Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТЕХНОЛОГИЯ судоремонта.docx
Скачиваний:
1221
Добавлен:
12.03.2016
Размер:
3.93 Mб
Скачать

§ 5. Коррозия

Разрушение поверхности металла при химическом или электро­химическом взаимодействии его с окружающей средой называют коррозией.

В результате коррозии конструкции теряют свои свойства. Убытки, причиняемые коррозией народному хозяйству, очень велики. Коррозий приводит к сокращению срока службы металлических конструкций, машин, механизмов, аппаратов и т, п. Эффективное проведение антикор­розионных мероприятий возможно при хорошей осведомленности широкого круга инженеров в вопросах коррозии,

С точки зрения протекания коррозионного процесса, различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическая коррозияподчиняется законам химической кине­тики гетерогенных реакций и проявляется без влияния электрических токов (коррозия в неэлектрической среде или сухих газах). При химической коррозии продукты коррозионной реакции образуются на поверхности, участки которой вступают в реакцию. Таким образом, коррозия сопро­вождается появлением на поверхности металла окисной пленки, образо­ванной продуктами коррозии.

Развитие коррозионного процесса после образования первичной окисной пленки, полученной в результате реакции, будет зависеть от возможности проникновения через эту пленку коррозионной среды. Образующиеся пленки могут расти до заметных толщин, либо оставаться тонкими. Способность образовавшейся первичной пленки тормозить дальнейшее окисление металла во многом зависит от ее сплошности. При объеме металла, из которого возникла пленка, большем, чем образовавшийся объем пленки, следует ожидать получения несплошной, пористой, сла­бозащитной пленки. Наоборот, при меньшем по сравнению с пленкой объеме металла получаются сплошные пленки, лучше защищающие поверхность.

Электрохимическая коррозияподчиняется законам электро­химической кинетики и является следствием протекания возникающих электрических токов. Взаимодействие металла с электролитом отличается от взаимодействия его с сухими газами или неэлектролитами. Это определяет основное отличие электрохимической коррозии от химической и выражается при взаимодействии реагента с металлом. Различают анодный процесс, т. е. переход металла в раствор в виде гидратиро­ванных ионов с оставлением соответствующего количества электронов, и катодный — ассимиляция избыточных электронов в металле атомами, молекулами или ионами раствора, которые могут восстанавливаться на катоде. Протекание реакции при электрохимической коррозии аналогично протеканию реакции в гальваническом элементе.

Протекание электрохимического процесса коррозии зависит от солености воды, скорости ее движения относительно металла, температуры, блужда­ющих токов, напряжения металла и деформации. Изменение солености поды от 1 до 3% несущественно в смысле активизации коррозии.

При движении воды коррозия увеличивается вследствие подвода к металлу кислорода свежеаэрированной воды, механического действия струи, так как с поверхности металла снимается защитная пленка продуктов коррозии.

Увеличение температуры морской воды до определенного предела ускоряет коррозию. Так, при 50 и 90 °С защитная пленка оказывается неплотной и нестойкой; при более высоких и низких температурах пленка стойкая. Несмотря на то, что повышение температуры увеличивает конвенцию, ускоряющую реакцию, происходящее при этом уменьшение растворимости кислорода в растворе действует на процесс замедляюще.

Внутреннне напряжения и деформация металла ускоряют процесс электрохимической коррозии, придаваяейннтеркрнсталлитныйхарактер. Опасным видом коррозии металла в напряженном состоянии является так называемая каустическая хрупкость.

Морская вода содержит в себе легко диссоциирующие соли, в основном хлориды NaC). MgCti и сульфидыCaS04, MgS04, KasS04, обладает значительной соленостью, насыщена воздухом и высоко электропроводка. Это обусловливает электрохимический характер протекания коррозионных процессов вней.

Таким образом, для судов и других сооружений, находящихся в контакте с морской водой, электрохимическая коррозия является сущест­венной причиной повреждения механизмов и конструкций Необходимое условие электрохимической коррозии — наличие среды электролитов (вод­ных растворов солей, щелочей, кислот).

С точки зрения коррозии, судовые конструкции находятся в трудных условиях: на надводную часть (внутреннюю и наружную) воздействует влажный и соленый морской воздух, на подводную часть — электролит с высокой электрической проводимостью, что создает благоприятные для протекания электрохимической коррозии условия.

С наружной части корпуса, погруженной в воду, особенно поражается район переменного пояса. Брызги воды, механическое действие волн разру­шают защитную поверхностную пленку продуктов коррозии Сталь, покрытая раствором соли, под влиянием cuera, тепла, кислорода воздуха сильно коррозирует. В районе переменной ватерлинии скорость коррозии а 3—5 раз больше, чем в районе полного погружения,

Скорость коррозии в морской воде зависит от ее химического состава и температуры: чем выше процентное содержание соли и температура, за&исящая от солнечного тепла к морских течений, тем выше скорость коррозии. Коррозионное поражение наружной обшивки увеличивается при больших скоростях судна. Приинтенсивном обтекании вода смывает с обшивки защитные покрытия, облегчает доступ окислителей к поверхности металла. Коррозия усиливается также из-за обрастания подводной части корпуса мелкими живыми и растительными организмами, которые создают добавочную окислительную среду вследствие образования двуокиси углерода живыми организмами и выделения сероводорода при разложении мертвых организмов.

Большое значение имеет состояние покрытий и защитных пленок наружных поверхностей. Механические повреждения, царапины, места, откуда выкрошилась окалина, являются анодами по отношению к остальной части поверхности. Если поврежденные места очень малы, могут образо­ваться глубокие язвы (до 5 мм и более). Аналогичное действие оказывает шероховатая поверхность. Сварные швы корродируют быстрее, чем свариваемый металл, поэтому при сварке необходимо применять такие электроды, которые не давали бы большую разность потенциалов по отноше­нию к основному металлу.

Характер воздействия среды и условия, в которых находятся детали судовых машин, механизмов й конструкции, благоприятны для развития коррозии, поэтому она является одной из основных причин их повреж­дений.