Протекания коррозионных

Диффузионный контроль протекания катодного процесса, т. е. контроль диффузией кислорода к катодным участкам, имеет место при катодных плотностях тока, близких к предельной диффузионной плотности тока 1Л1, и очень малых скоростях подвода кислорода к корродирующему металлу, обусловленных затрудненностью диффузионного процесса: а) в спокойных (неперемешиваемых) электролитах; б) при наличии на поверхности корродирующего металла пленки вторичных труднорастворимых продуктов коррозии; г) при подземной коррозии металлов.

Смешанный диффузионно-кинетический контроль протекания катодного процесса, т. е. соизмеримое влияние на скорость катодного процесса перенапряжения ионизации и замедленности диффузии кислорода, по-видимому, наиболее распространенный случай коррозии металлов с кислородной деполяризацией, и довольно часто замедленность обеих стадий катодного процесса определяет скорость коррозии металлов. Этот случай коррозии металлов,

Биогенность. Наиболее характерные случаи ускорения коррозии железа под влиянием жизнедеятельности бактерий наблюдаются в анаэробных условиях, т.е. при отсутствии кислорода. Образование кислорода, необходимого для протекания катодного процесса при коррозии в нейтральных средах, в анаэробных условиях, происходит за счет жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий, восстанавливающих содержащиеся в почве соли серной кислоты по реакции SOl"-^- S2~ + 202, а ион серы участвует во вторичной реакции образования продуктов коррозии железа по реакции Fe2 * + S2" -> FeS. Это подтверждается результатами химического анализа продуктов анаэробной коррозии стали, в которых присутствует наряду с гидратами закиси и окиси железа также большое количество сернистого железа.

Скорость коррозии металлов в атмосферных условиях определяется влажностью воздуха, содержанием в нем загрязнений (газы, частички соли) и продолжительностью пребывания пленки влаги на поверхности металлов [4]. Конденсируясь или адсорбируясь на поверхности металла, вода образует тонкий слой электролита, в котором благодаря усиленному доступу кислорода создаются благоприятные условия для протекания катодного процесса.

Следовательно, коррозионный процесс в перегретом паре так же как и в водной среде, можно рассматривать, как результат'протекания катодного и анодного процессов. С помощью специальных экспериментов было доказано, что скорость катодного процесса а, можно измерять в перегре-

Испытания в атмосфере с постоянной влажностью. Наличие водяных паров в воздухе — необходимое условие появления коррозии. Вода, адсор'бируясь или конденсируясь на поверхности металла, создает тонкий слой электролита, в котором происходят коррозионные процессы. Благодаря усиленному доступу кислорода создаются благоприятные условия для протекания катодного процесса. Однако в чистой пленке воды больших коррозионных эффектов ожидать нельзя, поскольку анодная реакция протекает медленно. Образующиеся продукты коррозии представляют собой гидраты, которые обладают низкой растворимостью и благодаря этому со временем замедляют коррозию.

и концентрации серной кислоты на скорость коррозии титана имеет сложный характер (рис. 4.5, 4.6). При этом в концентрированных растворах серной кислоты повышение скорости коррозии обусловлено возможностью протекания катодного процесса, связанного с восстановлением серной кислоты до серы и сероводорода [4.1, 4.3].

Нами было изучено влияние температуры на ток коррозионных элементов железо — цинк (FK : F3 = 1 : 100) и магний —медь (FK : Fa = 1 : 100) с электродами, лежащими в одной плоскости, а также реального микроэлемента (сплав цинка с 0,92% железа). Коррозионный ток пары железо—цинк, а также реального микроэлемента Zn/FeZn7, как это видно из табл 49, определяется в основном скоростью протекания катодного процесса выделения водорода. Ток же элемента магний — медь определяется как скоростью протекания анодной реакции ионизации магния, контролируемой диффузией продуктов одного растворения, так и скоростью катодной реакции восстановления водорода.

Таким образом, бюлыиая скорость протекания катодного процесса сочетается почти с постоянным пребыванием пленки электролита той или иной толщины на поверхности металла. Все это вместе не может не привести к сильным коррозионным разрушениям.

Уровень максимальной коррозии на сваях приходится на те участки, где толщина пленки такова, что анодная реакция в ней еще не тормозится, а условия для протекания катодного процесса являются наиболее благоприятными; выше уровня, где наблюдается максимальный скачок коррозии, пленка электролита становится все тоньше и тоньше, что приводит уже к заметной анодной поляризации и торможению благодаря этому коррозионного процесса. Ниже этого уровня пленка электролита постепенно утолщается, что, как было показано, приводит к уменьшению скорости катодного процесса, а (следовательно, и коррозии. Непосредственно в море коррозия протекает уже в объемных слоях, где, как известно, скорость катодной реакции восстан'вления кислорода невелика и определяется скоростью диффузии кислорода, которая значительно меньше, чем в тонких слоях.

коррозионной системы. Знаменатель выражения (1) представляет собой общее кинетическое торможение системы. Он выражен тремя величинами, имеющими омическую размерность: средней катодной (Рк) и анодной (Ра) поляризуемостями, характеризующими кинетику протекания катодного и соответственно анодного процессов, и общим омическим сопротивлением системы (R). Очевидно, что для выбранного металла и данного катодного процесса (Ек — Еа = const) скорость коррозии будет целиком определяться кинетическим торможением в этой коррозионной системе. Обычно для растворов с заметной электропроводностью (электролиты) значение омического торможения несущественно и, следовательно, в подобных случаях скорость коррозии будет зависеть только от кинетики катодного и анодного процессов.

Наличие паров води в атмосфере является необходимым, но недостаточным условием для развития коррозии. Конденсируясь или адсорбируясь на поверхности металла, вода образует тонкий слой электролита, в котором при усиленном доступе кислорода создаются благоприятные условия для протекания катодного процесса. - '

Обычно кавитационное и эрозионное воздействия протекают одновременно и усиливают друг друга. В ряде случаев это кави-тационно-эрозионное разрушение возрастает в результате одновременного протекания коррозионных процессов.

Коррозия металлов с кислородной деполяризацией в большинстве практических случаев происходит в электролитах, соприкасающихся с атмосферой, парциальное давление кислорода в которой рог = 0,21 атм. Следовательно, при определении термодинамической возможности протекания коррозионных процессов с кислородной деполяризацией расчет обратимого потенциала кислородного электрода в этих электролитах следует производить, учитывая реальное парциальное давление кислорода в воздухе (табл. 34).

= 5-10 7 атм. Следовательно, ческой возможности протекания коррозионных процессов с водородной деполяризацией обратимый потенциал водородного электрода в этих электролитах следует рассчитывать, учитывая реальное парциальное давление водорода в воздухе (табл. 37). При насыщении электролита водородом или повышенном содержании этого газа в соприкасающейся с электролитом атмосфере при расчетах следует учитывать соответствующее парциальное давление водорода.

Если скорость коррозии контролируется катодным процессом и коррозионный потенциал близок к потенциалу разомкнутой цепи анодных участков, то необходимая плотность тока только слегка превышает плотность соответствующего коррозионного тока. Но при смешанном контроле требуемый ток может быть значительно больше коррозионного, и он может еще более увеличиваться в случае протекания коррозионных процессов с анодным контролем.

При наличии коррозии металла непосредственными замерами устанавливают степень ослабления сечения элементов. По уменьшению толщины стенки определяют также скорость протекания коррозионных процессов.

Сдедует иметь в виду, что согласно теоретическим представлениям, полностью подтверждённым практикой [ 5 ]' при нагруаении металла нике предела текучести усиление коррозионного процесса невелико (за исключением коррозионного растрескивания в специфических средах), так как мала в этом случае механохнмичес-кая активность металла (мало изменение термодинамической неустойчивости). Гораздо более сильное влияние на скорость протекания коррозионных процессоз оказывает нагружение металла за его пределом текучести. Это объясняется образованием характерш^х дислокационных структур на стадии деформационного упрочнения металла вследствие пластическом деформации.

1.3. Влияние температура и давления среды на скорость протекания коррозионных процессов

1.3. Влияние температуры и давления среды на скорость протекания коррозионных процессов .................. 24

УСЛОВИЯ ПРОТЕКАНИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

УСЛОВИЯ ПРОТЕКАНИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Существенный фактор, влияющий на скорость протекания коррозионных процессов,— рациональный выбор диаметра насосно-компрессорных труб, который определяет скорость движения газожидкостного потока. Увеличение диаметра может снизить интенсивность коррозионных разрушений примерно на 30%.