Coroziunea electrochimică: o descriere a procesului și a metodelor de combatere

Coroziunea metalelor, în special varietatea sa principală - electrochimică, a creat întotdeauna dificultățile de exploatare a oricăror produse metalice, distrugându-le prematur. Cele mai simple unelte (cuțit, topor, plug) s-au deteriorat rapid într-un mediu umed. A fost nevoie de numeroase și lungi studii privind procesele de fractură chimică înainte ca soluțiile tehnice să fie găsite care să oprească coroziunea metalelor.

Descrierea procesului

Coroziunea electrochimică este un proces, care are loc cu prezența obligatorie:

• electrolit;
• metale cu potențial redus și ridicat de reducere a oxidării (potențiale de electrod).

Electroliții formează apă, condens, orice precipitare naturală. Prezența a două tipuri de metal practic nu există întotdeauna, și se datorează doi factori:

1. Heterogenitatea produsului, adică prezența incluziunilor străine.
2. Atingerea imediată a produselor din diferite metale.

În electrolit, metalele neuniforme formează o celulă galvanică scurtcircuitată, numită celulă de coroziune. Această combinație duce la dizolvarea unui metal cu un potențial inferior al electrodului, care se numește coroziune electrochimică. Rata acestui proces este puternic dependentă de prezența sărurilor în soluție și de temperatura acesteia.

Obiectele principale ale coroziunii

Zonele metalice inogomene sunt localizate aleator pe suprafața articolului și depind de tehnologia și calitatea fabricării lor, așadar deteriorarea coroziunii este mai frecvent locală. În plus, Localitatea de coroziune depinde de eterogenitate:

• filme de oxid de protecție;
• electrolit;
• influența factorilor externi (încălzire, iradiere);
• Tensiuni interne care cauzează deformări inegale.

Îmbinările sudate și nituite sunt reprezentații luminoase ale contactului metalelor străine expuse la coroziunea electrochimică activă. Sudarea și niturile - cele mai frecvente tehnologii în proiectarea conexiunilor all-in-one în toate industriile de vârf și în sistemele mari de conducte:

• construirea de mașini;
• construcții navale;
• conducte de petrol;
• conducte de gaz;
• alimentare cu apă.

Cele mai importante daune ale îmbinărilor sudate și articulațiilor nituite au loc în apa de mare, prezența sarelor în acestea accelerează semnificativ procesul de coroziune.

Situație catastrofică a fost formată în 1967 cu mineritul "Anatina", Când apele de mare din valurile de mare furtună au lovit navele. Structurile de cupru din tavanul interior al carcaselor și din carcasa din oțel au contribuit la crearea unui element coroziv în electrolit din apa de mare. Corodarea electrochimică pe termen scurt a determinat o înmuiere a corpului navei și crearea unei situații de urgență, până la evacuarea echipei.

Efectul pozitiv al coroziunii electrochimice este foarte rar. De exemplu, la instalarea de țevi noi în sistemele de încălzire la cald ale clădirilor rezidențiale. Cuplajele filetate ale cuplajelor încep să curgă în timpul inițierii inițiale până când produsele de coroziune constând din fier hidratat umple microporii în filet.

Indiferent de tipul de coroziune, chimic sau electrochimic, consecințele sale sunt aceleași - distrugerea produselor de o valoare enormă. Mai mult decât atât, în plus față de pierderile directe din materialele care au devenit inutilizabile, există pierderi indirecte asociate scurgeri de produse, perioadele de nefuncționare a materialelor și pieselor necorespunzătoare și încălcarea reglementărilor proceselor tehnologice.

Metode moderne de luptă

Numeroase studii și dezvoltarea progresului tehnic au condus la crearea unui întreg sistem de metode și instrumente în lupta împotriva coroziunii. Există trei domenii principale de protecție împotriva coroziunii:

1. Soluții constructive.
2. Metode active.
3. Metode pasive.

Soluții constructive constă în alegerea materialelor, care sunt coroborate minim în proprietățile lor fizice:

• oțel inoxidabil;
• oțel aliat;
• metale neferoase.

Metodele active de control au fost sugerate de coroziunea electrochimică. Tensiunea DC este aplicată structurii metalice protejate astfel încât să crească potențialul electrodului și să încetinească procesul de dizolvare electrochimică. A doua variantă a protecției active este anodul sacrificial, care are un potențial scăzut al electrodului, motiv pentru care este distrus în locul obiectului protejat.

Metode pasive constau în aplicarea acoperirilor protectoare. Progresul tehnic în acest domeniu a început să se dezvolte prin aplicarea unor acoperiri simple de vopsele și lacuri, care împiedică pătrunderea oxigenului, umidității și condensului pe suprafața metalelor. Apoi au existat acoperiri galvanice bazate pe:

• zinc - galvanizare;
• crom - cromare;
• nichel-nichel.

Foi de fier galvanizat, tacamuri nichelate și cromate, cutii cu produse servesc de mulți ani, fără a se supune coroziunii electrochimice, menținând un aspect frumos, protejând deteriorarea produselor.

Progresul tehnic în dezvoltarea metodelor de control al coroziunii

Deoarece pierderea de coroziune a metalului este o sumă astronomică, progresul tehnologic continuă să ofere noi metode de abordare a acestuia, deoarece cercetarea și dezvoltarea hardware. Acestea includ:

• Pulverizare termică cu gaz, formând acoperiri protectoare ultra-subțiri;
• Acoperiri termodifuzionale care asigură o protecție puternică a suprafeței;
• cadmiu, care asigură protecția oțelului în apa de mare.

Creșterea producției industriale are loc cu o creștere constantă a producției de produse metalice. Corodarea electrochimică, indiferent de epoca istorică, reprezintă o amenințare constantă pentru volumul enorm de structuri și structuri responsabile. Prin urmare, crearea de noi metode și mijloace de luptă este una dintre sarcinile cercetării în domeniul progresului tehnic.