Защита металлов от коррозии Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

следовать требованиям приведённым в ГОСТ 25584-90 «Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации».

ЛИТЕРАТУРА

1. Приложение к СНиП 2.04.02 - 84

2. Журнал. «Водоснабжение. Санитарная техника», 2007-2009

Филимонова В.А., Харчевникова Ел. О. ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ

Коррозия приводит ежегодно к миллиардным убыткам, и разрешение этой проблемы является важной задачей. Основной ущерб, причиняемый коррозией, заключается не в потере металла как такового, а в огромной стоимости изделий, разрушаемых коррозией. Истинные убытки от неё нельзя определить, оценив только прямые потери, к которым относятся стоимость разрушившейся конструкции, стоимость замены оборудования, затраты на мероприятия по защите от коррозии. Ещё больший ущерб составляют косвенные потери - это простои оборудования при замене прокорродировавших деталей и узлов, утечка продуктов, нарушение технологических процессов.

Коррозия (от лат. соггозю — разъедание) - самопроизвольное разрушение металлов и сплавов вследствие их взаимодействия с окружающей средой. В основе этого взаимодействия лежат химические и электрохимические реакции, а иногда и механическое воздействие внешней среды. Способность металлов сопротивляться воздействию среды называется коррозионной стойкостью или химическим сопротивлением материала. Металл, подвергающийся коррозии, называют корродирующим металлом, а среда, в которой протекает коррозионный процесс - коррозионной средой. В результате коррозии изменяются свойства металла, и часто происходит ухудшение его функциональных характеристик.

Все методы защиты условно делятся на следующие группы:

а) легирование металлов;

б) защитные покрытия (металлические, неметаллические);

в) электрохимическая защита;

г) изменение свойств коррозионной среды;

д) рациональное конструирование изделий.

Легирование металлов - это эффективный (хотя и дорогой) метод повышения коррозионной стойкости металлов. При легировании в состав сплава вводят компоненты, вызывающие пассивность металла. В качестве таких компонентов применяют хром, никель, вольфрам и др. Введение некоторых добавок к сталям (титана, меди, хром и никеля) приводит к тому, что при коррозии образуются плотные продукты реакции, предохраняющие сплав от дальнейшей коррозии.

Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий и сооружений для предохранения их от коррозии, называются защитными покрытиями. Если наряду с защитой от коррозии покрытие служит также для декоративных целей, его называют защитно-декоративным. Выбор вида покрытия зависит от условий, в которых используется металл. Защитные покрытия делятся на: металлические, неметаллические и лакокрасочные.

Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро и др.), так и их сплавы (бронза, латунь и др.).

Неметаллические защитные покрытия могут быть как неорганическими, так и органическими. Защитное действие этих покрытий сводится в основном к изоляции металла от окружающей среды. В качестве неорганических покрытий применяют неорганические эмали, оксиды металлов, соединения хрома, фосфора и др. К органическим относятся лакокрасочные покрытия, покрытия смолами, пластмассами, полимерными пленками, резиной.

Лакокрасочные покрытия наиболее распространены и незаменимы. Лакокрасочное покрытие должно быть сплошным, безпористым, газо- и водонепроницаемым, химически стойким, эластичным, обладать высоким сцеплением с материалом, механической прочностью и твердостью.

Лакокрасочные покрытия делятся на две большие группы: лаки и краски (эмали).

Электрохимическая защита основана на торможении анодных или катодных реакций коррозионного процесса. Электрохимическая защита осуществляется присоединением защищаемой конструкции металла с более отрицательным значением электродного потенциала - протектора, а также катодной (катодная защита) или анодной (анодная защита) поляризацией за счет извне приложенного тока. Наиболее применима электрохимическая защита в коррозионных средах с хорошей ионной электрической проводимостью. Катодная поляризация (защита) используется для защиты от коррозии подземных трубопроводов, кабелей. Катодную защиту применяют также к шлюзовым воротам, подводным лодкам, водным резервуарам, буровым платформам, морским трубопроводам и оборудованию химических заводов.

Изменение свойств коррозионной среды. Для снижения агрессивности среды уменьшают концентрацию компонентов, опасных в коррозионном отношении. Например, в нейтральных средах коррозия обычно протекает с поглощением кислорода. Его удаляют деаэрацией (кипячение, барботаж инертного газа) или восстанавливают с помощью соответствующих восстановителей (сульфиты, гидразин и т.п.). Агрессивность среды может уменьшаться также при снижении концентрации ионов т.е. повышении рН (подщелачивании). Для защиты от коррозии широко применяют ингибиторы.

Ингибитором называется вещество, при добавлении которого в небольших количествах в среду, где находится металл, значительно уменьшается скорость коррозии металла. Ингибиторы применяют главным образом, в системах, работающих с постоянным или мало обновляемым объемом раствора, например, в некоторых химических аппаратах, системах охлаждения, парогенераторах и т.п. Они применяются при транспортировке газа и нефти, для защиты от коррозии горюче-смазочными веществами, а также в органических средах, морской воде и т.д. Особенно большое применение находят замедлители в процессах травления металлов для удаления с поверхности окалины или ржавчины.

Рациональное конструирование изделий должно исключать наличие или сокращать число и размеры особо опасных, с точки зрения коррозии, участков в изделиях или конструкциях (сварных швов, узких щелей, контактов разнородных по электродным потенциалам металлов и др.), а также предусматривать специальную защиту металла этих участков от коррозии.

Итак, к настоящему времени благодаря изучению механизма коррозии разработаны разнообразные методы защиты от коррозии, выбор которых определяется природой защищаемого металла, параметрами коррозионной среды и экономическими соображениями.

Филимонова В.А., Харчевникова Ев. О. МЕТОДЫ БОРЬБЫ С БИОЛОГИЧЕСКИМИ ОБРАСТАНИЯМИ

Серьезные затруднения в охлаждающих системах оборотного (а также прямоточного) водоснабжения создают биологические обрастания, представляющие собой совокупность микроорганизмов, поселившихся и развивающихся на поверхности теплообменных аппаратов, охлаждаемых водой, на сооружениях для охлаждения оборотной воды (градирни, брызгальные бассейны, пруды) и по тракту движения воды в трубах и каналах. Микроорганизмы в систему оборотного водоснабжения заносятся с водой из источника, поселяются в ней и развиваются вследствие благоприятных условий для их размножения: повышения температуры среды до 15—40° С, присутствия в воде питательных веществ и растворенного кислорода.

Биологические обрастания влекут прямое снижение теплообмена в аппаратах и на градирнях, уменьшают вакуум в конденсаторах паровых турбин и вызывают пережог топлива на тепловых электростанциях, повышают сопротивление потоку воды в трубах и снижают их пропускную способность, вызывают загрязнение оборотной воды вследствие отмирания и последующего разложения колоний этих обрастаний (бактерий, водорослей и др.).

В настоящее время в практике эксплуатации систем оборотного водоснабжения применяют ряд методов борьбы с биологическими обрастаниями - химические, механические, гидромеханические и др., каждый из которых имеет свою область применения, свои преимущества и