Elektrochemická koroze: popis procesu, předměty destrukce, metody kontroly

Anonim
Vývoj tisíciletí by byl bez civilizace nemožný bez kovu, ze kterého byly vyrobeny jak šipky, tak kopie pravěku, stejně jako nejmodernější stroje modernity. Celé éry mají „kovové“ názvy: bronz, měď, železo. Hutní závody pracují nepřetržitě, aby poskytly průmyslu potřebné množství kovových sochorů. Strojírenské podniky z nich vyrábějí obrovskou škálu výrobků od trubek, kolejnic a plechů až po jehly a špendlíky.

Koroze kovů, zejména jejich hlavní odrůda - elektrochemické, vždy způsobovala potíže při provozu jakýchkoli kovových výrobků, které je předčasně zničily. Nejjednodušší nástroje (nůž, sekera, pluh) se rychle rozpadly ve vlhkém prostředí. Bylo provedeno mnoho a dlouhodobých studií chemických procesů destrukce, než bylo zjištěno, že technická řešení pozastavují korozi kovů.

Popis procesu

Elektrochemická koroze je proces, který probíhá s povinnou přítomností:

  • elektrolyt;
  • kovy s nízkým a vysokým redox potenciálem (elektrodové potenciály).

Elektrolyt je tvořen vodou, kondenzátem, jakýmikoli přírodními precipitáty. Přítomnost dvou typů kovů se téměř nikdy nestane a je způsobena dvěma faktory:

  1. Heterogenita produktu, tj. Přítomnost cizích inkluzí.
  2. Přímo se dotýká produktů z různých kovů.

V elektrolytu tvoří heterogenní kovy galvanický článek s krátkou cirkulací, tzv. Korozní. Tato kombinace vede k rozpuštění kovu s nižším elektrodovým potenciálem, který se nazývá elektrochemická koroze. Rychlost tohoto procesu silně závisí na přítomnosti solí v roztoku a jeho teplotě.

Hlavní předměty koroze

Nerovnoměrná kovová místa jsou náhodně umístěna na povrchu výrobku a závisí na technologii a kvalitě jejich výroby, takže poškození koroze je častěji lokální. Navíc lokalizace koroze závisí na heterogenitě:

  • ochranné oxidové filmy;
  • elektrolyt;
  • vliv vnějších faktorů (topení, záření);
  • vnitřní napětí způsobující nerovnoměrnou deformaci.

Svařované a nýtované spoje jsou významnými zástupci kontaktu cizích kovů vystavených aktivní elektrochemické korozi. Svařování a nýtování - nejběžnější technologie při výstavbě stálých přípojek ve všech předních průmyslových odvětvích a velkých potrubních systémech:

  • strojírenství;
  • stavba lodí;
  • ropovody;
  • plynovody;
  • vodní potrubí.

Nejvýznamnější poškození svarů a nýtů se vyskytuje v mořské vodě, v přítomnosti soli, v níž dochází k výraznému urychlení procesu koroze.

Katastrofická situace se vyvinula v roce 1967 s dopravcem Anatin rudy, kdy mořská voda z vln vysokých bouří dopadla na lodní lodě. Konstrukce mědi ve vnitřních prostorách a ocelové pouzdro přispěly k vytvoření korozivního prvku v elektrolytu z mořské vody. Přechodná elektrochemická koroze způsobila změkčení trupu a vytvoření nouzové situace, včetně evakuačního týmu.

Pozitivní vliv elektrochemické koroze je velmi vzácný. Například při instalaci nových trubek v systémech teplého vytápění obytných budov. Závitové spojky začnou proudit při počátečním rozběhu, dokud produkty koroze sestávající z hydratovaného železa nenaplní mikropóry ve vlákně.

Bez ohledu na typ koroze, chemické nebo elektrochemické, jeho účinky jsou stejné - zničení výrobků s velkou hodnotou . Kromě přímých ztrát z nepotřebných materiálů navíc dochází k nepřímým ztrátám spojeným s úniky produktu, prostoji při výměně nevhodných materiálů a dílů, porušení předpisů technologických postupů.

Moderní metody boje

Četný výzkum a vývoj technického pokroku vedl k vytvoření celého systému metod a nástrojů v boji proti korozi. Ochrana proti korozi má tři hlavní oblasti:

  1. Konstruktivní řešení.
  2. Aktivní metody.
  3. Pasivní metody.

Konstruktivní řešení spočívají ve výběru materiálů, které jsou minimálně korozivní ve svých fyzikálních vlastnostech:

  • nerezové oceli;
  • legované oceli;
  • neželezných kovů.

Aktivní metody boje vyvolaly samotnou elektrochemickou korozi. Konstantní napětí je aplikováno na kovovou strukturu, která má být chráněna, aby se zvýšil její elektrodový potenciál a zpomalil proces elektrochemického rozpouštění. Druhou variantou aktivní ochrany je obětovaná anoda, která má nízký elektrodový potenciál, v důsledku čehož je místo chráněného objektu zničena.

Pasivní metody spočívají v použití ochranných povlaků. Technický pokrok v této oblasti se začal vyvíjet s použitím jednoduchého lakování, které zabraňuje pronikání kyslíku, vlhkosti a kondenzátu na povrch kovů. Pak přišlo galvanické pokovování na základě:

  • pozinkování zinkem;
  • chrom - chromování;
  • niklování - niklování.

Pozinkované železo, poniklované a pochromované příbory, plechovky s produkty slouží po mnoho let, nepodléhají elektrochemické korozi, udržují krásný vzhled, zabraňují zkáze výrobků.

Technický pokrok ve vývoji metod boje proti korozi

Vzhledem k tomu, že korozivní ztráta kovu představuje astronomický součet, technický pokrok nabízí nové metody, jak se s ním vypořádat, jak se zlepšuje vědecký výzkum a hardware. . Patří mezi ně:

  • tepelné stříkání, vytváření ultratenkých ochranných povlaků;
  • tepelné difúzní povlaky, které vytvářejí silnou ochranu povrchu;
  • kadmium pro ochranu oceli v mořské vodě.

K růstu průmyslové produkce dochází s neustálým růstem produkce kovových výrobků. Elektrochemická koroze, bez ohledu na historickou epochu, je neustálou hrozbou velkému množství struktur a kritických struktur. Vytváření nových metod a prostředků boje je proto jedním z úkolů výzkumu technického pokroku.