58. Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия.

Коррозия – (лат. «corrodere», разъедать)

Самопроизвольно протекающий процесс разрушения

материала в результате его химического взаимодействия

с окружающей средой.

Металлы – наиболее подверженный коррозийным процессам класс материалов.

Классификация коррозийных процессов.

Электрохимическая коррозия

Микро-гальванокоррозия, макро-гальванокоррозия, электрокоррозия

При протекании гальванокоррозии разрушающийся металл является отрицательным электродом самопроизвольно возникающего коррозионного короткозамкнутого гальванического элемента.

При протекании электрокоррозии разрушающийся металл является анодом самопроизвольно возникающей электролизной цепи, получающей питание от внешнего источника ЭДС.

Процесс на аноде

(более активном металле / участке металла)

Me⁰ – nē → Meⁿ⁺ (окисление)

Процесс на катоде

(менее активном металле / участке металла)

2H+ + 2ē → H₂ – в кислой среде

2H₂O + 2ē → H₂ + 2OH– – в нейтральной среде

O₂ + 2H₂O + 4ē → 4OH– – в присутствии кислорода

59. Основные методы борьбы с коррозией. Почвенная коррозия.

Лебедев. Конспект лекций:

Почвенная коррозия – разрушение металла в почве. Ежегодные потери металла вследствие протекания почвенной коррозии достигают 4%.

Классификация грунтов по коррозионной активности:

- высококоррозионные грунты (тяжелые глинистые, которые длительное время удерживают влагу);

- среднекоррозионные грунты;

- практически инертные грунты в коррозионном отношении (песчаные почвы).

Влияние различных факторов на почвенную коррозию

• Влияние влажности грунта на почвенную коррозию металла.

Влажность грунта  очень сильно влияет на скорость почвенной коррозии, превращая почву в электролит. Она же вызывает электрохимическую коррозию находящихся в грунте металлоконструкций. Вода в грунте может быть: капиллярной,   гравитационной,   связанной.  Капиллярная влага собирается   в  порах   грунта.  Высота  подъема  ее  по  капилляру зависит от диаметра пор. Капиллярная влага сильно влияет на скорость почвенной коррозии.   Связанная   влага  на  скорость  почвенной коррозии не влияет, т.к. находится в виде гидратированных химических соединений. Под действием силы тяжести в грунтах и почвах постоянно перемещается вода, которая  оказывает,  как и  капиллярная,  значительное  влияние  на   скорость почвенной коррозии.

С повышением влажности почвы анодный процесс проходит легче (за счет затруднения пассивации поверхности металла), а   катодный   –   труднее   (грунт  насыщается влагой, затрудняется его аэрация). Влажность, при  которой наблюдается наибольшая скорость коррозии, называют критическим показателем влаги для грунта. Для глинистых грунтов он составляет около 12 – 25%, для песчаных 10 – 20%.

• Пористость (воздухопроницаемость) грунта

Пористость (воздухопроницаемость) грунта  влияет на способность длительное время сохранять влагу и аэрацию. Воздухопроницаемость зависит от состава грунта, его плотности, влажности. Грунты, хорошо пропускающие воздух (песчаные), более агрессивны. В песчаных грунтах катодный процесс протекает с облегчением.

Поверхность трубопровода в песчаной  зоне будет играть роль катода, а глинистой – анода. Разрушение металла будет происходить на анодных участках, где затруднен доступ кислорода к поверхности.