1 Микрощель; 2 частицы песка; 3 пора в покрытии;
4 Зазор между деталями
Все конструкционные стали имеют примерно одинаковую невысокую коррозионную стойкость и нуждаются в защите от коррозии. Исключением являются коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали. Незначительные добавки меди (0,30,8 %) заметно повышают коррозионную стойкость углеродистых сталей в атмосфере. При этом содержании медь находится в виде твердого раствора. Медь либо выделяется на поверхности стали и образует оксиды, которые, взаимодействуя с оксидами железа, создают плотный защитный слой; либо выделяющаяся медь при некоторых условиях атмосферной коррозии способствует пассивированию железа на медно-содержащих сталях, затрудняет конденсацию влаги.
Подземная коррозия. Подземной коррозии подвергается наружная поверхность различных сооружений, расположенных в почве (грунте): металлических газопроводов, газовой, водопроводной, канализационной сетей, подземных резервуаров, частей строительных конструкций, кабелей и т. п. Необходимо иметь в виду, что в нашей стране, в особенности за последнее десятилетие, протяженность подземных металлических трубопроводов непрерывно и очень быстро увеличивается. Быстрое развитие сети подземных трубопроводов связано также и с огромным жилищным строительством. Как правило, срок эксплуатации подземных металлических трубопроводов определяется их коррозионной стойкостью.
Различают следующие основные виды подземной коррозии: в почве (грунте); коррозию при воздействии блуждающих токов; биокоррозию (микробиологическую) под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов в почве.
Коррозия металлов в почве, как правило, имеет электрохимический характер. При наличии влаги, вследствие образования «почвенного электролита» почвы обладают ионной проводимостью. Их принято рассматривать как своеобразные «твердые электролиты», в которых компоненты твердой основы практически неподвижны по отношению к корродирующей поверхности. Электрохимическая коррозия в почве имеет свои специфические особенности, отличающие ее от коррозии в растворах электролита с полным или неполным погружением, она происходит в результате деятельности коррозионных элементов.
Конечный продукт коррозии стали в почве ржавчина имеет сложный состав и строение. Наиболее часто ржавчина на стальных изделиях (в слабокислых, нейтральных и слабощелочных почвах) представляет собой смесь гидратов оксидов железа с различной степенью гидратации. В зависимости от наличия в почве хлоридов, карбонатов, в состав ржавчины могут входить и другие соединения, а также частицы грунта, сцементированные гидратами железа.
При коррозии в почве продукты коррозии остаются на поверхности металла. В тех случаях, когда продукты коррозии образуют плотный слой, что наблюдается редко, он экранирует поверхность металла, оказывая защитное действие. В большинстве же случаев образуется неплотный, рыхлый слой ржавчины, что способствует усилению коррозии. В образующихся коррозионных элементах ржавчина-сталь металл является разрушающимся элементом анодом. Практические наблюдения показывают, что наиболее опасна местная коррозия стенок подземных труб глубокие язвы, сквозные проржавления (свищи), которые обнаруживаются под слоем ржавчины. В отличие от коррозии типа: металл - раствор электролита, специфика коррозии в почве состоит в том, что коррозионные микроэлементы могут возникать и в результате микроструктурной неоднородности самой почвы, непосредственно прилегающей к поверхности металла, наличия различных микросоставляющих, газовых капилляров, пор и т. п. Специфической причиной образования макрокоррозионных пар является макрогетерогенность почвы. Некоторые факторы оказывают основное влияние на коррозионную активность почвы.
Влажность почвы. Благодаря наличию влаги образуется вызывающий коррозию почвенный электролит. Влага в почве может находиться в жидком, парообразном и твердом состояниях. Наиболее важное значение имеет жидкая влага. При замерзании почвы (образование льда) коррозионные процессы резко замедляются (рис. 14).
Рисунок 14 – Влияние влажности почвы на коррозию низкоуглеродистой стали: