Способи захисту металів від корозії. Характерні типи ураження іржею

Корозія чинить руйнівну дію на вироби з металу і сплави. При взаємодії з навколишнім середовищем металеві вироби покриваються плямами у вигляді іржі. Чим активніший метал, тим він більш схильний до корозії.

Корозія чинить руйнівну дію на автомобілі, судна, комунікації та інші металеві вироби, що може привести до витоку нафти, газу та інших негативних наслідків. Вона негативно впливає на здоров'я людини, а продукти окислення забруднюють навколишнє середовище.

Неприпустима корозія в авіаційній, хімічній та атомної промисловості. Часом витрати на ремонт металевих виробів перевищують вартість матеріалу, який був витрачений на їх виготовлення.

Основні види корозійних процесів

Види корозії металів можна розділити за такими ознаками: характеру руйнування, корозійної середовищі і механізму дії.

Виходячи з характеру руйнувань, корозія може бути:

суцільний. При цьому вона може бути рівномірної і нерівномірної. При рівномірній руйнується вся поверхню виробу. При нерівномірної з'являються плями і точкові поглиблення;
межкристаллитной. В цьому випадку вона проникає вглиб виробу по межах зерен металу;
транскристаллитного, при цьому метал розтинають тріщиною через зерно;
вибірковою. Відбувається руйнування однієї зі складових сплаву. Наприклад, в латуні може руйнуватися цинк.
підповерхневої. Починається на поверхні і поступово проникає у верхні шари металу.

Існують наступні види корозійного середовища:

атмосфера;
грунт;
рідина (луг, кислота або сольові розчини).

Механізм дії розділяє корозію на хімічну і електрохімічну.

Хімічної корозією називається процес, при якому відбувається мимовільне руйнування металів. Він відбувається при взаємодії металевих виробів з активно-корозійної середовищем, найчастіше газової. Ці процеси супроводжуються високими температурами.

В результаті відбувається одночасне окислення металу і відновлення корозійного середовища. Хімічна корозія відбувається також при взаємодії з органічними рідинами, наприклад, з нафтопродуктами, спиртом і ін.

Електрохімічна корозія виникає в електролітах, наприклад, у водних розчинах. Електрохімічна реакція викликає електричний струм, який сприяє руйнуванню металу. У цьому випадку відбуваються як хімічні процеси, при яких відбувається віддача електронів, так і електричні, при яких рухаються електрони.

Руйнування відбувається, якщо стикаються різнорідні метали. Тому більше схильні до руйнування метали, в яких багато домішок.

Різнорідність будови металу призводить до того, що при електрохімічної корозії утворюються за законами гальваніки катодно-анодні пари. Якщо металеві вироби відрізняються один від одного хімічним складом, то на поверхні металевих виробів утворюється шар іржі.

Ця корозія найчастіше є причиною руйнування металів. Нижче наведені малюнки, на яких зображено механізм дії електрохімічної корозії.

У зовнішньому середовищі найбільш активно на металеві вироби діє кисень, підвищена вологість, оксиди сірки, азоту, вуглекислий газ, грунтові води. Солона вода прискорює процес окислення, тому морські судна іржавіють швидше, ніж річкові.

Зупинити цей природний процес неможливо, залишається тільки знайти способи захисту від корозії. Правда, позбутися повністю від корозійного процесу неможливо, але ці способи допомагають сповільнити сам процес.

Методи протистояння корозійних процесів

Для захисту металів від корозії існують такі методи:

підвищення опірності металів за рахунок збільшення хімічного складу;
ізоляція металевих покриттів від агресивного впливу навколишнього середовища;
зниження агресивності середовища, в якій відбувається експлуатація металевих виробів;
електрохімічні, які, завдяки законам гальваніки, знижують корозійні процеси.

Ці методи можна розділити на дві великі групи. Перші два методи застосовуються до того, як металеві вироби будуть експлуатуватися, тобто на стадії їх виробництва. При цьому вибираються певні конструкційні матеріали для виробництва вироби, наносяться різні гальванічні і захисні покриття.

Останні два методи застосовуються при експлуатації металевих виробів. При цьому для захисту пропускається струм через виріб, знижується агресивність середовища шляхом додавання різних інгібіторів, таким чином, до експлуатації сам виріб попередньо ніяк не обробляється.

Методи підвищення опірності

Ці методи захисту засновані на створенні сплавів, які мають антикорозійними властивостями. До металу додаються компоненти, що підвищують його корозійну стійкість. Прикладом може служити легування стали хромом.

Метод застосовується при виготовленні сталі. В результаті виходять хромисті нержавіючі стали, які стійкі до корозії. Підвищують антикорозійні характеристики сталей добавкою нікелю, міді та кобальту.

На цих поверхнях не з'являється іржа, але корозія присутній. Сповільнюється корозія завдяки тому, що до восьми атомів заліза додається один атом легуючої добавки, а це впорядковує розташування атомів в кристалічній решітці твердого розчину, що і перешкоджає корозії.

Корозійну стійкість можна підвищити, видаливши з металів або сплавів домішки, які прискорюють корозію. Наприклад, залізо видаляють зі сплавів магнію або алюмінію, сірку з сплавів заліза і т.д.

Зниження агресивності зовнішнього середовища і електрохімічний захист

Зниження агресивності зовнішнього середовища досягається шляхом видалення з неї речовин, які є деполяризаторами, або шляхом ізоляції металів від деполяризатора. Видалення кисню з середовища називається раскислением.

Для уповільнення корозійного процесу в навколишнє середовище вводяться спеціальні речовини - інгібітори. Вони можуть бути як органічними, так і неорганічними. Молекули інгібіторів поглинаються поверхнею металу і, тим самим, сприяють різкому зниженню швидкості розчинення металу і перешкоджають протіканню електродних процесів.

При електрохімічного захисту за допомогою зовнішнього електричного струму, який проходить через метал, зсувається потенціал металу і, тим самим, змінюватися швидкість його корозії.

Залежно від зсуву потенціалу електрохімічний захист може бути катодного і анодного. Ці способи застосовують для захисту бурових платформ, зварних металевих підстав, трубопроводів, що проходять під землею, а також захищають підводні частини морських суден.

плівкова захист

Для того щоб захистити металеві вироби від корозії, можна нанести захисне покриття. В якості покриття можна використовувати лаки, фарби, емалі, пластмаси та ін.

Лакофарбові покриття легко наносяться, недорогі за вартістю, мають водовідштовхувальні властивості, не вступають в хімічну реакцію з металом, добре заповнюють пори і тріщини. Вони служать для захисту металів від компонентів зовнішнього середовища, що викликають корозійні процеси.

Якщо правильно підібрати лакофарбові матеріали та дотримуватися технологію їх нанесення, то вони можуть прослужити в якості покриття до 5 років.

Часто під лакофарбове покриття наноситься грунтовка, проходячи через яку, вода розчиняє деякі пігменти і стає не такою корррозіонноактівной. Замість грунтовки може проводиться фосфатирование поверхні. Вони наносяться пензлем або розпилювачем. Для сталевих виробів більшість таких препаратів складається з сумішей фосфатів марганцю і заліза.

Захистити металевий виріб можна шляхом нанесення шару металу, який більш коррозионностойкий. В цьому випадку корозія руйнує саме покриття. Такими металами є хром, нікель, цинк. Наприклад, залізо покривається хромом.

Однією з серйозних загроз для інструментів і конструкцій, виконаних з металу, є корозія. З цієї причини більшої актуальності набуває проблема їх захисту від настільки неприємного процесу. При цьому сьогодні відомо чимало методів, які дозволяють досить ефективно вирішити цю проблему.

Антикорозійний захист - навіщо вона потрібна

Корозія є процес, що супроводжується руйнуванням поверхневих шарів конструкцій зі сталі і чавуну, що виникає в результаті електрохімічного і хімічного впливу. Негативним наслідком цього стає серйозна псування металу, Його роз'їдання, що не дозволяє використовувати його за призначенням.

Експертами було проведено достатньо доказів того, що щорічно близько 10% від загального обсягу видобутку металу на планеті йде на усунення втрат, пов'язаних з впливом корозії, через яку відбувається розплавлення металів і повна втрата експлуатаційних властивостей металевими виробами.

При перших ознаках впливу корозії вироби з чавуну і сталі стають менш герметичними, міцними. У той же час погіршуються такі якості, як теплопровідність, пластичність, відбивний потенціал і деякі інші важливі характеристики. Надалі конструкції і зовсім не можна застосовувати за призначенням.

Додатково до цього саме з корозією пов'язують більшість виробничих і побутових аварій, а також і деякі екологічні катастрофи. Трубопроводи, що використовуються для транспортування нафти і газу, які мають значні ділянки, покриті іржею, можуть в будь-який момент втратити свою герметичності, що може створити загрозу для здоров'я людей і природи в результаті прориву подібних магістралей. Це дає розуміння того, чому так важливо вживати заходів щодо захисту конструкцій з металу від корозії, вдаючись до допомоги традиційних і новітніх засобів і методів.

На жаль, поки не вдалося створити такий технології, яка б змогла повністю захистити сталеві сплави і метали від корозії. При цьому є можливість для затримання і зменшення негативних наслідків подібних процесів. Це завдання вирішується за допомогою використання великої кількості антикорозійних засобів і технологій.

пропоновані сьогодні методи боротьби з корозією можуть бути представлені у вигляді наступних груп:

Використання електрохімічних методів захисту конструкцій;
Створення захисних покриттів;
Розроблення і виробництво новітніх конструкційних матеріалів, що демонструють високу стійкість до корозійних процесів;
Додавання в корозійну середу особливих з'єднань, завдяки яким можна уповільнити поширення іржі;
Грамотний підхід до вибору відповідних деталей і конструкцій з металів для сфери будівництва.

Захист виробів з металу від корозії

Забезпечити здатність захисного покриття виконувати поставлені перед ним завдання можна за рахунок цілого ряду спеціальних властивостей:

Створювати подібні покриття слід тим розрахунком, щоб вони розташовувалися на всій площі конструкції у вигляді максимально рівномірного і суцільного шару.

Доступні сьогодні захисні покриття для металу можуть бути класифіковані на наступні типи:

металеві та неметалеві;
органічні і неорганічні.

Подібні покриття набули широкого поширення в багатьох країнах. Тому їм буде приділено особливу увагу.

Боротьба з корозією за допомогою органічних покриттів

Найчастіше для захисту металів від корозії вдаються до такого ефективного методу, як використання лакофарбових складів. Цей метод протягом багатьох років демонструє високу ефективність і простоту в плані реалізації.

Використання подібних з'єднань в боротьбі проти іржі передбачає досить переваг, Серед яких простота і доступна ціна не є єдиними:

Використовувані покриття можуть надавати оброблюваного виробу різний колір, в результаті це дозволяє не тільки надійно захистити виріб від іржі, але і забезпечити конструкцій більш естетичний зовнішній вигляд;
Відсутність складнощів з реставрацією захисного шару в разі його пошкодження.

На жаль, однак у лакофарбових складів є і певні недоліки, До числа яких слід віднести наступні:

низький коефіцієнт термічної стійкості;
низька стійкість у водному середовищі;
низька стійкість до впливу механічного характеру.

Це змушує, чого не суперечать вимогам чинних СНиП, вдаватися до їхньої допомоги в ситуації, коли вироби піддаються впливу з боку корозії з максимальною швидкістю 0,05 мм на рік, при цьому розрахунковий термін служби не повинен перевищувати 10 років.

Асортимент пропонованих сьогодні на ринку лакофарбових складів може бути представлений у вигляді наступних елементів:

При виборі того чи іншого лакофарбового складу слід звертати увагу на умови експлуатації оброблюваних конструкцій з металу. застосовувати матеріали на основі епоксидних елементів бажано для тих виробів, які будуть експлуатуватися в атмосферах, що містять випаровування хлороформу, двовалентного хлору, а також для обробки виробів, які планується використовувати в різних типах кислот.

Високу стійкість до кислот демонструють і лакофарбові матеріали, що містять поліхлорвінілу. Додатково до цього до них вдаються з метою забезпечення захисту металу, який буде контактувати з маслами і лугами. Якщо ж виникає завдання в забезпеченні захисту конструкцій, які будуть взаємодіяти з газами, то зазвичай вибір зупиняють на матеріалах, що містять полімери.

Вирішуючи питання з кращим варіантом захисного шару, слід звертати уваги на вимоги вітчизняних СНиП, передбачених для конкретної галузі промисловості. Подібні саннормам містять перелік таких матеріалів і способів захисту від корозії, до яких допускається вдаватися, а також ті, які не слід застосовувати. Скажімо, якщо звернутися до Сніпу 3.04.03-85, То там представлені рекомендації щодо захисту будівельних споруд різного призначення:

систем трубопроводів, які використовуються для транспортування газу і нафти;
обсадних сталевих труб;
тепломагістралей;
конструкцій, виконаних зі сталі та залізобетону.

Обробка неметаллическими неорганічними покриттями

Метод електрохімічного або хімічної обробки дозволяє створювати на виробах з металу особливі плівки, що не допускають негативний вплив з боку корозії. Зазвичай для цієї мети застосовуються фосфатні і оксидні плівки, При створенні яких враховуються вимоги СНиП, оскільки подібні з'єднання відрізняються за механізмом захисту для різних конструкцій.

фосфатні плівки

Зупиняти вибір на фосфатних плівках рекомендується, якщо необхідно забезпечити захист від корозії виробів з кольорових і чорних металів. Якщо звернутися до технології подібного процесу, то він зводиться до приміщення виробів в розчин цинку, заліза або марганцю у вигляді суміші з кислими фосфорними солями, які попередньо нагріті до позначки 97 градусів. Створювана плівка представляється відмінною основою, щоб в подальшому можна було покрити її лакофарбовим складом.

Важливим моментом є те, що довговічність фосфатного шару знаходиться на досить низькому рівні. Також він володіє і іншими недоліками - низькою еластичністю і міцністю. До фосфатуванню вдаються з метою забезпечення захисту деталей, експлуатація яких проходить в умовах високих температур або солоною водного середовища.

оксидні плівки

Свою сферу застосування мають і оксидні захисні плівки. Вони створюються при впливі на метали розчинами лугів за допомогою використання струму. Досить часто для оксидування застосовують такий розчин, як їдкий натр. Серед фахівців процес створення оксидного шару часто іменується воронінням. Це обумовлено створенням на поверхні мало і високовуглецевих сталей плівки, що має привабливий чорний колір.

спосіб оксидування є затребуваним в тих випадках, коли виникає завдання по збереженню початкових геометричних розмірів. Найчастіше захисне покриття подібного типу створюється на точних приладах і стрілецькому озброєнні. Зазвичай плівка має товщину не більше 1,5 мікрона.

додаткові способи

Існують і інші способи захисту від корозії, які грунтуються на використанні неорганічних покриттів:

висновок

У кожного інструменту і устаткування, яка виконана зі сталі, є обмежений термін служби. При цьому не завжди виріб може демонструвати його в тому вигляді, який закладений спочатку виробником. Цьому можуть перешкодити різні негативні фактори, в тому числі і корозія. З метою захисту від неї доводиться вдаватися до різних методів і засобів.

З огляду на всю важливість процедури щодо захисту від корозії, необхідно правильно підібрати метод, а для цього важливо враховувати не тільки умови експлуатації виробів, а й їх початкові властивості. Подібний підхід дозволить забезпечити надійний захист від іржі, в результаті виріб зможе набагато довше використовуватися за своїм прямим призначенням.

Під впливом зовнішніх факторів (рідини, гази, агресивні хімічні сполуки) руйнуються будь-які матеріали. Не є винятком і метали. Корозійні процеси нейтралізувати повністю неможливо, але ось знизити їх інтенсивність, підвищивши тим самим експлуатаційний термін металоконструкцій чи інших, до складу яких входить «залізо», цілком можливо.

Способи антикорозійного захисту

Всі способи захисту від корозії можна умовно класифікувати як методики, які застосовуються або до початку експлуатації зразка (група 1), або вже після його введення в дію (група 2).

перша

Підвищення опірності «хімічному» впливу.
Виняток прямого контакту з агресивними речовинами (ізоляція поверхнева).

друга

Зниження ступеня агресивності навколишнього середовища (в залежності від умов експлуатації).
Використання ЕМ полів (наприклад, «накладення» зовнішніх ел / струмів, регулювання їх щільності і ряд інших методик).

Застосування того чи іншого способу захисту визначається індивідуально для кожної конструкції і залежить від декількох факторів:

вид металу;
умови його експлуатації;
складність проведення антикорозійних заходів;
виробничі можливості;
економічна доцільність.

У свою чергу, всі методики поділяються на активні (що мають на увазі постійне «вплив» на матеріал), пасивні (які можна охарактеризувати як багаторазового застосування) і технологічні (використовуються на етапі виготовлення зразків).

активні

Катодний захист

Доцільно використовувати, якщо середовище, з якою контактує метал - електропровідна. На матеріал подається (систематично або постійно) великий «мінусовій» потенціал, який робить в принципі неможливим його окислення.

протекторна захист

Полягає в катодного поляризації. Зразок зв'язується контактом з матеріалом, який більш схильний до окислення в даній токопроводящей середовищі (протектором). По суті, він є свого роду «громовідводом», приймаючи на себе весь «негатив», який створюють агресивні речовини. Але такий протектор потребує періодичної заміни на новий.

поляризація анодная

Застосовується вкрай рідко і полягає в підтримці «інертності» матеріалу по відношенню до зовнішніх впливів.

Пасивні (поверхнева обробка металу)

Створення захисної плівки

Одна з найпоширеніших і малозатратних методик боротьби з корозією. Для створення поверхневого шару використовуються речовини, які повинні відповідати таким основним вимогам - бути інертними по відношенню до агресивних хімічних / з'єднанням, не проводити ел / ток і мати підвищену адгезію (добре скріплюватися з основою).

Всі використовувані речовини в момент обробки металів знаходяться в рідкому або «аерозольному» стані, від чого залежить і спосіб їх нанесення - забарвлення або напилення. Для цього застосовуються лакофарбові склади, різні мастики і полімери.

Прокладка металоконструкцій в захисних «жолобах»

Це характерно для різного виду трубопроводів і комунікацій інженерних систем. В даному випадку роль ізолятора грає повітряна «прошарок» між внутрішніми стінками каналу і поверхнею металу.

фосфатирование

Метали піддаються обробці спеціальними засобами (окислювачами). Вони вступають з основою в реакцію, в результаті чого на її поверхні відбувається відкладення малорозчинних хімічних / з'єднань. Досить ефективний спосіб захисту від вологи.

Покриття більш стійкими матеріалами

Прикладами використання такої методики служать часто зустрічаються в побуті вироби з хромировку (), з сріблення, «оцинковкой» тощо.

Як варіант - захист керамікою, склом, покриття бетоном, цементними розчинами (обмазка) і так далі.

пассивация

Сенс полягає в тому, щоб різко знизити хімічну активність металу. Для цього проводиться обробка його поверхні відповідними спецреактівамі.

Зниження агресивності середовища

Використання речовин, які знижують інтенсивність корозійних процесів (інгібіторів).
Осушення повітря.
Його хімічний / очищення (від шкідливих домішок) і ряд інших методик, які можуть застосовуватися і в побуті.
Гідрофобізація грунту (засипання, введення в неї спецречовиною) з метою зниження агресивності грунту.

Обробка отрутохімікатами

Використовується у випадках, коли є ймовірність розвитку так званої «біокоррозіі».

Технологічні способи захисту

легування

Найвідоміший спосіб. Сенс в тому, щоб на основі металу створити сплав, інертний по відношенню до агресивних дій. Але реалізується тільки в промислових масштабах.

Як випливає з наведеної інформації, не всі методики антикорозійного захисту можна застосовувати в побуті. В цьому плані можливості «приватника» істотно обмежені.

Застосування захисту від корозії металів - актуальне питання для багатьох.

Корозія, по суті, є мимовільним процесом руйнування металів, причиною якого є несприятливий вплив навколишнього середовища, внаслідок чого відбуваються хімічні, фізико-хімічні процеси, що призводять до сумних наслідків.

Корозія, впливаючи на метал, може повністю знищити його. Тому необхідно боротися з виникає іржею.

І не тільки в момент її появи. Також важлива профілактична робота щодо попередження виникнення корозії у металів.

За своїм типом розрізняють наступні види корозії:

точкову;
суцільну;
наскрізну;
плямами або виразками;
пошарове;
підповерхневому і інші.

Виникає корозія не тільки під впливом води, але і грунту, технічного масла. Як ми бачимо, види корозії представлені широко, а от методи захисту не такі численні.

Антикорозійні способи можна згрупувати, спираючись на такі методи:

електрохімічний метод - дозволяє зменшити руйнівний процес на основі закону гальваніки;
зменшення агресивної реакції виробничого середовища;
хімічний опір металу;
захист поверхні металу від несприятливого впливу навколишнього середовища.

Захист поверхні і гальванічний метод застосовують вже в момент експлуатації металевих конструкцій і виробів.

До них належать такі способи захисту: катодний, протекторна, а також інгібіторна.

Електрохімічний захист заснована на дії електричного струму, під його постійним впливом корозія припиняється.

Впровадження інгібіторів в агресивне середовище, яка стикається з металом, дозволяє знизити швидкість корозійних процесів.

Хімічний опір і захист поверхні відносяться до плівковим способам збереження. Вони вже можуть застосовуватися як на стадії виготовлення металовиробів, так і в момент експлуатації.

Виділяють наступні способи: лудіння, оцинкування, фарбування та інше. Фарба, як захисне покриття від іржі - найпоширеніший і використовуваний метод.

Протекторна антикорозійний захист металів

Основний принцип, який визначає протекторна захист - це перенесення виникнення корозії з основною металоконструкції на замінник.

Тобто до захищається металу приєднують інший, що володіє негативним електричним потенціалом. Протектор, перебуваючи в робочому стані, руйнується і замінюється на інший.

Актуальна протекторна захист для конструкцій, які тривалий час перебувають в нейтральних середовищах: воді, землі, грунті.

Як протектора використовують цинк, магній, залізо, алюміній. Яскравий приклад, де використовується протекторна захист - це морські судна, які постійно перебувають у воді.

Інгібіторна засіб

За допомогою цього засобу знижується агресивна дія масла, кислот, інших хімічних рідин. Використовується в трубопроводах, металевих цистернах.

Представлений у вигляді засобу, який складається з борної кислоти з діетаноламіном і рослинного масла. Входить до складу дизельного палива, авіаційного гасу.

За допомогою інгібітору метали добре захищені від корозії в таких середовищах як трансформаторні масла, нафтові і містять сірководень маси.

Однак активна основа цього кошти не розчинна в середовищі мінерального масла, тим самим не захищає метал від атмосферної корозії.

Лакофарбове покриття металів

Фарба на сьогоднішній день найдоступніший і найбільш використовуваний антикорозійний матеріал.

Лакофарбове покриття створює механічний шар, який створює перешкоду для впливу агресивного середовища на металоконструкцію або виріб.

Фарба може використовуватися як до виникнення іржі, так і на етапі корозії.

У другому випадку, перед тим як нанести покриття, оброблювану поверхню потрібно підготувати: очистити виникли корозійні пошкодження, провести герметизацію тріщин, тільки після цього наноситься фарба, утворюючи захисний шар.

За допомогою цього засобу захищають водопровідні труби, металеві елементи житлових будівель - перила, перегородки.

Ще один плюс цього захисту - фарба може бути різна за колірною гамою, отже, покриття буде служити ще оформленням.

Спільне використання антикорозійних способів захисту

Різні антикорозійні методи захисту металу можуть застосовуватися спільно. Найбільш часто використовується лакофарбове покриття і протектор.

Фарба, сама по собі, досить непрактичний антикорозійний матеріал, так як механічні, водні, повітряні впливу можуть пошкодити її шар.

Протектор забезпечить додатковий захист, якщо лакофарбове покриття буде порушено.

Сучасна фарба одночасно може бути протектором або інгібітором. Протекторна захист виникає, якщо фарба в своєму складі містить порошкові метали: алюміній, цинк, магній.

Ефект інгібітора досягається, якщо фарба містить ортофосфорну кислоту.

Захист на виробництві визначає СНиП

На виробництві захист від корозії - важливий момент, так як іржа може привести не тільки до поломки, але і до катастрофи. СНиП 2.03.11 - 85 - це норма, якою повинні керуватися на підприємствах, щоб запобігти несприятливі наслідки.

Проведена лабораторна робота дозволила описати в СНиП види корозійних пошкоджень, джерела виникнення корозії, а також рекомендації щодо забезпечення нормальної експлуатації металоконструкцій.

У відповідність з БНіП використовують такі методи захисту:

просоченням (ущільнюючого типу) матеріалами з підвищеною хімічною стійкістю;
обклеюванням плівковими матеріалами;
застосуванням різноманітних лакофарбових, містичних, оксидних, металізованих покриттів.

Таким чином, СНиП дає можливість застосовувати всі методи.

Однак, в залежності від того, де знаходиться конструкція, в якому середовищі (сильноагресивному, середньо, слабкою або повністю неагресивним) СНиП конкретизує використання захисних засобів, а також обумовлює їх склад.

При цьому СНиП виділяє ще інший поділ середовищ на тверді, рідкі, газоподібні, хімічні і біологічні активні.

По суті СНиП для кожного будівельного матеріалу: алюміній, метал, сталь, залізобетон та інші, висуває свої вимоги.

У домашніх умовах до металів, на жаль, застосовні не всі способи захисту. Основним використовуваним методом залишається покриття вироби фарбою.

Решта ж способи використовується на виробництві.

корозія - мимовільний процес і відповідно протікає зі зменшенням енергії Гіббса системи. Хімічна енергія реакції корозійного руйнування металів виділяється у вигляді теплоти і розсіюється в навколишньому просторі.

Корозія призводить до великих втрат в результаті руйнування трубопроводів, цистерн, металевих частин машин, корпусів судів, морських споруд і т. П. Фактичні втрати металів від корозії становлять 15% від щорічного їх випуску. Мета боротьби з корозією - це збереження ресурсів металів, світові запаси яких обмежені. Вивчення корозії розробка методів захисту металів від неї становлять теоретичний інтерес і мають велике народногосподарське значення.

Іржавіння заліза на повітрі, утворення окалини при високій температурі, розчинення металів в кислотах - типові приклади корозії. В результаті корозії багато властивостей металів погіршуються: зменшується міцність і пластичність, зростає тертя між рухомими деталями машин, порушуються розміри деталей. Розрізняють хімічну і електрохімічну корозію.

Хімічна, корозія - руйнування металів шляхом їх окислення в сухих газах, в розчинах неелектролітів. Наприклад, утворення окалини на залозі при високій температурі. В цьому випадку утворюються на металі оксидні плівки часто перешкоджають подальшому окисленню, запобігаючи подальше проникнення до поверхні металу як газів, так і рідин.

електрохімічної корозією називають руйнування металів під дією виникаючих гальванічних пар в присутності води або іншого електроліту. У цьому випадку поряд з хімічним процесом - віддача електронів металами, протікає і електричний процес - перенесення електронів від однієї ділянки до іншого.

Цей вид корозії поділяють на окремі види: атмосферну, грунтову, корозію під дією «блукаючого» струму і ін.

Електрохімічної корозії викликають домішки, що містяться в металі, або неоднорідність його поверхні. У цих випадках при зіткненні металу з електролітом, яким може бути і волога, адсорбованих на повітрі, на його поверхні виникає безліч мікрогальваніческіх елементів . анодами є частки металу, катодами - домішки і ділянки металу, що мають більш позитивний електродний потенціал. Анод розчиняється, а на катоді виділяється водень. У той же час на катоді можливий процес відновлення кисню, розчиненого в електроліті. Отже, характер катодного процесу буде залежати від деяких умов:

кисле середовище: 2Н + + 2ē \u003d Н 2 (воднева деполяризація),

О 2 + 4Н + + 4ē → 2Н 2 Про

нейтральне середовище: O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4OH - (киснева деполяризація).

Як приклад розглянемо атмосферну корозію заліза в контакті з оловом. Взаємодія металів з краплею води, що містить кисень, призводить до виникнення мікрогальваніческого елемента, схема якого має вигляд

(-) Fe | Fe 2+ || O 2, H 2 O | Sn (+).

Більш активний метал (Fе) окислюється, віддаючи електрони атомам міді і переходить в розчин у вигляді іонів (Fe 2+). На катоді протікає киснева деполяризація.

Способи захисту від корозії. Всі методи захисту від корозії можна умовно розділити на дві великі групи: неелектрохіміческіе(Легування металів, захисні покриття, зміна властивостей корозійного середовища, раціональне конструювання виробів) і електрохімічні (Метод проектів, катодний захист, анодная захист).

легування металів - це ефективний, хоча і дорожчий метод підвищення корозійної стійкості металів, при якому до складу сплаву вводять компоненти, що викликають пасивацію металу. В якості таких компонентів застосовують хром, нікель, титан, вольфрам і ін.

захисні покриття - це шари, штучно створювані на поверхні металевих виробів і споруд. Вибір виду покриття за- висить від умов, в яких використовується метал.

матеріалами для металевих захисних покриттів можуть бути чисті метали: цинк, кадмій, алюміній, нікель, мідь, олово, хром, срібло і їх сплави: бронза, латунь і т. д. За характером поведінки металевих покриттів при корозії їх можна розділити на катодні (Наприклад, на стали Cu, Ni, Ag) та анодні (Цинк на сталі). Катодні покриття можуть захищати метал від корозії лише за відсутності пір і пошкоджень покриття. У разі анодного покриття захищається метал грає роль катода і тому не кородує. Але потенціали металів залежать від складу розчинів, тому при зміні складу розчину може змінюватися і характер покриття. Так, покриття стали оловом в розчині H 2 SO 4 - катодний, а в розчині органічних кислот - анодное.

неметалеві захисні покриття можуть бути як неорганічними, так і органічними. Захисна дія таких покриттів зводиться в основному до ізоляції металу від навколишнього середовища.

Електрохімічний метод захисту заснований на гальмуванні анодних або катодних реакцій корозійного процесу. Електрохімічний захист здійснюється приєднанням до конструкції, що захищається (корпус судна, підземний трубопровід), що знаходиться в середовищі електроліту (морська, грунтова вода), металу з більш негативним значенням електродного потенціалу - протектора.