Металлические сооружения

тов и названных им дальтонидами (в честь ученого-химика Дальтона). Известны следующие химические металлические соединения: электронные соединения, фазы внедрения и упорядоченные твердые растворы.

При распаде пересыщенного твердого раствора образуются упрочняющие металлические соединения, увеличивающие сопротивление пластической деформации при высоких температурах и повышающие жаропрочность сплава. Длительные выдержки при высоких температурах сопровождаются увеличением частичек металлических соединений, приводящих к разупрочнению сплава и ухудшению его жаропрочности.

Алюминий с а- и у-железом образует ограниченные твердые растворы и металлические соединения РезА1, FeAI, FeAl2, Fe2Al5 и РеА1з- При концентрации l,8%Fe между алюминием и РеА1з при 655 образуется эвтектика. Растворимость алюминия в а-железе при температуре 1160°С равна 32%, а при температуре 1165°С она составляет 37 - 42% (см. рис. 23). Область у-твердых растворов алюминий сужает; при содержании 1 % А1 у-область замыкается.

Многие элементы образуют с титаном металлические соединения; практическое значение для титановых сплавов имеют соединения TiAl, TiaSn, TiCr2, TiFe, а также соединения титана с неметаллическими элементами - углеродом, бором, кремнием и азотом.

Вольфрам с железом образуют ограниченные твердые растворы и металлические соединения FevWe и Fe2W. Растворимость, вольфрама в а-железе равна 6% при температуре 500°С и 32%, - при температуре 1540°С.

методика расчёта позволяет определить параметры катодных станций, необходимые для обеспечения защитного потенциала на всех находящихся в заданном районе сооружениях, которые расположены в зоне действия установок электрохимической защиты и имеют контролируемые и неконтролируемые металлические соединения, обеспечивающие электрическую проводимость.

У химических соединений второй группы (металлические соединения) элементы (металлы) взаимодействуют

под влиянием сил металлической евязи. Металлические соединения характеризуются отсутствием постоянного состава, т. е. у них нет стехиометрического соотношения атомов; эти соединения могут растворять избыточные атомы каждого компонента, в связи с чем возникают интерметаллические фазы переменного состава. Примером таких соединений являются FeCr, Cu2MnSn.

Кастро и Портевин [1 ] предложили следующую классификацию: включения — силикаты, алюминаты, окислы, сульфиды; металлические соединения — нитриды, карбиды и фосфиды.

Предпосылками, для осуществления дренажа или усиленного дренажа блуждающих токов в рельсы железных дорог с тягой на постоянном токе являются те же условия, что и при защите от коррозии (см. раздел 11.1). Трубопроводы и оболочки кабелей должны иметь металлическую проводимость по всей длине. Отдельные изолирующие муфты, например с зачеканкой свинцом или с обрезиненными болтами, должны быть закорочены проводящими перемычками. Защищаемые сооружения не должны иметь металлически проводящего соединения с ходовыми рельсами, что нередко наблюдается в особенности на мостах и делает мероприятия по защите от блуждающих токов невозможными. Металлические соединения и без мероприятий по защите от блуждающих токов являются особым источником опасности вследствие возможности натекания блуждающих токов и поэтому их следует в принципе всегда избегать. Соединения трубопроводов и кабелей при осуществлении совместных защитных мероприятий помехой не являются. Такие соединения могут быть даже желательными или необходимыми.

31. Т ее л ю к М. Ю. Металлические соединения со структурами фаз Лавеса. «Наука», М., 1969.

устранением блуждающих токов (их утечки в грунт или другой электролит), электродренажем подземных металлических сооружений (отводом блуждающих токов к источнику этих токов), занесением на металлические сооружения защитных изолирующих покрытий (например, битумных или полиэтиленовых), электрохимической (катодной) защитой и др.

Грунтовые условия, в которых эксплуатируются металлические сооружения, весьма неодинаковы. Скорость коррозии металлов в грунте в значительной степени зависит от состава грунта, его влагоемкости (т. е. способности удерживать влагу) и воздухопроницаемости и определяется кинетикой электродных процессов, а в случае работы протяженных коррозионных пар также и омическим сопротивлением грунта. Следует отметить следующие основные факторы, определяющие скорость и характер грунтовой коррозии металлов:

Источниками блуждающих токов могут быть линии электропередачи системы провод—земля, электролизеры и гальванические ванны, катодные установки, работающие сварочные агрегаты, заземления постоянного тока и т. п. Среднесуточная плотность токов утечки, превышающая 0,15 мА/дм2, считается опасной. В таких зонах подземные металлические сооружения нуждаются в специальных методах защиты от коррозии блуждающими токами.

Коррозии в морской воде и морской атмосфере подвержены металлические части морских судов, различные судовые устройства, механизмы и трубопроводы, металлические сооружения морских портов и морских нефтепромыслов, морская авиация, шейки прокатных валков блюмингов, охлаждаемые морской водой, и т. д.

Рассмотрим простейшую принципиальную схему коррозии подземной трубы при наличии блуждающих токов от токонесущих рельсов (рис. 142). Ток поступает от положительного полюса источника в рабочий воздушный провод и возвращается обратно к отрицательному полюсу по рельсам. Однако в большинстве случаев, в связи с тем, что рельсы соприкасаются с почвой, часть тока вследствие недостаточной изоляции ответвляется и направляется по почве, которая является электролитом. Здесь ток ищет себе пути наименьшего сопротивления, которыми могут оказаться металлические сооружения, такие, как трубопроводы, расположенные в грунте. Если металлическая труба расположена вблизи токонесущих рельсов, то часть блуждающих токов

Ранее было указано, что подземные металлические сооружения, помимо коррозионного воздействия грунтов, часто подвергаются также воздействию блуждающих токов. Защита металлических конструкций от блуждающих токов может быть осуществлена различными электрическими способами, основанными на разрыве электрической цепи, отводе блуждающих токов

Участки, где блуждающие токи натекают на подземные металлические сооружения (ПМС), являются катодами (катодные зоны), на них создается защитный эффект, аналогичный с катодной. Участки, где токи стекают с металлического сооружения являются анодами (анодные зоны) и подвергаются дополнительному электрохимическому растворению. Коррозионные повреждения подземных трубопроводов и других металлоконструкций от действия блуждающих токов обычно происходят на небольшой поверхности металла, носят ярковыраженный язвенный характер к имеют круглую или продолговатую форму.

Блуждающие токи, протекая в земле и встречая на своём пути подземные металлические сооружения, сопротивление которых намного меньше земли (трубопровод, кабель и др.), натекают на них. Ток будет течь по металлическому сооружению до тех пор, пока не встретит благоприятных условий для возвращения на минусовую шину тяговой подстанции (чаще всего в местах повреждения изоляции трубопроводов). Блуждающие токи могут иметь радиус действия до нескольких десятков километров в сторону от токонесущих сооружений. В местах входа блуждающих токов в трубопровод и выхода из него в землю протекают электрохимические реакции. В зоне входа в него происходит катодный процесс, который приводит к подщелачивайте грунта,

Блуждающие токи могут выводить из строя незащищенные или плохо защищенные подземные металлические сооружения в течение нескольких не-

На рис. 33 приведена схема, поясняющая возникновение блуждающих токов. Ток от тяговой подстанции 4 приводит в движение электродвигатель электровоза 5 и возвращается к подстанции по рельсам /. Однако по рельсам протекает лишь часть тока, другая часть, достигающая 20 % °т общего тягового тока, возвращается к тяговой подстанции через землю, так как изоляция рельсов от земли несовершенная, причем чем больше расстояние между тяговыми подстанциями, чем меньше сечение рельса и хуже он изолирован от земли, тем больше утечка токов в землю. Эти токи, распространяясь по земле, попадают в подзем-яые металлические сооружения 3 (в месте входа токов образуется катодная зона— потенциал сооружения смещается в отрицательную сторону). На участках сооружения, проходящих около тяговой подстанции, ток из сооружения стекает в землю, здесь на сооружении возникает анодная зона — потенциал сооружения ••смещается в положительную сторону. В анодной зоне происходит интенсивный процесс коррозионного разрушения металла.

Катодную поляризацию подземных металлических сооружений следует осуществлять таким способом, который позволил бы предотвратить вредное влияние на соседние подземные металлические сооружения.