Medzi všetkými existujúcimi typmi deštrukcie kovov je najbežnejšia elektrochemická korózia, ku ktorej dochádza v dôsledku jej interakcie s elektrolyticky vodivým médiom. Hlavným dôvodom tohto javu je termodynamická nestabilita kovov v prostrediach, ktoré ich obklopujú.
Mnoho predmetov a štruktúr podlieha tomuto typu korózie:
- plynové a vodovodné potrubia;
- prvky vozidiel;
- iné konštrukcie vyrobené z kovu.
Korózne procesy, to znamená hrdza, sa môžu vyskytnúť v atmosfére, v zemi a dokonca aj v slanej vode. Čistenie kovových konštrukcií od prejavov elektrochemickej korózie je zložitý a zdĺhavý proces, preto je jednoduchšie predísť jej vzniku.
Hlavné odrody
Počas korózie v elektrolytoch sa chemická energia premieňa na elektrickú energiu. V tomto ohľade sa nazýva elektrochemický. Je obvyklé rozlišovať nasledujúce typy elektrochemickej korózie.
Intergranulárne
Medzikryštálovou koróziou sa rozumie taký nebezpečný jav, pri ktorom sa selektívne ničia hranice zŕn niklu, hliníka a iných kovov. Výsledkom je strata pevnosti a plastických vlastností materiálu. Hlavným nebezpečenstvom tohto typu korózie je, že nie je vždy viditeľná vizuálne.
Pitting
Jamková elektrochemická korózia je bodové poškodenie jednotlivých oblastí povrchu medi a iných kovov. V závislosti od povahy lézie existujú uzavreté, otvorené a tiež povrchové jamky. Veľkosť postihnutých oblastí sa môže pohybovať od 0,1 mm do 1,5 mm.
štrbinový
Štrbinová elektrochemická korózia sa bežne nazýva vylepšený proces deštrukcie kovových konštrukcií v miestach trhlín, medzier a trhlín. Štrbinová korózia sa môže vyskytnúť vo vzduchu, zmesiach plynov a morskej vode. Tento typ ničenia je typický pre plynovody, dná lodí a mnohé iné predmety.
Výskyt korózie v podmienkach malého množstva oxidačného činidla je bežný kvôli ťažkému prístupu k stenám štrbiny. To vedie k hromadeniu korozívnych produktov vo vnútri medzier. Elektrolyt obsiahnutý vo vnútornom priestore medzery sa môže meniť pod vplyvom hydrolýzy produktov korózie.
Na ochranu kovov pred štrbinovou koróziou sa zvyčajne používa niekoľko metód:
- utesnenie medzier a trhlín;
- elektrochemická ochrana;
- proces inhibície.
Ako preventívne metódy by sa mali používať iba materiály, ktoré sú najmenej náchylné na hrdzu, ako aj spočiatku kompetentne a racionálne navrhovať plynovody a iné dôležité objekty.
Kompetentná prevencia je v mnohých prípadoch jednoduchší proces ako následné čistenie kovových konštrukcií od odolnej hrdze.
Ako sa prejavuje korózia?
Ako príklad priebehu korozívneho procesu je možné uviesť zničenie rôznych zariadení, automobilových komponentov, ako aj akýchkoľvek kovových konštrukcií a umiestnených:
- v atmosférickom vzduchu;
- vo vodách - moriach, riekach obsiahnutých v pôde a pod vrstvami pôdy;
- v technickom prostredí a pod.
V procese hrdzavenia sa z kovu stáva multielektronický galvanický článok. Takže napríklad, ak meď a železo prídu do kontaktu v elektrolytickom médiu, meď je katóda a železo je anóda. Darovaním elektrónov medi, železo vo forme iónov vstupuje do roztoku. Vodíkové ióny sa začínajú pohybovať smerom k medi a tam sa vybíjajú. Katóda sa stáva čoraz negatívnejšou a čoskoro sa vyrovná potenciálu anódy, v dôsledku čoho sa proces korózie začne spomaľovať.
Rôzne druhy korózie sa prejavujú rôznymi spôsobmi. Elektrochemická korózia je intenzívnejšia, keď sú v katóde inklúzie kovu s menšou aktivitou v porovnaní s koróznou - hrdza sa na nich objavuje rýchlejšie a je dosť výrazná.
Atmosférická korózia sa vyskytuje v podmienkach vlhkého vzduchu a normálnej teploty. V tomto prípade sa na povrchu kovu vytvorí film vlhkosti s rozpusteným kyslíkom. Proces deštrukcie kovu sa zintenzívňuje so zvyšovaním vlhkosti vzduchu a obsahu plynných oxidov uhlíka a síry za predpokladu, že:
- praskliny;
- drsnosť;
- ďalšie faktory vyvolávajúce uľahčenie procesu kondenzácie.
Korózia pôdy najviac postihuje rôzne podzemné stavby, plynovody, káble a iné stavby. K deštrukcii medi a iných kovov dochádza v dôsledku ich úzkeho kontaktu s pôdnou vlhkosťou, ktorá obsahuje aj rozpustený kyslík. K zničeniu potrubí môže dôjsť už šesť mesiacov po ich výstavbe, ak sa pôda, v ktorej sú inštalované, vyznačuje zvýšenou kyslosťou.
Pod vplyvom bludných prúdov vychádzajúcich z cudzích predmetov dochádza k elektrickej korózii. Jeho hlavnými zdrojmi sú elektrické železnice, elektrické vedenia, ako aj špeciálne zariadenia pracujúce na jednosmerný prúd. Vo väčšej miere tento typ korózie vyvoláva zničenie:
- plynovody;
- všetky druhy štruktúr (mosty, hangáre);
- elektrické káble;
- ropovody.
Pôsobenie prúdu vyvoláva výskyt oblastí vstupu a výstupu elektrónov - to znamená katód a anód. Najintenzívnejší deštruktívny proces je práve v oblastiach s anódami, preto je na nich hrdza výraznejšia.
Korózia jednotlivých komponentov plynovodov a vodovodných potrubí môže byť spôsobená skutočnosťou, že proces ich inštalácie je zmiešaný, to znamená, že sa vyskytuje pri použití rôznych materiálov. Najbežnejšími príkladmi sú jamky v medených prvkoch a bimetalová korózia.
Pri zmiešanej inštalácii železných prvkov s meďou a zliatinami zinku je proces korózie menej kritický ako pri odlievaní medi, to znamená pri zliatinách medi, zinku a cínu. Korózii potrubí je možné zabrániť pomocou špeciálnych metód.
Metódy prevencie hrdze
Na boj so zákernou hrdzou sa používajú rôzne metódy. Zvážte tie z nich, ktoré sú najúčinnejšie.
Metóda číslo 1
Jednou z najpopulárnejších metód je elektrochemická ochrana liatiny, ocele, titánu, medi a iných kovov. Na čom je založená?
Elektrochemické spracovanie kovov je špeciálna metóda zameraná na zmenu tvaru, veľkosti a drsnosti povrchu anodickým rozpúšťaním v elektrolyte pod vplyvom elektrického prúdu.
Na zabezpečenie spoľahlivej ochrany proti hrdzi je potrebné ešte pred začatím prevádzky ošetriť kovové výrobky špeciálnymi prostriedkami, ktoré obsahujú rôzne zložky organického a anorganického pôvodu. Táto metóda vám umožňuje na určitý čas zabrániť výskytu hrdze, ale neskôr budete musieť aktualizovať povlak.
Elektrická ochrana je proces, pri ktorom je kovová konštrukcia pripojená k vonkajšiemu zdroju jednosmerného elektrického prúdu. V dôsledku toho sa na jeho povrchu vytvorí polarizácia elektród katódového typu a všetky oblasti anódy sa začnú transformovať na katódové.
Elektrochemické spracovanie kovov môže prebiehať za účasti anódy alebo katódy. V niektorých prípadoch dochádza k striedavému spracovaniu kovového produktu oboma elektródami.
Katodická ochrana proti korózii je potrebná v situáciách, keď kov, ktorý sa má chrániť, nevykazuje tendenciu pasivovať. Na kovový výrobok je pripojený externý zdroj prúdu - špeciálna stanica katódovej ochrany. Táto metóda je vhodná na ochranu plynovodov, ako aj potrubí na zásobovanie vodou a vykurovanie. Tento spôsob má však určité nevýhody v podobe praskania a deštrukcie ochranných náterov – k tomu dochádza v prípadoch výrazného posunu potenciálu objektu v negatívnom smere.
Metóda číslo 2
Elektroiskrové spracovanie kovov je možné vykonávať pomocou rôznych typov inštalácií - bezkontaktných, kontaktných a anódovo-mechanických.
Metóda číslo 3
Na spoľahlivú ochranu plynovodov a iných potrubí pred hrdzou sa často používa metóda, ako je striekanie elektrickým oblúkom. Výhody tejto metódy sú zrejmé:
- výrazná hrúbka ochrannej vrstvy;
- vysoká úroveň výkonu a spoľahlivosti;
- používanie relatívne lacného vybavenia;
- jednoduchý technologický postup;
- možnosť využitia automatizovaných liniek;
- nízke náklady na energiu.
Medzi nevýhody tejto metódy patrí nízka účinnosť pri spracovaní konštrukcií v korozívnom prostredí, ako aj v niektorých prípadoch nedostatočná priľnavosť k oceľovému podkladu. V akejkoľvek inej situácii je takáto elektrická ochrana veľmi účinná.
Metóda číslo 4
Na ochranu rôznych kovových konštrukcií - plynovodov, mostných konštrukcií, všetkých druhov potrubí - je potrebná účinná antikorózna úprava.
Tento postup sa vykonáva v niekoľkých etapách:
- dôkladné odstránenie tukových usadenín a olejov pomocou účinných rozpúšťadiel;
- čistenie ošetreného povrchu od solí rozpustných vo vode sa vykonáva pomocou profesionálnych vysokotlakových prístrojov;
- odstránenie existujúcich štrukturálnych chýb, zarovnanie hrán - to je potrebné, aby sa zabránilo odlupovaniu naneseného náteru;
- dôkladné čistenie povrchu pieskovačkou - to sa robí nielen na odstránenie hrdze, ale aj na dosiahnutie požadovaného stupňa drsnosti;
- nanesenie antikorózneho materiálu a dodatočnej ochrannej vrstvy.
Správna predúprava plynovodov a rôznych kovových konštrukcií im poskytne spoľahlivú ochranu pred elektrochemickou koróziou počas prevádzky.
