Виды коррозий

Виды коррозии металловКоррозия это процесс разрушения строительных материалов в результате протекания различных химических и электрохимических процессов. Основные виды коррозий металлов и бетонов различаются в зависимости от характера коррозионной среды в которой они ( коррозии) протекают.

 

 

Содержание статьи:

Виды коррозий:

1. Коррозия металлов

2. Коррозия бетона

В строительстве коррозия встречается в виде коррозии бетонов и соответственно металлической арматуры, которая вставляется в бетон для повышения прочности и других характеристик. Практика показывает что в следствии коррозии металлов прямые потери в металле составляют до 12 процентов в год от всего объема производимой стали. Наиболее сильно и интенсивно коррозии подвергаются здания и сооружения химических производств.

Это объясняется действием различных сопутствующих коррозии факторов, такие как действия паров, газов, жидкостей на различные конструктивные элементы зданий. В некоторых случаях различные газы, жидкости и мелкодисперсные частицы действуют очень негативно  непосредственно на строительные конструкции, оборудование и сооружение, а также в случае  проникновения этих агентов в грунты действуют очень негативно на фундаменты здания вызывая значительные разрушения.

Коррозия это процесс разрушения строительных материалов в результате протекания различных химических и электрохимических процессов. Эрозия -механическое разрушение поверхности. По характеру самого процесса коррозию разделяют на две основные группы: химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия материалов протекает в жидкостях неэлектролитах, которые не проводят электрический ток и в сухих газах при достаточно высокой температуре.

Электрохимическая коррозия происходит во влажных газах и в электролитах и характеризуется  наличием двух параллельно идущих  процессов-окислительного (растворение металлов) и восстановительного ( выделение металла из раствора). Коррозию по внешнему виду различают язвами, пятнами, точками, подповерхностную, внутрикристаллитную, и межкристаллитную. По характеру коррозионной среды в которой протекает коррозия различают такие основные виды коррозии:

1. Атмосферную.

2. Газовую.

3. Почвенную

4. Жидкостную.

Наиболее распространенный вид электрохимической коррозии  это атмосферная коррозия. Объясняется это тем, что большинство металлических конструкций находятся и эксплуатируются в атмосферных условиях. Коррозия, которая протекает в условиях влажной газовой среды также относится к атмосферной коррозии.

Газовая коррозия происходит в условиях когда на поверхность отсутствует конденсация влаги. На практике в строительстве такой вид коррозии встречается в условиях эксплуатации металлических конструкций при повышенных температурах. Жидкостная коррозия в зависимости от жидкой среды   бывает солевая, речная, морская, кислотная и щелочная.

По условиям  воздействия  жидкости на поверхность металла эти виды коррозии получают добавочные характеристики: с полным и переменным погружением, капельная и струйная. Кроме того, по характеру разрушения различают коррозию равномерную и неравномерную.

Для сравнения коррозионной стойкости металлов используют различные способы оценки. Наиболее распространенным способом оценки  является оценка потери металла  с 1 м² поверхности. Если потеря в массе вещества составляет менее 0,1 г/(м²·ч) металл считается стойким. При потере вещества от 3 до 10 г/(м²·с) считается что металл является малостойким для данной агрессивной среды .

Коррозия бетона

Бетон и железобетон находят широкое применение в качестве конструкционного материала при строительстве зданий и сооружений химических производств. Но они не обладают достаточной химической стойкостью против действия кислых сред.Свойства бетона и его стойкость в первую очередь зависит от химического состава цемента, из которого он приготовлен.

Наибольшее применение в конструкциях и оборудовании находят бетоны на портландцементе, пуццолановом и шлаковом портландцементах.Портландцемент содержит в своем составе 66…67 % оксида кальция, находящегося в виде сложных соединений с железом, алюминием, кремнием. Причиной пониженной химической стойкости бетона к действию минеральных и органических кислот является наличие свободной гидроокиси кальция ( до 20%) трехкальциевого алюмината (3CaO·Al2O3) и других гидратированных соединений кальция.

При непосредственном воздействии кислых сред на бетон происходит нейтрализация щелочей с образованием хорошо растворимых в воде солей, а затем взаимодействие кислых растворов со свободным гидрооксидом кальция с образованием в бетоне солей, обладающих различной растворимостью в воде.

Так, при действии паров или растворов серной кислоты на бетон получается гипс, образование которого сопровождается увеличением объема, возникновением внутренних напряжений и появлением трещин в бетоне. Пары соляной или азотной кислоты образуют со свободной известью( которая содержится в бетоне) хорошо растворимые в воде хлориды и нитраты кальция.

Даже очень слабые кислоты ( угольная) способны реагировать с кальциевыми соединениями, образуя растворимые соединения. Коррозия бетона происходит тем интенсивнее, чем выше концентрация водных растворов кислот. При повышенных температурах агрессивной среды коррозия бетонов ускоряется. Как и бетон на обыкновенном портландцементе, бетоны, изготовленные на других видах гидравлических вяжущих не являются кислотостойкими, что объясняется довольно высоким содержанием в них оксида кальция.

Несколько более высокой кислотостойкостью обладает бетон, изготовленный на глиноземистом цементе, из-за пониженного содержания оксида кальция. Кислотостойкость бетонов на цементах с повышенным содержанием оксида кальция в некоторой степени зависит от плотности бетона. При большей плотности бетона кислоты оказывают на него несколько меньшее воздействие из-за трудности проникновения агрессивной среды внутрь материала.

Щелочестойкость бетона определяется главным образом химическим составом вяжущих, на которых они изготовлены, а также щелочестойкостью мелких и крупных заполнителей. Для повышения плотности бетонов и их химической стойкости в состав бетонов вводят различные добавки ( например латекс СКС-65 на основе дивинилстирольного каучука) или кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94, поливинилацетатную эмульсию, спиртово-сульфитную бражку (ССБ) и другие.

Для повышения коррозионной стойкости арматуры нередко в состав бетонной смеси вводят ингибирующие добавки на основе нитрата натрия или нитрата кальция. Увеличение срока службы строительных конструкций и оборудования достигается путем правильного выбора материала с учетом его стойкости к агрессивным средам, действующим в производственных условиях.

Кроме того необходимо принимать меры профилактического характера, предупреждающие проникновение газообразных и жидких агрессивных продуктов в помещении цехов, почву, окружающую атмосферу.К таким мерам относят герметизацию производственной аппаратуры и трубопроводов, хорошая вентиляция помещения, улавливание газообразных и пылевидных продуктов выделяющихся в процессе производства. Правильная эксплуатация различных сливных устройств, исключающая возможность проникновения в почву агрессивных веществ, применение гидроизоляционных устройств и другие.

Коррозия металлов и способы  защиты

В результате взаимодействия металла с окружающей средой может происходить его разрушение, т. е. коррозия. Различают коррозию химическую и электрохимическую. Химическая коррозия возникает при действии на металл сухих газов и растворов масел, бензина, керосина и др. Приме ром химической коррозии металла служит окисление его при высоких температурах; окалина, образующаяся на поверхности металла, является продуктом коррозии.

Электрохимическая коррозия возникает при действии на металл растворов кислот и щелочей. При этом металл отдает свои ионы электролиту, а сам постепенно разрушается. Коррозия может возникать также при контакте двух разнородных металлов или в результате химической неоднородности.
Каждый металл имеет определенные электрические свойства, характеризуемые рядом напряжений. При контакте двух металлов разрушается тот, который стоит ниже в ряду напряжений.

Например, железо в ряду напряжений стоит выше хрома и цинка, но ниже меди и серебра. Следовательно, при контакте железа с хромом или цинком будет разрушаться хром или цинк, а при контакте железа с медью или серебром — железо. Степень разрушения при этом будет зависеть от температуры, вида и концентрации электролита. На сталь вредно действуют кислоты и щелочи, растворяя ее.

Содержащийся в воздухе углекислый или сернистый газ усиливает коррозию, так как при увлажнении на поверхности металла образуются кислоты, вступающие во взаимодействие с металлом. Коррозия может быть местная, когда разрушение металла происходит на некоторых участках, равномерная, когда металл одинаково разрушается по всей поверхности и межкристаллитная, когда разрушение происходит по границам зерен металла.

Защита от коррозии осуществляется несколькими способами, простейшим из которых является покрытие металла различными красками, лаками, эмалями. Образующаяся при этом пленка изолирует металл от действия внешней среды (газов, влаги). Кроме вышеуказанных существуют более совершенные и эффективные способы защиты от коррозии: легирование — сплавление металла с легирующими веществами, повышающими его коррозионную стойкость; воронение — получение на поверхности изделия защитного слоя, состоящего из оксидов данного металла; металлическое покрытие металла пленкой из другого металла, менее подверженного коррозии в данных условиях (цинком, оловом).

Металлические покрытия производят осаждением на поверхности изделия металла из раствора (гальванические покрытия), обрызгиванием или погружением в ванну с другим расплавленным металлом.

Наиболее распространенным методом защиты от коррозии строительных сооружений, конструкций и оборудования является метод использования материалов неметаллических и химически стойких :

Жидких резиновых смесей, кислотоупорной керамики, пленочных и листовых полимерных материалов ( винипласта, резины полиэтилена, поливинил-хлорида), синтетических смол, лакокрасочных материалов и других. Для того чтобы использовать правильно неметаллические химически стойкие материалы необходимо знать их  физико-химические свойства, химическую стойкость которые обеспечивают  условия  совместной работы  защищаемой поверхности материала и нанесенного защитного покрытия .

Важным показателем при использовании штучной кислотоупорной керамики является высота статистической устойчивости  кладки в зависимости от толщины футеровки. При использовании комбинированных защитных покрытий, которые состоят из футеровочного покрытия  и органического подслоя очень важно  является обеспечение температуры на подслое которая не превышает   максимальное значение  для данного конкретного вида подслоя.

Для  пленочных и листовых полимерных материалов  необходимо знать их величину адгезии с защищаемой поверхностью. Очень много  неметаллических и химически стойких материалов которые довольно широко используются  в противокоррозионной технике могут содержать агрессивные соединения в своем составе .  При непосредственном контакте с поверхностью металла или бетона эти соединения  могут вызвать образование коррозии.

В свою очередь, образование коррозии на поверхности защищаемого объекта снижает величину адгезии антикоррозионного покрытия с   с защищаемой поверхностью. Поэтому все эти особенности необходимо знать и учитывать при назначении того или иного способа защиты от коррозии ( выборе антикоррозионного материала).

В целях защиты строительных конструкций от всех видов коррозии используют различные лакокрасочные покрытия. Лакокрасочные покрытия экономичны, удобны в работе и просты в нанесении на поверхность. Большое применение в целях защиты приобрели перхлорвиниловые и сополимерно-лакокрасочные материалы. Для предотвращения коррозии применяют  стойкие к различным химическим агрессивным средам перхлорвиниловые материалы:

Лак ХС-724, эмалиХС и грунтовочные сополимерные материалы  ХС-010, ХС-068 и другие.

Защитные покрытия получаются в следствии нанесения на поверхность последовательно эмали и лака. Количество слоев нанесения зависит от характера коррозии и обычно состоит из 6 слоев не менее. Также в целях защиты от коррозии успешно и широко используют трещиностойкие и химически стойкие покрытия. Для защиты  железобетонных конструкций от коррозии применяют эмаль ХП-799 которую изготавливают на основе хлорсульфированного полиэтилена.

Защитное покрытие наноситься на поверхность бетона после окончания усадочного процесса. Лакокрасочные покрытия на основе хлорсульфированного полиэтилена используют во время работ при температуре наружного воздуха от -60 до +130 градусов.Широко используются как средство от коррозии металлизационно-лакокрасочные покрытия.Такие покрытия в основном используют как средство защиты металлических конструкций от атмосферной коррозии,а также при эксплуатации в различных агрессивных средах. Читай продолжение статьи

*****
РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
*****

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Беларуская моваEnglishFrançaisDeutschКыргызчаLatviešu valodaLietuvių kalbaLëtzebuergeschRomânăРусскийУкраїнська
Optimized with PageSpeed Ninja