ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Подземная коррозия металлов и сплавов из "Новый справочник химика и технолога Электродные процессы Химическая кинетика и диффузия Коллоидная химия" Подземное расположение различных транспортных, производственных и коммуникационных объектов стало неотъемлемым показателем современной цивилизации. Это нефтепроводы, канализационные и кабельные сети, системы метро, сваи и другие строительные конструкции, которые эксплуатируются в подземных условиях, соприкасаясь с поверхностью земли (почвой) или нижележащими породами (грунтом). В этих условиях эксплуатации также наблюдается коррозионное разрушение металлов и сплавов, особенно интенсивное у тех подземных сооружений, которые находятся в зоне действия блуждающих токов. Приблизительный объем коррозионных повреждений и связанный с ним объем замен оборудования, поврежденного подземной коррозией, оценивается примерно в 2-3 % от общего объема металла подземных сооружений. Почва и грунт содержат различные химические реагенты, влагу и обладают ионной электропроводимостью, т. е. они являются коррозионноактивными электролитами по отношеншо к материалам подземных объектов и сооружений. Таким образом, можно прогнозировать электрохимическое коррозионное повреждение подземных объектов при их контакте с почвой и грунтом. [c.58] Подземную коррозию принято подразделять на грунтовую, обусловленную электрохимическим взаимодействием подземных металлических сооружений с коррозионноакгивным грунто.м, и электрокоррозию, связанную с наличием подземных металлических сооружений в зоне действия блуждающих токов, что приводит к дополнительному усилению разрушения этих конструкций. Электрокоррозия как процесс ускоренного разрушения конструкций является во много раз более опасной, чем грунтовая коррозия. [c.58] Для грунтовой коррозии металлов характерен преимущественно язвенный характер разрушения. Скорость коррозии металлов в грунте зависит от состава грунта, его влагоемкости, воздухопроницаемости. Основным фактором, определяющим скорость коррозии, является наличие влаги, которая делает грунт электролитом и вызывает электрохимическую коррозию находящихся в нем металлических конструкций. Увеличения влажности грунта облегчает протекание анодного процесса, уменьшает электросопротивление грунта, но затрудняет протекание катодного процесса при значительном насыщении водой пор грунта, уменьшая скорость диффузии кислорода. Поэтому зависимость скорости коррозии метаплов от влажности грунта имеет вид кривой с экстремумом (рис. 1.4.4). Следующим фактором, влияющим на скорость коррозии в грунте, является его воздухопроницаемость, которая зависит от влажности, особенностей состава и плотности грунта. Повышение воздухопроницаемости ускоряет коррозионное разрушение металлов, облегчая катодный процесс. В случае неравномерной воздухопроницаемости грунта различного состава на более воздухопроницаемых участках (песках) локализуется катодный процесс, на более плотных (глинистых) — анодный процесс. Еще одним фактором является удельное электросопротивление грунтов, которое может изменяться от нескольких единиц до сотен Ом метр. Электросопротивление зависит от влажности грунта, его состава и структуры. Во многих случаях показатель электросопротивления грунта с достаточной достоверностью может дать информацию о коррозионной агрессивности грунта и часто используется для этих целей (табл. 1.4.1 Од). [c.58] К факторам, определяющим скорость коррозии металлов в грунте, также относятся кислотность грунта, pH которого колеблется в пределах от 3 до 9, неоднородность грунта по структуре, плотности, составу. [c.59] Электрокоррозия представляет собой электрохимическую коррозию, протекающую под действием внешнего источника постоянного тока, т. е. так называемых блуждающих токов, возникающих вблизи электрифицированных транспортных путей (железнодорожных, трамвайных, кабельных и т. п.) и сооружений (цехов, оснащенных электросварочным оборудованием, силовыми электрическими установками и т. п.). Источники блуждающих токов возникают при плохой изоляции рельсов от поверхности земли или силовых шин от пола, при наличии солевых электролитных мостов в электролизных цехах, образующихся при центральном подводе или отводе электролита. [c.60] Если в зоне действия блуждающих токов оказываются металлические трубопроводы, кабели, длинномерная металлическая арматура, то они играют роль параллельной цепи тока, т. к. обладают гораздо более высокой электропроводимостью, чем почва или грунт. Зона входа электрического тока становится катодной зоной, зона выхода — анодной зоной, а средняя часть конструкции — нейтральной зоной. [c.60] Разрушение металлических конструкций под действием электрокоррозии происходит со значительной скоростью. Так, общая сила блуждающих токов может находиться в пределах от 2,1-20 А до 200 А. При хорошей электропроводимости почвы и грунта и повреждениях в изоляции металлического объекта плотность тока в отдельных точках анодной зоны может достигать очень высоких значений. [c.60] Следует иметь в виду, что стальные конструкции под действием электрокоррозии обычно разрушаются только в анодных зонах, а такие металлы, как алюминий или свинец и их сплавы, разрушаются на катодньгх участках из-за подщелачивания среды при протекании коррозионного процесса с кислородной деполяризацией. [c.60] Вернуться к основной статье