Выбор конструкции, обработки среды и электрохимическая защита

Категория:
Цветные металлы


Выбор конструкции, обработки среды и электрохимическая защита

При конструировании для обеспечения коррозионной стойкости и эксплуатационной надежности изделий целесообразно:

а) избегать контактов разнородных металлов. При необходимости такого контакта следует применять прокладки из электроизоляционных материалов, лаковые покрытия или другие средства изоляции.

Также возможно применение металлических прокладок, имеющих значительно более низкий электродный потенциал, чем металлы основных деталей;

б) не допускать в конструкции мест, где бы могла задерживаться влага, избегать тесного контакта металлов с гигроскопичными материалами, например древесиной, обеспечить вентиляцию внутренних полостей конструкции;

в) не допускать резких изгибов трубопроводов в гидросистемах во избежание ударного действия среды во время работы. Коррозионное действие, оказываемое жидкостью, протекающей по трубопроводу, зависит от скорости течения ее (рис. 181). При малых скоростях количество кислорода, подводимого к катодным участкам, достаточно для эффективной кислородной деполяризации катода и увеличения эффекта коррозии (участок а).

При средних скоростях (участок б) количество подводимого кислорода вызывает заметное пассивирование металла и уменьшение эффекта коррозии.

При больших скоростях (участок в) ударное действие жидкости разрушает защитную пленку и коррозия усиливается.

Обработку коррозионной среды, как правило, применяют для резервуаров, имеющих ограниченную емкость, или для замкнутых гидросистем. При этом осуществляют или удаление из среды ускорителей коррозии или введение в нее ингибиторов.

Удаление из коррозионной среды ускорителей коррозии достигается, например, кипячением. Так удаляется из воды кислород, являющийся деполяризатором катода и, следовательно, ускорителем коррозии. Однако этот способ дает положительные результаты только для открытых емкостей. В этом случае величина коррозии железа, например, при повышении температуры воды будет возрастать только до определенного предела, а затем вследствие удаления кислорода пойдет на снижение. В закрытых системах коррозия железа с повышением температуры возрастает непрерывно.

При введении в коррозионную среду замедлителей коррозии, называемых ингибиторами, происходит нейтрализация действия ускорителей коррозии или воздействие ингибиторов на электрод гальванической пары, в результате чего коррозионный процесс замедляется. По своему действию ингибиторы делятся на анодные, катодные и органические.

Анодные ингибиторы пассивируют анод и тормозят или полностью останавливают коррозию. К ним относятся кислород, перекись водорода, хроматы и бихроматы. Последние снижают скорость коррозии почти всех металлов и считаются универсальными. Коррозия железа, цинка и меди может быть приостановлена введением в раствор десятых или сотых долей процента бихромата. Однако при определенных условиях анодные ингибиторы действуют как ускорители катодного процесса, являясь деполяризаторами.

Катодные ингибиторы замедляют скорость коррозии путем подавления катодного процесса или уменьшения активной площади катода за счет образования нерастворимых соединений, изолирующих катод от раствора. Катодные ингибиторы в отличие от анодных являются безопасными и при любом количестве в растворе они всегда замедляют процесс коррозии.

Органические замедлители, адсорбируясь на катодных участках поверхности, повышают перенапряжение водорода и тормозят катодный процесс. К ним относятся коллоидные или поверхностно-активные вещества типа агар-агара, желатины, декстри-на и др. В некоторых случаях, адсорбируясь на анодных участках, эти вещества тормозят анодный процесс. Они применяются для защиты от коррозии главным образом в кислых средах.

Рис. 1. Коррозия железа в воде при повышении температуры: а — в закрытой емкости; б — в открытой емкости

Электрохимическая защита от коррозии осуществляется как анодная защита и как катодная поляризация.

Анодная защита состоит в присоединении к конструкции постороннего анода, называемого протектором, в результате чего сама конструкция становится катодом. При этом протектор, являясь анодом, будет разрушаться, а металл конструкции — катод окажется неповрежденным. Этот метод защиты называют также протекторной защитой, а иногда — катодной, поскольку защищаемая конструкция является катодом.

Катодная поляризация осуществляется подключением защищаемой конструкции к постороннему источнику постоянного тока в качестве катода. Этот метод, называемый также электрозащитой, применяют для конструкций, работающих в жидких средах и для подземных сооружений при условии взаимодействия их с влажной почвой.

Для конструкций из железа, стали, алюминия и его сплавов в качестве протектора часто используется цинк. Однако цинковые протекторы с течением времени покрываются продуктами коррозии и эффективность их действия понижается, вследствие чего требуется очистка или замена их новыми. Лучшими являются протекторы из сплава алюминия с 5—10% цинка, а также протекторы из магниевых сплавов с 6—7% А1 и 2,5% Zn.

Площадь протектора должна составлять от 0,1 до 0,5% площади поверхности защищаемой конструкции. Конструктивная форма и расположение протектора играют важную роль для защиты от коррозии.

Электрические методы защиты (протекторная и электрозащита) эффективны лишь при достаточной электропроводности среды, например протекторная защита является эффективной в морской воде и неприменима в речной.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум