ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Грунтовая (подземная) коррозия металлов из "Лабораторные работы по коррозии и защите металлов Издание 2 " Цель работы — исследование коррозионной активности грунтов по отношению к металлам и определение характера контроля коррозионного процесса. Исследование состоит в определении электродных потенциалов исследуемых металлов в образцах грунта, построении упрощенных поляризационных кривых и измерении омического сопротивления грунта с помощью мостика переменного тока. [c.143] Почва (поверхносткып слой земной коры) и грунт (нижележащие горные породы) содержат различные химические реагенты и влагу и обладают ионной электропроводностью. Это делает их коррозионноактивными электролитами по отношению к эксплуатируемым в них металлическим конструкциям (нефтепроводам, газопроводам, водопроводам, канализационным сетям, обсадным трубам скважин, подземным кабелям, бакам и емкостям, тюбингам метро, сваям и др.), что приводит к электрохимической коррозии этих конструкций. [c.143] Почва и грунт представляют собой капиллярнопористые, часто коллоидные системы, поры которых заполнены воздухом и влагой. Они могут быть рассмотрены как твердые микропористые электролиты с очень больщой микро- и макронеоднородностью строения и свойств и почти полным отсутствием механического перемешивания и конвекции их твердой основы. [c.143] Для грунтовой коррозии металлов характерны следу-юи ие особенности 1) возникновение и работа макрокоррозионных пар вследствие различия кислородной проницаемости отдельных участков грунта, местной неоднородности грунтов, различной глубины залегания участков металлической конструкции в грунте и т. д., причем эти макропары часто имеют значительные размеры 2) большое влияние омического сопротивления грунта в связи со значительной ролью работы макрокоррозионных пар, зависящей от этого сопротивления, в общем коррозионном процессе 3) преимущественно язвенный характер коррозионных разрушений. [c.144] Грунтовые условия, в которых эксплуатируются металлические сооружения, 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 при работе протяженных коррозионных пар — также омическим сопротивлением грунта. [c.144] Быстрое сравнение коррозионной стойкости металлов в грунте и коррозионной активности различных грунтов может быть произведено электрохимическим методом с использованием поляризационных кривых, полученных упрощенным методом. При этом измеряют силу тока / (а по ней рассчитывают плотность тока t) и разность потенциалов ДУ между двумя одинаковыми электродами из одного и того же металла, помещенными в грунт и катодно- и аноднополяризуемыми от внещнего источника постоянного тока. [c.145] О скорости коррозии металлов можно судить по виду полученных упрощенных поляризационных кривых AV=f (i). Пологий вид кривой указывает, что уже небольшим разностям потенциалов соответствуют большие плотности тока, т. е. что скорость коррозии велика. Крутой вид кривой указывает на малую скорость коррозии в данном грунте. Для сравнения коррозионной стойкости ряда металлов в каком-либо грунте сопоставляют наклоны упрощенных поляризационных кривых этих металлов в данном грунте. При определении коррозионной активности различных грунтов относительно какого-нибудь металла сравнивают наклоны поляризационных кривых данного металла в этих грунтах. [c.145] Ускоренное электрохимическое определение коррозионной активности грунтов и коррозионной стойкости разных металлов можно производить как в лаборатории, в отобранных пробах грунтов, так и непосредственно на месте, в полевых условиях. [c.146] Для исследования применяют измерительные зонды (рис. 31), на концах которых укреплены два одинаковых электрода 4 из данного металла (с рабочей поверхностью порядка 10 см каждый) с присоединенными к ним проводами 3 (при сборке зонда все зазоры у электродов должны быть изолированы бакелитовым лаком или клеем БФ). [c.147] Поверхность металлических электродов зонда зачищают наждачной бумагой, обезжиривают, протирая кашицей венской извести, промывают водой и сушат фильтровальной бумагой. Зонд погрулоют в уплотненный стандартным образом исследуемый грунт, помещенный в банку или эксикатор, или при выполнении работы в полевых условиях (например, во дворе) забивают зонд в грунт на необходимую глубину и последовательно измеряют электродный потенциал исследуемого металла в грунте, электрическое сопротивление грунта и упрощенную поляризационную кривую. [c.147] Потенциал металла в грунте измеряют относительно неполяризующегося насыщенного медносульфатного электрода (рис. 32), Медносульфатный электрод 4 (рис. 33) устанавливают в вертикальном положении так, чтобы его диафрагма (дно сосуда) касалось грунта, и потенциометром 3 измеряют по очереди установившийся потенциал каждого электрода зонда. Результаты измерений записывают в табл. 21. После окончания измерений медносульфатный электрод очищают от остатков грунта, смывая их водой. [c.147] Затем последовательно увеличивают с помощью движковых реостатов 3 силу тока в цепи каждый раз на 50 мка, измеряя для каждого нового ее значения установившуюся разность потенциалов исследуемых электродов, отмечают и записывают соответствующие значения силы тока. [c.150] Опыт заканчивают по достижении силы тока порядка 500 мка. Для этого выключают рубильники 2, извлекают зонд из грунта, промывают его поверхность водой, сушат фильтровальной бумагой и приступают к следующему опыту. [c.150] Результаты опытов записывают в табл. 21, 22 и 23. [c.150] Обратимый потенциал металла (Уме)обр в грунте рассчитывают по уравнению (75), обратимый потенциал кислородного электрода (УоХбр по уравнению (81). Затем по уравнению (80) рассчитывают степень катодного контроля Ск при работе коррозионных микропар, используя при этом среднее значение электродного потенциала металла в данном грунте до его поляризации. [c.151] Для оценки влияния какого-либо фактора (влажности, содержания Na l и др.) на коррозионную активность грунта строят графики зависимости скорости коррозии металла и степени катодного контроля от данного фактора, откладывая по оси абсцисс влажность, содержание Na l и т. п., а по оси ординат — соответствующие значения 1/AVp и Ск для какой-либо одной и той же плотности тока i. [c.152] В выводах кратко обсуждают полученные характеристики коррозионного процесса и сопоставляют коррозионную стойкость исследованных металлов в данном грунте или коррозионную активность исследованных грунтов по отношению к данному металлу. [c.152] Вернуться к основной статье