3. Морскаякоррозия

Коррозии в морской воде подвержены металлические части морских су- дов, механизмы и трубопроводы, металлические сооружения морских портов и т. д. Морская вода является хорошо аэрированным, нейтральным электро- литом с высокой электропроводностью, обусловленной наличием в ней со- лей с большим содержанием хлоридов, оказывающих депассивирующее дей- ствие.

Механизм морской коррозии металлов электрохимический, преимуще- ственно с кислородной деполяризацией. На скорость морской коррозии ока- зывают влияние состав морской воды, ее температура и скорость движения, дополнительный механический фактор (аэрирование, кавитация), контакт разнородных металлов, биологический фактор (обрастание подводной части металлических сооружений морскими растительными и животными орга- низмами). Общая концентрация солей в морской воде достигает 4%, что влияет на ее электропроводность. Йод и бром играют роль дополнительных катодных деполяризаторов и ускоряют коррозию. Хлор-ион является силь- ным депассиватором, т. е. ускоряет анодный процесс коррозии металлов. Се- роводород подкисляет морскую воду и связывает ионы металлов в трудно- растворимые сульфиды, облегчая протекание анодного и катодного элек- тродных процессов электрохимической коррозии. При прохождении элек- трического тока через подводную часть судов и морских сооружений возни- кает их электрокоррозия.

Большое влияние на скорость коррозии в морской воде оказывает глу- бина погружения. Скорость коррозии металлов резко уменьшается с глуби- ной погружения, что связано с уменьшением содержания кислорода в воде. На глубине 1000 м наблюдается минимум скорости коррозии, что соответст- вует достижению минимального содержания кислорода в морской воде.

Относительно высока скорость коррозии морских судов по ватерлинии. Особенно интенсивно процесс разрушения металла развивается в зоне, рас- положенной несколько выше этой линии. Этому способствует облегченный доступ кислорода, смывание защитных пленок с поверхности, периодиче- ское ее смачивание электролитом с последующим высыханием, перепадом температур.

Наиболее распространенным методом защиты металлов от коррозии в морской воде является нанесение лакокрасочных покрытий. Используют также цинковые и кадмиевые покрытия как самостоятельные или как под- слой под лакокрасочные. Широкое применение находит электрохимическая

защита морских судов и сооружений, а также применение некоторых корро- зионно-стойких сплавов (например сплав меди с никелем).

4. Коррозия в расплавленныхсолях

Расплавленные соли широко используются в промышленности при про- изводстве электролитическим способом ряда металлов (алюминий, литий, натрий, магний и др.) в качестве нагревающих сред при термической обра- ботке, как теплоносители в теплоэнергетике. Металлы, соприкасаясь с рас- плавленными солями, взаимодействуют с ними и подвергаются коррозион- ному разрушению.

При погружении металлов в расплавленные соли, являющиеся электро- литами, в результате взаимодействия между ними возникает разность элек- трических потенциалов (электродные потенциалы в расплавленных солях). Значения этих потенциалов зависят от природы анионов расплава и сущест- венно отличаются от электродных потенциалов в водных растворах по вели- чине и расположению в электрохимическом ряду напряжений. Для некото- рых металлов (серебро, цинк, свинец и др.) установлено, что в расплавах своих солей они ведут себя обратимо и их электродные потенциалы соответ- ствуют термодинамическому уравнению

0

^EMe

E_Me

• (RT/nF)lna

_Men

Для большинства металлов в расплавах их солей устанавливается необ- ратимый или стационарный электродный потенциал.

Коррозия металлов в расплавленных солях является электрохимической и состоит из двух сопряженных электродных процессов:

• анодного (окислениеметалла):

Me +mA^{= Men+}·mA^+ne;

• катодного (ассимиляция электроновдеполяризатором)

D+ne= [D·ne].

Катодными деполяризаторами в расплавленных солях, по данным Н. Д. Томашова, могут быть растворенный в расплаве кислород, вода необезво- женного расплава, некоторые катионы:

О₂+ 4е = 2О^2;

H₂O = H⁺+ OH^; H⁺+ e = 1/2H₂; Fe³⁺+ e = Fe²⁺.

Условием возможности самопроизвольного протекания коррозионного процесса в расплавах является убыль изобарно-изотермического потен- циала реагирующей системы, т. е.ΔG_Т< 0. Электрохимическое растворение металлов в расплавах хлористых солей идет в основном на анодныхучастках

• границах зерен, а центральные части зерен являютсямикрокатодами.

При высоких температурах в расплавленных солях углеродистые стали, помимо их коррозионного растворения, подвергаются обезуглероживанию кислородом воздуха, влаги. Обычно чем агрессивнее расплав в коррозион- ном отношении, тем сильнее в нем идет обезуглероживание сталей.

На скорость коррозии в расплавленных солях оказывают влияние вид соли, кислород и различные добавки. Расплавы сульфатов агрессивнее рас- плавов хлоридов, так как сульфат-ион является катодным деполяризатором. Расплавы нитратов еще агрессивнее, так как нитрат-ион представляет собой активный катодный деполяризатор. Пропускание через расплав соли кисло- рода, воздуха или водяного пара приводит к увеличению скорости коррозии, так как облегчается катодный процесс. Коррозию сталей в расплавах солей снижает добавка таких веществ, как графит, активированный уголь, бура и другие восстановители, понижающие окислительную способность распла- вов.

Для защиты металлов от коррозии в расплавленных солях используют- ся следующие методы: применение менее агрессивных расплавов; снижение содержания в расплавах вредных примесей; максимальное снижение скоро- стей конвективных потоков; электрохимическая катодная защита.