Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. Килимник А.Б - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

в) О
адс
+ Н
2
О + 2e → 2ОН
–
.
Возможно также:
а) О
2
+ Н
+
+ e → НО
2
; б) НО
2
→ ОН + ½ О
2
;
в) ОН + Н
+
+ e → Н
2
О.
Исследовалось влияние визуально наблюдаемых пленок электролита на кинетику катодных и анодных процессов. Ус-
тановлено, что катодный процесс ионизации кислорода на железе, никеле, меди и цинке облегчается по мере уменьшения
толщины L слоя электролита на поверхности металла. Так, для железного электрода при снижении L пленки влаги до 100
мкм величина катодной плотности тока при Е = const возрастает в 3–4 раза по сравнению с таковой при полном погружении
электрода в раствор.
В условиях АК металлов в активном состоянии материальный баланс анодного процесса можно выразить уравнением
Me + nН
2
О – ke → Me
k–
· nН
2
О,
который также протекает через систему последовательно-параллельных реакций. При коррозии, в частности железа и стали,
имеет место тесная взаимосвязь катодного и анодного процессов. Возможны также вторичные реакции, приводящие к обра-
зованию собственно продуктов коррозии:
а) Fe
2+
+ 2OH
–
→ Fe(OH)
2
; б) 4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2Н
2
О → 4Fe(OH)
3
;
в) 2Fe(OH)
3
→ Fe
2
O
3
· Н
2
О + 2Н
2
О;
г) 6Fe(OH)
2
+ O
2
→ 6Н
2
О + 2Fe
3
O
4
и т.д.
В соответствии с международным стандартом ISO 8044–1986 коррозивность атмосферы определяется комплексом характе-
ристик воздушной среды, способным вызвать коррозию в рассматриваемой агрессивной си-стеме. Как уже отмечалось, загрязне-
ние атмосферы промышленными газами оказывает влияние на коррозионные процессы. Например, стимулирующее действие
SO
2
связано, главным образом, с активацией катодной реакции, в которой сернистый газ выступает в качестве деполяризатора.
Результаты других исследователей свидетельствуют о более сложном механизме взаимодействия сернистого газа с металлом.
Большую роль в процессе АК металлов играют соли, содержащиеся в воздухе, влияние которых определяется концентрацией
ионов хлора, образующихся при их растворении в пленке влаги. В присутствие ионов хлора активируется анодный процесс на
металле.
Наличие пленки влаги определяет потенциальную возможность протекания коррозионно-электрохимических реакций
на металлической поверхности. АК может протекать как в открытой атмосфере, при непосредственном воздействии осадков
в виде дождя, снега, росы, так и на участках конструкций, экранированных от непосредственного попадания осадков: под
навесами, в неотапливаемых складах и т.п. Скорость изменения толщины высыхающей и адсорбционной пленки влаги опре-
деляется такими метеорологическими элементами, как влажность воздуха, температура, роза ветров и среднегодовая ско-
рость ветра, определяющая время сохранения пленки влаги на металлической поверхности. Последнее является сложной
функцией многих метеорологических параметров. Понятие "время увлажненности" было введено в международный стандарт
ИСО 9223 как время, в течение которого поверхность металла увлажнена настолько, что происходит коррозия.
Температура металла зависит от температуры воздуха, состояния атмосферы и радиационной способности металла. Для
светлых и зеркальных поверхностей металла различие в температурах воздуха и металлической конструкции, находящейся на
открытом воздухе, меньше, чем для темных и шероховатых. Максимальная скорость коррозии незащищенной стали в климате
Центрально-Черноземного района наблюдается в весенний период, когда относительная влажность и температура достаточно
высоки. Уменьшение скорости коррозии в летний период связано со снижением среднемесячной влажности и быстрым вы-
сыханием пленки влаги (сухая коррозия). Осенью меньшая скорость коррозии обусловлена, вероятно, защитным действием
продуктов коррозии. В среднем около 20 % времени поверхность металлического изделия смачивается дождем, а 80 % вре-
мени металл находится под высыхающими пленками дождевой воды и росы. Зимой время пребывания металла под пленкой
влаги в разных регионах составляет 24…160 часов, а летом – 70…500. Скорость коррозии метала под адсорбционными
пленками влаги или слоем снега и льда несоизмеримо меньше.
Коррозия сталей изменяется на 2–3 порядка в зависимости от климатических условий и, особенно, от концентрации за-
грязняющих воздух промышленных газов, пыли и аэрозолей солей морской воды.
Для оценки эффективности консервационных материалов необходимы надежные методы научно обоснованного про-
гнозирования сроков их службы в различных климатических зонах. Показано существование тесной корреляции между на-
чальной скоростью коррозии, коэффициентом, характеризующим защитные свойства пленок продуктов коррозии, среднего-
довыми значениями относительной влажности воздуха, концентрациями сернистого газа и хлорид-ионов. Более точная мо-
дель прогнозирования получена на основе углубленного исследования кинетики коррозионного поражения металла в натур-
ных условиях, выявления главных атмосферных факторов, ускоряющих этот процесс, и оценки их влияния. На основе такой
модели для конкретных КМ можно прогнозировать весь ход коррозионного процесса под пленками этих материалов при
заданных атмосферных условиях, оценивать срок службы покрытий.
5.2. НОМЕНКЛАТУРА И ХАРАКТЕРИСТИКА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Средства консервации должны отвечать следующим требованиям:
•
обеспечивать защиту изделий в течение требуемых сроков;
• не накладывать ограничений на использование изделий в рабочих режимах;
•
быть технологичными и эффективными;
•
не изменять свои физико-химические свойства и не действовать отрицательно на другие материалы в период хране-
ния изделий;

Страницы