Tarp visų esamų metalų sunaikinimo tipų labiausiai paplitusi elektrocheminė korozija, atsirandanti dėl jos sąveikos su elektrolitiškai laidžia terpe. Pagrindinė šio reiškinio priežastis – termodinaminis metalų nestabilumas juos supančioje aplinkoje.
Daugelis objektų ir konstrukcijų yra jautrūs tokio tipo korozijai:
- dujų ir vandens vamzdynai;
- transporto priemonių elementai;
- kitos metalinės konstrukcijos.
Atmosferoje, dirvožemyje ir net sūriame vandenyje gali atsirasti koroziniai procesai, tai yra rūdys. Metalinių konstrukcijų valymas nuo elektrocheminės korozijos apraiškų yra sudėtingas ir ilgas procesas, todėl lengviau apsisaugoti nuo jos atsiradimo.
Pagrindinės veislės
Korozijos metu elektrolituose cheminė energija paverčiama elektros energija. Šiuo atžvilgiu jis vadinamas elektrocheminiu. Įprasta išskirti šiuos elektrocheminės korozijos tipus.
Tarpkristalinis
Tarpkristalinė korozija reiškia pavojingą reiškinį, kai selektyviai sunaikinamos nikelio, aliuminio ir kitų metalų grūdelių ribos. Dėl to prarandamos medžiagos stiprumas ir plastinės savybės. Pagrindinis šio tipo korozijos pavojus yra tai, kad ji ne visada yra vizualiai pastebima.
Įdubimas
Taškinė elektrocheminė korozija – tai taškinis atskirų vario ir kitų metalų paviršiaus plotų pažeidimas. Atsižvelgiant į pažeidimo pobūdį, išskiriamas uždaras, atviras ir paviršinis duobėjimas. Pažeistų sričių dydis gali svyruoti nuo 0,1 mm iki 1,5 mm.
Išpjova
Plyšinė elektrocheminė korozija paprastai vadinama suintensyvėjusiu metalinių konstrukcijų ardymo procesu įtrūkimų, plyšių ir įtrūkimų vietose. Plyšių korozija gali atsirasti ore, dujų mišiniuose ir jūros vandenyje. Toks sunaikinimas būdingas dujotiekiams, jūrų laivų dugnams ir daugeliui kitų objektų.
Korozija atsiranda esant nedideliam oksidatoriaus kiekiui dėl sunkaus priartėjimo prie įtrūkimų sienelių. Tai veda prie korozinių produktų kaupimosi tarpų viduje. Elektrolitas, esantis vidinėje tarpo erdvėje, gali pasikeisti dėl korozijos produktų hidrolizės.
Norint apsaugoti metalus nuo plyšinės korozijos, įprasta naudoti kelis metodus:
- tarpų ir įtrūkimų sandarinimas;
- elektrocheminė apsauga;
- slopinimo procesas.
Kaip prevencinius metodus turėtumėte naudoti tik tas medžiagas, kurios yra mažiausiai jautrios rūdijimui, taip pat iš pradžių teisingai ir racionaliai suprojektuoti dujotiekius ir kitus svarbius objektus.
Kompetentinga prevencija daugeliu atvejų yra paprastesnis procesas nei vėlesnis metalinių konstrukcijų valymas nuo įsisenėjusių rūdžių.
Kaip pasireiškia skirtingos korozijos rūšys
Korozijos proceso pavyzdys yra įvairių prietaisų, automobilių komponentų, taip pat bet kokių konstrukcijų, pagamintų iš metalo ir esančių, sunaikinimas:
- atmosferos ore;
- vandenyse - jūrose, upėse, esančiose dirvožemyje ir po dirvožemio sluoksnius;
- techninėje aplinkoje ir kt.
Rūdijimo proceso metu metalas tampa daugiaelektroniniu galvaniniu elementu. Taigi, pavyzdžiui, jei varis ir geležis susiliečia elektrolitinėje terpėje, varis yra katodas, o geležis yra anodas. Aukodama elektronus variui, geležis jonų pavidalu patenka į tirpalą. Vandenilio jonai pradeda judėti link vario ir ten išleidžiami. Vis labiau neigiamas tapdamas katodas greitai prilygsta anodo potencialui, dėl to korozijos procesas pradeda lėtėti.
Skirtingi korozijos tipai pasireiškia skirtingai. Elektrocheminė korozija intensyviau pasireiškia tais atvejais, kai katode yra metalo intarpų, kurių aktyvumas mažesnis, palyginti su koroduojančiu - ant jų greičiau atsiranda rūdys ir yra gana išraiškingos.
Atmosferinė korozija vyksta esant drėgnam orui ir normaliai temperatūrai. Tokiu atveju ant metalo paviršiaus susidaro drėgmės plėvelė su ištirpusiu deguonimi. Didėjant oro drėgmei ir dujinių anglies bei sieros oksidų kiekiui, metalo naikinimo procesas intensyvėja, jei:
- įtrūkimai;
- šiurkštumas;
- kiti veiksniai, palengvinantys kondensacijos procesą.
Dirvožemio korozija labiausiai paveikia įvairius požeminius statinius, dujotiekius, kabelius ir kitus statinius. Varis ir kiti metalai sunaikinami dėl glaudaus jų sąlyčio su dirvožemio drėgme, kurioje taip pat yra ištirpusio deguonies. Vamzdynai gali būti sunaikinami praėjus šešiems mėnesiams po jų tiesimo, jei gruntas, kuriame jie įrengti, pasižymi dideliu rūgštingumu.
Dėl pašalinių objektų sklindančių klaidžiojančių srovių atsiranda elektros korozija. Pagrindiniai jo šaltiniai yra elektriniai geležinkeliai, elektros linijos, taip pat specialūs įrenginiai, veikiantys nuolatine elektros srove. Didesniu mastu tokio tipo korozija sukelia sunaikinimą:
- dujotiekiai;
- visų rūšių statiniai (tiltai, angarai);
- elektros kabeliai;
- naftotiekiai.
Srovės veikimas išprovokuoja elektronų įėjimo ir išėjimo zonų - tai yra katodų ir anodų - atsiradimą. Intensyviausias ardomasis procesas vyksta vietose, kuriose yra anodų, todėl rūdys ten labiau pastebimos.
Atskirų dujotiekio ir vandens vamzdynų komponentų koroziją gali sukelti tai, kad montavimo procesas yra mišrus, tai yra, naudojant skirtingas medžiagas. Dažniausi pavyzdžiai yra taškinė korozija, atsirandanti variniuose elementuose, taip pat bimetalų korozija.
Sumaišius geležies elementus su vario ir cinko lydiniais, korozijos procesas yra mažiau svarbus nei liejant varį, tai yra, naudojant vario, cinko ir alavo lydinius. Vamzdynų korozijos galima išvengti naudojant specialius metodus.
Apsaugos nuo rūdžių metodai
Kovai su klastingomis rūdimis naudojami įvairūs metodai. Pažvelkime į tuos, kurie yra efektyviausi.
1 būdas
Vienas populiariausių būdų – ketaus, plieno, titano, vario ir kitų metalų elektrocheminė apsauga. Kuo ji pagrįsta?
Elektrocheminis metalų apdirbimas – tai specialus metodas, kuriuo siekiama pakeisti paviršiaus formą, dydį ir šiurkštumą anodiškai tirpinant elektrolite, veikiant elektros srovei.
Norint užtikrinti patikimą apsaugą nuo rūdžių, metalo gaminius, kuriuose yra įvairių organinės ir neorganinės kilmės komponentų, dar prieš naudojant būtina apdoroti specialiomis priemonėmis. Šis metodas leidžia tam tikrą laiką išvengti rūdžių atsiradimo, tačiau vėliau dangą teks atnaujinti.
Elektros apsauga – tai procesas, kurio metu metalinė konstrukcija prijungiama prie išorinio nuolatinės elektros srovės šaltinio. Dėl to ant jo paviršiaus susidaro katodinio tipo elektrodų poliarizacija ir visos anodo sritys pradeda transformuotis į katodines.
Elektrocheminis metalų apdorojimas gali vykti naudojant anodą arba katodą. Kai kuriais atvejais metalo gaminys apdorojamas pakaitomis abiem elektrodais.
Katodinė apsauga nuo korozijos būtina tais atvejais, kai saugotinas metalas neturi polinkio pasyvuoti. Prie metalo gaminio prijungiamas išorinis srovės šaltinis – speciali katodinės apsaugos stotis. Šis metodas tinka dujotiekių, taip pat vandens tiekimo ir šildymo vamzdynų apsaugai. Tačiau šis metodas turi tam tikrų trūkumų, susijusių su įtrūkimu ir apsauginių dangų sunaikinimu - tai atsitinka tais atvejais, kai objekto potencialas labai pasislenka neigiama kryptimi.
2 metodas
Metalų apdirbimas elektros parke gali būti atliekamas naudojant įvairių tipų įrenginius - bekontakčius, kontaktinius, taip pat anodinius-mechaninius.
3 būdas
Norint patikimai apsaugoti dujotiekius ir kitus vamzdynus nuo rūdžių, dažnai naudojamas toks būdas kaip purškimas elektros lanku. Šio metodo pranašumai yra akivaizdūs:
- didelis apsauginio sluoksnio storis;
- aukštas našumo ir patikimumo lygis;
- palyginti nebrangios įrangos naudojimas;
- paprastas technologinis procesas;
- galimybė naudoti automatizuotas linijas;
- mažos energijos sąnaudos.
Tarp šio metodo trūkumų yra mažas efektyvumas apdorojant konstrukcijas korozinėje aplinkoje, taip pat kai kuriais atvejais nepakankamas sukibimo stiprumas su plieno pagrindu. Visais kitais atvejais tokia elektros apsauga yra labai efektyvi.
4 metodas
Norint apsaugoti įvairias metalines konstrukcijas – dujotiekius, tiltų konstrukcijas, visų rūšių vamzdynus – reikalingas efektyvus antikorozinis apdorojimas.
Ši procedūra atliekama keliais etapais:
- kruopštus riebalų nuosėdų ir aliejų pašalinimas naudojant veiksmingus tirpiklius;
- apdoroto paviršiaus valymas nuo vandenyje tirpių druskų atliekamas profesionaliais aukšto slėgio aparatais;
- esamų konstrukcinių klaidų pašalinimas, kraštų išlyginimas – tai būtina, kad užtepta dažų danga nesuskiltų;
- kruopštus paviršiaus valymas smėlio srove - tai daroma ne tik norint pašalinti rūdis, bet ir suteikti norimą šiurkštumo laipsnį;
- antikorozinės medžiagos uždėjimas ir papildomas apsauginis sluoksnis.
Teisingas išankstinis dujotiekių ir visų rūšių metalinių konstrukcijų apdorojimas užtikrins patikimą apsaugą nuo elektrocheminės korozijos eksploatacijos metu.
