Корозія: види корозії, способи захисту

Корозія - це руйнування металевих, керамічних, дерев`яних та інших матеріалів в результаті хімічного або фізико-хімічної взаємодії. Що ж до причин виникнення такого небажаного ефекту, то вони різні. У більшості випадків це конструкційна нестійкість до термодинамічних впливів навколишнього середовища. Давайте детально розберемося з тим, що таке корозія. Види корозії теж обов`язково потрібно розглянути, та й про захист від неї поговорити не буде зайвим.

Трохи загальних відомостей

Ми звикли чути термін «іржавіння», який застосовується у разі корозії металу і сплавів. Є ще таке поняття, як «старіння», - воно властиво полимерам. По суті, це одне і те ж. Яскравий приклад - старіння гумових виробів через активної взаємодії з киснем. Крім цього, деякі пластикові елементи руйнуються під впливом атмосферних опадів. Швидкість протікання корозії безпосередньо залежить від умов, в яких знаходиться об`єкт. Так, іржа на металевому виробі буде поширюватися тим швидше, чим вище температура. Також впливає і вологість: чим вона вища, тим швидше метал стане непридатним для подальшої експлуатації. Дослідним шляхом встановлено, що приблизно 10 відсотків металевих виробів безповоротно списуються, і виною всьому - корозія. Види корозії бувають різними і класифікуються залежно від типу середовищ, характеру протікання і тому подібного. Давайте розглянемо їх більш докладно.

Класифікація

В даний час існує більше двох десятків варіантів іржавіння. Ми наведемо тільки самі основні види корозії. Умовно їх можна поділити на такі групи:

• Хімічна корозія - процес взаємодії з корозійної середовищем, при якому окислення металу і відновлення окислювача проходять в одному акті. Метал і окислювач не розділені просторово.
• Електрохімічна корозія - процес взаємодії металу з розчином електроліту. Іонізація атомів і відновлення окислювача проходять у різних актах, однак швидкість багато в чому залежить від електродного потенціалу.
• Газова корозія - хімічне іржавіння металу при мінімальному вмісті вологи (не більше 0,1 відсотка) та / або високих температурах в газовому середовищі. Найчастіше даний вид зустрічається в хімічній і нафтопереробній промисловості.

Крім цього, існує ще величезна кількість процесів іржавіння. Всі вони і є корозія. Види корозії, крім вищеописаних, включають біологічне, радіоактивне, атмосферний, контактна, місцеве, цільове іржавіння та ін.

Електрохімічна корозія і її особливості

При такому вигляді руйнування процес протікає при зіткненні металу з електролітом. У якості останнього може виступати конденсат або дощова вода. Чим більше в рідині міститься солей і кислот, тим вище електропровідність, а отже, і швидкість протікання процесу. Що ж стосується найбільш схильних до корозії місць металевої конструкції, то це заклепки, зварні з`єднання, місця механічних пошкоджень. У разі якщо конструкційні властивості сплаву заліза роблять його стійким до іржавіння, процес трохи сповільнюється, проте все одно триває. Яскравим прикладом є оцинковка. Справа в тому, що цинк має більш негативний потенціал, ніж залізо. З цієї простої причини сплав заліза відновлюється, а цинк корозійні. Однак наявність на поверхні оксидної плівки сильно уповільнює процес руйнування. Безумовно, всі види електрохімічної корозії є вкрай небезпечними і іноді з ними навіть неможливо боротися.

Хімічна корозія

Така зміна металу зустрічається досить часто. Яскравим прикладом є поява окалини в результаті взаємодії металевих виробів з киснем. Висока температура в цьому випадку виступає прискорювачем процесу, а брати участь в ньому можуть такі рідини, як вода, солі, кислоти, луги та розчини солей. Якщо говорити про таких матеріалах, як мідь або цинк, то їх окислення призводить до виникнення стійкої до подальшої корозії плівки. Сталеві ж вироби утворюють окису заліза. Подальші хімічні процеси призводять до виникнення іржі, яка не забезпечує ніякого захисту від подальшого руйнування, а навпаки, сприяє цьому. В даний час всі види хімічної корозії усуваються за допомогою оцинковки. Можуть застосовуватися й інші засоби захисту.

Види корозії бетону

Зміна структури і збільшення крихкості бетону під впливом навколишнього середовища може бути трьох видів:

• Руйнування частин цементного каменю - один з найпоширеніших видів корозії. Він має місце в тому випадку, якщо виріб з бетону піддається систематичному впливу атмосферних опадів та інших рідин. В результаті вимивається гідрат окису кальцію і порушується структура.
• Взаємодія з кислотами. Якщо цементний камінь буде контактувати з кислотами, то утворюється бікарбонат кальцію - агресивний хімічний елемент для бетонного виробу.
• Кристалізація важкорозчинних речовин. По суті, мається на увазі біокоррозія. Суть полягає в тому, що мікроорганізми (спори, грибки) потрапляють в пори і там розвиваються, внаслідок чого відбувається руйнування.

Корозія: види, способи захисту

Без сумніву, мільярдні щорічні збитки призвели до того, що люди стали боротися з цим шкідливим впливом. Можна з упевненістю говорити про те, що всі види корозії призводять до втрати не найбільшого металу, а цінних металоконструкцій, на будівництво яких витрачаються величезні гроші. Складно сказати, чи можливо забезпечити 100-відсотковий захист. Тим не менш, при правильній підготовці поверхні, яка полягає в абразивоструйной очищенню, можна домогтися гарних результатів. Від електрохімічної корозії надійно захищає лакофарбове покриття при правильному його нанесенні. А від руйнування металу під землею надійно захистить спеціальна обробка поверхні.

Активні і пасивні методи боротьби

Суть активних методів полягає в тому, щоб змінити структуру подвійного електричного поля. Для цього використовують джерело постійного струму. Напруга потрібно вибирати таким чином, щоб підвищувався електродний потенціал виробу, який потрібно захистити. Ще один вкрай популярний метод - «жертовний» анод. Він руйнується, захищаючи основний матеріал.

Пасивний захист увазі використання лакофарбового покриття. Основне завдання полягає в тому, щоб повністю запобігти потраплянню вологи, а також кисню на поверхню, що захищається. Як вже було зазначено дещо вище, має сенс використовувати цинкове, мідне або нікелеве напилення. Навіть частково зруйнований шар буде захищати метал від іржавіння. Звичайно, дані види захисту від корозії металів дієві тільки тоді, коли поверхня не буде мати видимих дефектів у вигляді тріщин, сколів і тому подібного.

Оцинкування в подробицях

Ми вже з вами розглянули основні види корозії, а зараз хотілося б поговорити про кращі методи захисту. Одним з таких є оцинкування. Суть його полягає в тому, що на оброблювану поверхню наноситься цинк або його сплав, що надає поверхні деякі фізико-хімічні властивості. Варто зазначити, що даний метод вважається одним з найбільш економічних і ефективних, і це при тому, що на металлизацию цинком витрачається приблизно 40 відсотків від світового видобутку цього елемента. Оцинкування можуть піддаватися сталеві листи, кріпильні деталі, а також прилади та інші металоконструкції. Цікаво те, що за допомогою металізації або розпилення можна захистити виріб будь-якого розміру і форми. Декоративного призначення цинк не має, хоча за допомогою деяких спеціальних добавок з`являється можливість отримання блискучих поверхонь. В принципі, цей метал здатний забезпечити максимальний захист в агресивних середовищах.

Висновок

Ось ми і розповіли вам про те, що таке корозія. Види корозії теж були розглянуті. Тепер ви знаєте, як захистити поверхню від передчасного іржавіння. За великим рахунком, зробити це гранично просто, але чимале значення має те, де і як експлуатується виріб. Якщо воно постійно піддається динамічних і вібраційних навантажень, то велика ймовірність виникнення тріщин у лакофарбових покриттях, через які волога буде потрапляти на метал, в результаті чого він буде поступово руйнуватися. Тим не менше, використання різних гумових прокладок і герметиків в місцях взаємодії металевих виробів може дещо продовжити термін служби покриття.

Ну, от і все по даній темі. Пам`ятайте про те, що передчасне руйнування конструкції через вплив корозії може привести до непередбачених наслідків. На підприємстві великої матеріальної шкоди та людські жертви можливі в результаті іржавіння несучої металоконструкції.