротивление грунта (почвенного электролита)

Рис. 1.3.3. Диаграмма для оценки коррозионной активности грунта

По отношению к стали в зависимости от состава грунта

Рис. 1.3.4. Влияние величины рН на скорость коррозии стали

Рис. 1.3.5. Коррозионные макроэлементы на поверхности трубопроводов

а - окалина; б - царапина; в - вмятина; г - наклеп; д - поперечный сварной шов;

е - продольный сварной шов; ж - при пересечении почв различного состава;

з - различный доступ кислорода к трубопроводу

1 - стенка трубы; 2 - газопровод; 3 - песок (хорошая аэрация);

4 - глина (плохая аэрация)

Рис. 1.3.6. Принципиальная схема образования очагов коррозии

Под действием блуждающих токов

1 - газопровод; 2 - рельс; 3 - электропоезд; 4 - контактная сеть;

5 - тяговая подстанция (ТП); 6 - отсасывающие линии ТП

Контрольные вопросы

1. Объясните, как возникает почвенная коррозия на стальных подземных сооружениях?

2. Приведите примеры образования коррозионных микро- и макроэлементов.

3. Поясните работу гальванического коррозионного элемента. Приведите пример записи реакций анодного, катодного и вторичных процессов при коррозии стальных подземных сооружений.

4. Перечислите основные факторы, влияющие на интенсивность почвенной коррозии.

5. Как влияет на интенсивность почвенной коррозии состав, влажность, воздухопроницаемость и удельное электрическое сопротивление грунта.

6. Что понимают под термином “естественный потенциал подземного сооружения”? Как меняется естественный потенциал трубопровода в зависимости от метеорологических и климатических условий?

7. Перечислите наиболее мощные источники блуждающих токов.

8. Объясните, как возникает коррозия блуждающими токами на подземных трубопроводах?

9. Что такое “катодная”, “анодная” и “знакопеременная зона”?

10. Расскажите об основных мероприятиях, направленных на ограничение утечек токов на электрифицированных железных дорогах и других источниках блуждающих токов.

Глава 1.4

Защита металлических сооружений от подземной коррозии

• Коррозионная активность грунтов

• Способы защиты подземных металлических сооружений от коррозии

• Защита подземных металлических сооружений изолирующими покрытиями

• Электрохимическая защита подземных металлических сооружений

• Контроль эффективности электрохимической защиты и коррозионного состояния газопровода

• Контрольные вопросы

Коррозионная активность грунтов

Общая оценка местной коррозионной активности грунта

Процесс коррозии металла в подземных условиях обусловлен большим числом физических и физико-химических факторов, определяющих его интенсивность. Среда, в которой протекает этот процесс, характеризуется огромным числом взаимосвязанных и переменных во времени параметров. Сложная взаимосвязь этих параметров приводит к тому, что тот или иной параметр при различном сочетании других может действовать не только с различной интенсивностью, но даже изменять направление воздействия, т.е. в одном случае может ускорять, а в другом – тормозить коррозионный процесс.

Взаимодействие металла с грунтом приводит к изменению и самого грунта, прилегающего к металлу, что, в свою очередь, может повлиять на ход коррозионного процесса. Поэтому во многих случаях интенсивность и характер процесса коррозии нестабильны во времени. Отсюда следует, что ни один из методов оценки коррозионной активности среды, основанный на определении какого-либо одного ее параметра, не может дать однозначной оценки. Более достоверную оценку дают методы, отображающие целую группу факторов. В нашей стране коррозионную активность грунтов по отношению к стали подземных металлических сооружений оценивают по удельному сопротивлению грунта, по потере массы образцов и плотности поляризационного тока.

Агрессивность почвы вдоль трассы трубопровода труднее оценить, чем локальную агрессивность для небольшой конструкции. По отношению к незащищенным стальным поверхностям площадью в несколько квадратных метров грунт можно считать однородным. На таких участках может сказываться местная агрессивность грунта. Для протяженных трубопроводов сильно проявляется неоднородность грунтов. Если трубопровод проходит через различные участки грунта, то образуются так называемые элементы дифференциальной аэрации.

На основании характеристики изменения сопротивления грунта вдоль трассы трубопровода можно обнаружить прилегающие один к другому участки грунта с различной проводимостью, обусловливающей образование элементов дифференциальной аэрации. При этом низкоомные грунты оказываются обычно менее аэрированными и содержащими больше солей, чем высокоомные грунты, так что здесь могут образовываться аноды. Соответствующие катоды располагаются в зоне высокоомных, обычно сильно аэрированных грунтов с небольшим содержанием солей.