Med vsemi obstoječimi vrstami uničenja kovin je najpogostejša elektrokemična korozija, ki nastane kot posledica njegove interakcije z elektrolitsko prevodnim medijem. Glavni razlog za ta pojav je termodinamična nestabilnost kovin v okolju, ki jih obdaja.
Številni predmeti in strukture so dovzetni za to vrsto korozije:
- plinovod in vodovod;
- elementi vozil;
- druge konstrukcije iz kovine.
Korozivni procesi, to je rja, se lahko pojavijo v ozračju, v tleh in celo v slani vodi. Čiščenje kovinskih konstrukcij pred manifestacijami elektrokemične korozije je zapleten in dolgotrajen proces, zato je lažje preprečiti njen pojav.
Glavne sorte
Med korozijo v elektrolitih se kemična energija pretvarja v električno. V zvezi s tem se imenuje elektrokemija. Običajno je razlikovati med naslednjimi vrstami elektrokemične korozije.
Medkristalni
Interkristalna korozija se nanaša na nevaren pojav, pri katerem se meje zrn niklja, aluminija in drugih kovin uničijo na selektiven način. Posledično se izgubijo trdnost in plastične lastnosti materiala. Glavna nevarnost te vrste korozije je, da ni vedno vizualno opazna.
Koščičkanje
Jamičasta elektrokemična korozija je točkovna poškodba posameznih površin bakra in drugih kovin. Glede na naravo lezije ločimo zaprto, odprto in površinsko luknjo. Velikost prizadetih območij se lahko razlikuje od 0,1 mm do 1,5 mm.
Z režami
Razpočna elektrokemična korozija se običajno imenuje intenziviran proces uničenja kovinskih konstrukcij na mestih razpok, rež in razpok. Razpokana korozija se lahko pojavi v zraku, mešanicah plinov in morski vodi. Ta vrsta uničenja je značilna za plinovode, dna morskih plovil in številne druge predmete.
Korozija se pojavi v pogojih majhne količine oksidanta zaradi težkega pristopa do sten razpok. To vodi do kopičenja korozivnih produktov znotraj rež. Elektrolit v notranjem prostoru reže se lahko spremeni pod vplivom hidrolize produktov korozije.
Za zaščito kovin pred špranjsko korozijo je običajno uporabiti več metod:
- tesnjenje vrzeli in razpok;
- elektrokemična zaščita;
- proces inhibicije.
Kot preventivne metode uporabite le tiste materiale, ki so najmanj dovzetni za rjo, in tudi na začetku pravilno in racionalno načrtujte plinovode in druge pomembne objekte.
Pristojna preventiva je v mnogih primerih enostavnejši postopek kot naknadno čiščenje kovinskih konstrukcij pred zakoreninjeno rjo.
Kako se kažejo različne vrste korozije
Primer korozijskega procesa je uničenje različnih naprav, sestavnih delov avtomobila, pa tudi vseh kovinskih konstrukcij, ki se nahajajo:
- v atmosferskem zraku;
- v vodah - morja, reke, ki se nahajajo v tleh in pod plastmi zemlje;
- v tehničnih okoljih itd.
Med procesom rjavenja kovina postane večelektronski galvanski člen. Tako na primer, če baker in železo prideta v stik v elektrolitskem mediju, je baker katoda, železo pa anoda. Z oddajo elektronov bakru pride železo v obliki ionov v raztopino. Vodikovi ioni se začnejo premikati proti bakru in se tam izpraznijo. Katoda postaja vedno bolj negativna in kmalu postane enaka potencialu anode, zaradi česar se začne proces korozije upočasnjevati.
Različne vrste korozije se kažejo na različne načine. Elektrokemična korozija se intenzivneje manifestira v primerih, ko katoda vsebuje vključke kovine z manjšo aktivnostjo v primerjavi s korodirajočo - rja se na njih pojavi hitreje in je precej izrazita.
Atmosferska korozija se pojavi pri vlažnem zraku in normalnih temperaturah. V tem primeru se na površini kovine oblikuje film vlage z raztopljenim kisikom. Proces razgradnje kovin postane intenzivnejši, ko se povečata vlažnost zraka in vsebnost plinastih ogljikovih in žveplovih oksidov, če:
- razpoke;
- hrapavost;
- drugi dejavniki, ki olajšajo proces kondenzacije.
Korozija tal najbolj prizadene različne podzemne objekte, plinovode, kable in druge objekte. Uničenje bakra in drugih kovin nastane zaradi tesnega stika z vlago v tleh, ki vsebuje tudi raztopljen kisik. Uničenje cevovodov se lahko pojavi že šest mesecev po njihovi izgradnji, če je za tla, v katerih so nameščeni, značilna visoka kislost.
Pod vplivom blodečih tokov, ki izhajajo iz tujih predmetov, pride do električne korozije. Njegovi glavni viri so električne železnice, daljnovodi, pa tudi posebne naprave, ki delujejo na enosmerni električni tok. V večji meri ta vrsta korozije povzroča uničenje:
- plinovodi;
- vse vrste konstrukcij (mostovi, hangarji);
- električni kabli;
- naftovodov.
Delovanje toka povzroči nastanek vstopnih in izstopnih območij elektronov - to je katod in anod. Najintenzivnejši rušilni proces je na območjih z anodami, zato je rja tam bolj opazna.
Korozija posameznih komponent plinovodov in vodovodov je lahko posledica dejstva, da je postopek vgradnje mešan, to je, da se pojavi z uporabo različnih materialov. Najpogostejši primeri so luknjičasta korozija, ki se pojavi pri bakrenih elementih, pa tudi korozija bimetalov.
Pri mešani vgradnji železnih elementov z bakrom in cinkovimi zlitinami je korozijski proces manj kritičen kot pri bakrenem litju, to je z zlitinami bakra, cinka in kositra. Korozijo cevovoda je mogoče preprečiti s posebnimi metodami.
Metode zaščite pred rjo
Za boj proti zahrbtni rji se uporabljajo različne metode. Poglejmo tiste, ki so najučinkovitejše.
Metoda št. 1
Ena najbolj priljubljenih metod je elektrokemijska zaščita litega železa, jekla, titana, bakra in drugih kovin. Na čem temelji?
Elektrokemijska obdelava kovin je posebna metoda, katere namen je spreminjanje oblike, velikosti in hrapavosti površine z anodnim raztapljanjem v elektrolitu pod vplivom električnega toka.
Da bi zagotovili zanesljivo zaščito pred rjo, je treba kovinske izdelke še pred uporabo obdelati s posebnimi sredstvi, ki vsebujejo različne sestavine organskega in anorganskega izvora. Ta metoda vam omogoča, da za določen čas preprečite nastanek rje, kasneje pa boste morali premaz obnoviti.
Električna zaščita je postopek, pri katerem kovinsko konstrukcijo priključimo na zunanji vir enosmernega električnega toka. Zaradi tega se na njegovi površini oblikuje polarizacija elektrod katodnega tipa in vse anodne regije se začnejo spreminjati v katodne.
Elektrokemična obdelava kovin se lahko pojavi s sodelovanjem anode ali katode. V nekaterih primerih pride do izmenične obdelave kovinskega izdelka z obema elektrodama.
Katodna zaščita pred korozijo je potrebna v primerih, ko kovina, ki jo je treba zaščititi, ni nagnjena k pasivizaciji. Na kovinski izdelek je priključen zunanji vir toka - posebna katodna zaščitna postaja. Ta metoda je primerna za zaščito plinovodov, pa tudi vodovodnih in toplovodnih napeljav. Vendar pa ima ta metoda določene pomanjkljivosti v obliki razpok in uničenja zaščitnih premazov - to se zgodi v primerih znatnega premika potenciala objekta v negativno smer.
Metoda št. 2
Elektroiskalna obdelava kovin se lahko izvaja z različnimi vrstami naprav - brezkontaktnimi, kontaktnimi in tudi anodno-mehanskimi.
Metoda št. 3
Za zanesljivo zaščito plinovodov in drugih cevovodov pred rjo se pogosto uporablja metoda, kot je brizganje z električnim oblokom. Prednosti te metode so očitne:
- pomembna debelina zaščitne plasti;
- visoka raven zmogljivosti in zanesljivosti;
- uporaba relativno poceni opreme;
- preprost tehnološki proces;
- možnost uporabe avtomatskih linij;
- nizki stroški energije.
Med pomanjkljivostmi te metode je nizka učinkovitost pri obdelavi struktur v korozivnih okoljih, pa tudi nezadostna oprijemljivost na jekleno podlago v nekaterih primerih. V vseh drugih situacijah je takšna električna zaščita zelo učinkovita.
Metoda št. 4
Za zaščito različnih kovinskih konstrukcij - plinovodov, mostov, vseh vrst cevovodov - je potrebna učinkovita protikorozijska obdelava.
Ta postopek se izvaja v več fazah:
- temeljito odstranjevanje maščobnih oblog in olj z učinkovitimi topili;
- čiščenje obdelane površine iz soli, topnih v vodi, se izvaja s profesionalnimi visokotlačnimi aparati;
- odstranitev obstoječih strukturnih napak, poravnava robov - to je potrebno za preprečitev drobljenja nanesenega barvnega premaza;
- temeljito čiščenje površine s peskalnikom - to se naredi ne samo za odstranjevanje rje, temveč tudi za želeno stopnjo hrapavosti;
- nanos protikorozijskega materiala in dodatnega zaščitnega sloja.
Pravilna predobdelava plinovodov in vseh vrst kovinskih konstrukcij jim bo zagotovila zanesljivo zaščito pred elektrokemično korozijo med delovanjem.
