Поверхности металлоизделия

Эффективным методом торможения процесса атмосферной коррозии металлов может явиться воздействие на омический фактор путем уменьшения электропроводности сконденсированного слоя электролита на поверхности металлической конструкции. Этого можно достигнуть снижением содержания в атмосфере активных газов, солей, пыли и т. д.

тельно напряженной винипластовой трубы. Напряженную виш-п.кастовую трубу с небольшим зазором помещают внутрь металлической трубы, подлежащей футеровке, и производят совместное нагревание; пластмассовая труба, увеличиваясь в диаметре, плотно прилегает к внутренней поверхности металлической трубы. Практикуется также способ армирования аппаратов из винипласта металлическими бандажами или вставка вкладышей из винипласта в металлический корпус.

Кроме того, тешература оказввает влияние на процессы формирования и свойства защитных плёнок, состоящих из продуктов вторичных процессов коррозии, изменяя их адгезионную способность, плотность и сплошность. Вследствие неоднородности температурного воля на отдельных участках поверхности металлической конструкции более нагретые области становятся анодами и подвергаются интенсивной коррозии, то есть наблюдается возникновение термогальва-нических коррозионных пар.

Более надежным способом защиты поверхности металлической ванны является постоянная или периодическая ее пассивация Периодическая пассивация осуществляется путем обработки поверхности ванны концентрированной азотной кислотой Постоянная пассивация ее поверхности заключается в следующем к положительному полюсу источника тока присоединяют корпус ванны, а к отрицательному — пластину из коррозионно стойкой стали, погруженную в раствор

Температура поверхности металлической стенки аппарата или элемента аппарата, например конденсаторной трубки, отличается от температуры жидкости или парожидкостной смеси, находящейся в аппарате. Коррозионная стойкость металла стенки аппарата при таком распределении температуры может значительно отличаться от стойкости металла при температуре, равной температуре жидкости или парожидкостной смеси. Стенки аппарата с теплопередающей поверхностью, подогреваемой паром или на открытом пламени, быстрее разрушаются, чем те же металлы при другом способе нагревания, например электрическом. Подобное явление эффекта горячих стенок наблюдалось при десорбции растворенных газов из кипящей воды. Газовая прослойка изолировала металлическую стенку от контакта с жидкостью, температура стенки была значительно выше температуры жидкости, и металл стенки интенсивно разрушался. Эффект горячих стенок наблюдается и в отсутствие десорбции газа, например при теплопередаче через металлическую поверхность в жидкость.

Процесс водородной коррозии, т.е. восстановление карбидных фаз водородом, может происходить как на поверхности металлической фазы, так и внутри ее, главным образом, по границам зерен. В связи с этим физико-химическое представление о механизме обезуглероживания сплавов, лимитирующих стадиях этого процесса и водородной хрупкости в значительной степени основывается на имеющихся сведениях о растворимости и диффузии водорода в металлах и формах его существования в кристаллической решетке и т.д.

В экспериментальной практике исследования различных адсорбционных и коррозионных процессов в последние годы находят широкое применение тонкопленочные датчики из различных металлов [28]. Современная теория физических процессов, развивающихся в тонких металлических пленках, в ряде случаев позволяет объяснить влияние адсорбированных частиц на электрофизические свойства тонких пленок. Изменение состояния поверхности металлической пленки при адсорбции на ней молекул адсорбата может существенно влиять на ее электропроводность. Так, если адсорбция сопровождается обменом электронами между адсорбированной частицей и металлом, может измениться концентрация электронов в зоне проводимости металла и, следовательно, электропроводность пленки. Предполагается, что если адсорбированная частица имеет большее сродство к электрону, чем атом металла, то адсорбция ведет к снижению электропроводности пленки (акцепторные свойства частиц). Напротив, адсорбированные частицы, отдающие свои электроны металлу (донорные свойства), повышают электропроводность пленки [29]. '~~ Представляет интерес применение тонких металлических пленок для измерения небольших скоростей коррозии металлов под адсорбированными слоями влаги [30], под полимерными и лакокрасочными покрытиями [31], для исследования коррозионных процессов в объемах электролитов, а также при низкотемпературном окислении металлов [32, 33].

Пленка электролита, присутствующая на поверхности металлической пластинки, помещенной в морскую атмосферу, должна содержать гораздо больше хлоридов, чем сульфатов. Основные хлориды более растворимы, чем основные сульфаты, в большом количестве содержащиеся в гидрати-рованной пленке окислов железа, образующейся в промышленной атмосфере. Поэтому коррозионная пленка, формирующаяся в морской атмосфере, должна обладать меньшими защитными свойствами, что и наблюдается на практике. Механизм образования защитной

В результате продолжительных коррозионных испытаний, проведенных на острове Наос, было установлено, что в этом месте на металле в результате обрастания возникает препятствующее диффузии кислорода самозалечивающееся покрытие и что сульфатвосстанавливающие бактерии активны на всей поверхности металлической пластины. Однако при этом не было выяснено, в каких условиях диффузионный барьер эффективен, в каком случае анаэробные бактерии начинают контролировать процесс коррозии и каким образом эти факторы связаны с конечной линейной зависимостью потерь массы от времени. Кроме того, все данные были получены в одном месте, где> основным морским организмом, участвовавшим в обрастании, была корковая мшанка. Было неизвестно, как протекает коррозия в других местах и могут ли анаэробные бактерии адаптироваться и играть определяющую роль при других формах обрастания в морской воде с другой температурой и соленостью. Представляло интерес также установить, как другие формы обрастания влияют на скорости коррозии.

нии пленки толщиной 1 мм при 20° С (D = 3,24- 10~9 см2/сек) в 60%-ной азотной кислоте было получено значение х = 10 при длительности испытаний 967 ч. При этом на поверхности металлической пленки наблюдались отдельные очаги коррозии.

Установка и выверка машины на временных подкладках в этом случае производится так же, как это описано выше. Постоянные подкладки изготовляются заранее с припуском по толщине 1,5—2,0 мм. Одна сторона подкладки обрабатывается на токарном, строгальном или фрезерном станке и пришабривается к поверхности металлической рамы или каркаса, подготовленной в соответствии с рекомендациями табл. 18.

Успех защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью антикоррозионной бумаги зависит от ряда факторов, наиболее важными из которых являются: правильный выбор ингибитора, марки антикоррозионной бумаги; подготовка поверхности металлоизделия к консервации; тщательность и чистота проведения операции упаковки изделия в бумагу и условия последующего хранения и транспортировки.

Срок службы антикоррозионной бумаги УНИ зависит от ряда факторов, наиболее важными из которых являются: тщательность подготовки поверхности металлоизделия к консервации, соответствие упаковочного материала нормативно-технической документации (количество ингибитора в бумаге, физико-механические показатели материала, его влагопрочн ость и паропроницаемость), наличие барьерного покрытия и его вид, а также условия последующего хранения и транспортировки. В табл. 27 представлены средние значения сроков хранения упакованных в антикоррозионную бумагу УНИ металлоизделий в зависимости от вида барьерного покрытия и степени коррозионной агрессивности атмосферы согласно СТ СЭВ «Коррозия металлов. Классификация коррозионной агрессивности атмосферы» (легкие сроки хранения — Л, средние — С, жесткие — Ж, очень жесткие — ОЖ), применительно к стали и чугуну, стали с неметаллическим неорганическим покрытием, а также стали и чугуну с металлическим покрытием (никелевым, хромовым — без подслоя меди).

Поскольку практически все ингибиторы атмосферной коррозии, используемые при производстве антикоррозионной бумаги, гидрофильны, полной сушки поверхности металлоизделия, как это требуется перед консервацией маслами и консистентными смазками, можно не проводить. Это упрощает и удешевляет процесс консервации. Достоинством антикоррозионных бумаг, содержащих гидрофильный ингибитор, является возможность использования их в пересушенном состоянии в качестве водоотнимающего средства, позволяющего в ряде случае отказаться от силикагеля или любого другого типа осушителя, используемого по условиям поставки. Потребитель в своей работе должен учитывать эту возможность антикоррозионных бумаг.

В основе механизма защитного действия антикоррозионной бумаги, содержащей ингибитор УНИ, лежит взаимодействие его компонентов с влагой, имеющейся в структуре бумаги и на поверхности металлоизделия. Защитное действие ингибитора УНИ проявляется непосредственно как результат изолированного влияния на металл уротропина и нитрита натрия, так и в форме воздействия на металл . азотистой кислоты, образующейся в результате гидролиза уротропина в присутствии нитрита натрия. Соотношение различных механизмов защитного действия ингибитора УНИ определяется условиями хранения металлоизделия, упакованного в бумагу.

Уровень коррозионно-защитных свойств антикоррозионной бумаги марки БН 22-80 определяется рядом факторов, наиболее важными из которых являются величина рН пропиточного раствора, используемого при производстве антикоррозионной бумаги, и концентрация бензоата натрия в слое жидкости, примыкающей к поверхности металлоизделия. На рис. 21, д представлены результаты-определения скорости коррозии стали 40, упакованной в антикоррозионную бумагу марки БН 20-80, отличающуюся величиной рН пропиточного раствора (1 — рН = 5,6; 2 — рН = 6,9; 3 — рН = = 7,5; 4 — рН = 8,3).

Старая технология консервации и упаковки металлоизделий включала в себя подготовку поверхности к консервации, защиту металлоизделия консервационными маслами и упаковку изделия в парафинированную бумагу. Подготовка поверхности металлоизделия к консервации при новой технологии сохранена прежней и включает в себя обезжиривание изделия водно-щелочными растворами путем его погружения в ванну, содержащую 45—50 г/л три-натрийфосфата по ГОСТ 201—76 и 3—5 г/л синтанола ДС-10. Обработка производится перемешиванием при температуре 60—65° С в течение 60—80 мин.

ИСПАРЕНИЕ ИНГИБИТОРА АТМОСФЕРНОЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ С ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЯ, НЕЗАЩИЩЕННОГО УПАКОВОЧНЫМ МАТЕРИАЛОМ

Несмотря на известные упрощения, характерные для данного уравнения, оно обеспечивает получение достаточно точных данных по кинетике испарения ингибитора атмосферной коррозии металла с открытой поверхности металлоизделия. Некоторые затруднения вызывает определение коэффициента испарения а, являющегося термодинамической характеристикой процесса испарения. Величина а находится в пределах 0,1 ^ а
Эти и другие процессы приводят к фактически необратимой сорбции части ингибитора на поверхности металлоизделия, которая по причине небольшой удельной поверхности металла составляет величину 0,1—1 % от общего количества ингибитора, взятого для антикоррозионной защиты. Очевидно, что этой величиной в практических расчетах можно пренебречь. Поскольку в практике используются ингибиторы в значительно больших количествах, коэффициент испарения составляет 0,8—0,9, оставаясь меньше 1 по причине ассоциации молекул ингибитора в газовой фазе. Приведенные значения коэффициента испарения могут быть использованы для практических расчетов скорости испарения летучих ингибиторов атмосферной коррозии металлов с поверхности неупакованного металлоизделия.

ИСПАРЕНИЕ ИНГИБИТОРА АТМОСФЕРНОЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ С ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЯ, ЗАЩИЩЕННОГО УПАКОВОЧНЫМ МАТЕРИАЛОМ

Если металлоизделие с нанесенным на его поверхность летучим ингибитором поместить в бумажную упаковку, то скорость удаления ингибитора будет определяться не скоростью его сублимации с поверхности металла, а скоростью удаления паров ингибитора через слой упаковочного материала, которая является более медленной стадией. Процесс сублимации, определяемый уравнением (112), будет протекать в области, близкой к равновесной, т. е. при р„ — = р0, что способствует установлению постоянной скорости испарения ингибитора за пределы упаковки. Отклонения от состояния равновесия, вызванные утечкой ингибитора за пределы упаковки, будут, немедленно устраняться дополнительной сублимацией ингибитора с поверхности металлоизделия.