Електрохимична корозия: описание на процеса и методите на борба

Корозия на металите, особено основното й разнообразие - електрохимически, винаги създава трудностите при експлоатацията на метални изделия, преждевременно ги унищожава. Най-простите инструменти (нож, брадва, плуг) бързо се влошават във влажна среда. Необходими са многобройни и продължителни изследвания на процесите на химични фрактури, преди да се открият технически решения, които спират корозията на металите.

Описание на процеса

Електрохимичната корозия е процес, което се случва при задължителното присъствие:

• електролит;
• метали с нисък и висок потенциал на оксидация-редукция (потенциали на електродите).

Електролитът образува вода, кондензат, каквото и да е естествено утаяване. Наличието на два вида метал практически не винаги съществува и се дължи на два фактора:

1. Хетерогенност на продукта, т.е. наличието на чужди включвания.
2. Незабавно докосване на продукти от различни метали.

В електролита, нееднородните метали образуват къси галванични клетки, наречени корозионни клетки. Тази комбинация води до разтваряне на метал с по-нисък електрод, който се нарича електрохимична корозия. Скоростта на този процес зависи силно от наличието на соли в разтвора и от неговата температура.

Основните предмети на корозия

Нехомогенните метални зони се намират случайно на повърхността на изделието и зависят от технологията и качеството на тяхното производство, поради което корозионните щети са по-често локални. Освен това, Местоположението на корозията зависи от хетерогенността:

• защитни оксидни филми;
• електролит;
• влияние на външни фактори (нагряване, облъчване);
• Вътрешните напрежения причиняват неравномерна деформация.

Заварените и занижени стави са ярки представители на контакта на чужди метали, изложени на активна електрохимична корозия. Заваряване и занитване - най-разпространената технология в изграждането на трайни връзки във всички основни отрасли и големи тръбопроводни системи:

• машиностроене;
• корабостроене;
• нефтопроводи;
• газопроводи;
• водоснабдяване.

Най-значително неуспеха на заварки и нитове възникне в морска вода, в присъствието на сол, която значително ускорява процеса на корозия.

Катастрофална ситуация е създадена през 1967 г. с рудодобив "Анатина", Когато морската вода от високите вълни удари корабите. Медните конструкции във вътрешността на таблата и стоманената кутия допринесоха за създаването на корозивен елемент в електролита от морска вода. Краткосрочната електрохимична корозия причини омекване на корабния корпус и създаването на извънредна ситуация до евакуацията на екипа.

Положителният ефект от електрохимичната корозия е много рядък. Например, когато инсталирате нови тръби в отоплителни системи на жилищни сгради. Съединителите с резба на съединителите започват да текат по време на първоначалното стартиране, докато продуктите от корозия, състоящи се от хидратирано желязо, запълнят микропорите в конеца.

Независимо от вида на корозията, химическата или електрохимическата, нейните последствия са еднакви - унищожаване на продукти с огромна стойност. Освен това, в допълнение към директните загуби от материали, които са станали неизползваеми, има индиректни загуби, свързани с изтичане на продукта, престой при подмяна на неподходящи материали и части и нарушаване на правилата на технологичните процеси.

Съвременни методи на борба

Многобройни изследвания и развитие и технологичния прогрес са довели до създаването на цяла система от методи и инструменти в борбата срещу корозия. Има три основни области на защита срещу корозия:

1. Конструктивни решения.
2. Активни методи.
3. Пасивни методи.

Конструктивни решения се състои в избора на материали, които са минимално корозионни по отношение на физическите им свойства:

• неръждаема стомана;
• легирана стомана;
• цветни метали.

Активните методи за контрол бяха предложени от самата електрохимична корозия. DC напрежението се прилага към защитената метална конструкция, така че да се увеличи потенциалът на електрода и да се забави процесът на електрохимично разтваряне. Вторият вариант на активна защита е жертвеният анод, който има нисък потенциал на електрод, поради което се разрушава вместо защитения обект.

Пасивни методи се състои в прилагането на защитни покрития. Техническият прогрес в тази област започва да се развива с прилагането на обикновени бои и лакове, предотвратяващи навлизането на кислород, влага и кондензат върху повърхността на металите. След това имаше галванични покрития, базирани на:

• цинково галванизиране;
• хромиран хром;
• никел - никелово покритие.

Поцинкована желязо, никел и хром прибори за хранене, кутии с продукти служат в продължение на много години, без да се поддава на галваничната корозия, поддържане красив външен вид, предотвратяване разваляне.

Технически напредък в разработването на методи за контрол на корозията

Тъй като корозионната загуба на метал е астрономическа сума, технологичният прогрес продължава да предлага нови методи за справяне с него, тъй като изследването и разработването на хардуер. Те включват:

• Газово-термично пръскане, образуващи ултра тънки защитни покрития;
• Термодифузионни покрития, които създават силна повърхностна защита;
• кадмий, осигуряващ защита на стоманата в морската вода.

Нарастването на промишленото производство става с постоянно увеличение на производството на метални изделия. Електрохимичната корозия, независимо от историческата епоха, създава постоянна заплаха за огромния обем структури и отговорни структури. Ето защо създаването на нови методи и средства за борба е една от задачите на изследването на техническия прогрес.