ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Факторы, влияющие на коррозионные свойства морской воды из "Морская коррозия " Морская вода покрывает более 70 /о поверхности Земли и является наиболее распространенным природным электролитом. Большинство обычных конструкционных металлов и сплавов разрушаются под действием морской воды или насыщенного ее мельчайшими частицами морского воздуха. В зависимости от условий экспозиции поведение материалов может изменяться в очень широких пределах, поэтому их стойкость обычно рассматривается применительно к конкретной зоне, характеризуемой определенными условиями. К таким зонам относятся атмосфера, зона бры г, зона прилива, малые глубины (мелководье), большие глубины и ил. Классификация типичных морских сред представлена в табл. 1. [c.13] Значительная часть этой главы посвящена коррозионному поведению обычной (углеродистой) нелегированной стали, что объясняется двумя причинами. Во-первых, это наиболее широко применяемый в морских условиях конструкционный материал, а во-вторых, факторы, влияющие на коррозию, изучены в этом случае наиболее детально. Скорость коррозии нелегированной стали (в дальнейшем будем называть ее просто сталью) в значительной степени определяется кинетикой катодного восстановления кислорода. [c.13] При экспозиции в морской атмосфере интенсивность разрушения металла сильно зависит от количества частиц соли или тумана, оседающих на его поверхности. Осаждение соли определяется направлением и силой ветра и волн, высотой над уровнем моря, продолжительностью экспозиции и т. д. Поскольку морские соли, особенно хлориды кальция и магния, гигроскопичны, то на поверхности металла может образовываться жидкая пленка. Это, в частности, происходит в тех случаях, когда при суточных или сезонных изменениях иогоды достигается точка росы. Как правило, количество оседающих. солей резко падает с удалением в глубь суши и становится пренебрежимо малым уже на расстоянии 1—2 км от моря, исключая периоды сильных штормовых ветров. В некоторых местах, однако, заметное количество солей обнаруживается и на сравнительно большом удалении от моря. [c.13] Еще один фактор, влияющий на коррозию, — солнечное облучение. Солнечный свет может ускорять фоточувствнтельные коррозионные реакции на таких металлах, как железо и медь, а также стимулировать биологическую деятельность, например грибов, наличие которых способствует удержанию влаги и пыли, создавая коррозионные условия. В тропиках возникает особенно агрессивная среда в результате одновременного оседания коралловой пыли и морской соли. [c.13] Скорость коррозии в морских атмосферах зависит также от количества осадков и их распределения за данный промежуток времени. Частые дожди могут уменьшать коррозию, смывая с металла все солевые отложения. Иногда коррозия укрытых частей конструкций может быть больше, чем открытых участков, именно из-за того, что пыль и осевшая из воздуха соль не смываются. [c.13] Металл может обрастать грибами и плесенью, которые усиливают коррозию, удерживая влагу. [c.13] Морская вода обычно насыщена кислородом. Важную роль могут играть загрязнения, отложения, обрастание морскими организмами, скорость двин ения воды и т. д. [c.14] Коррозия стали обычна меньше, чем в более высоких слоях воды. При равных площадях поверхности поляризация стали стязана с большим износом анода, чем в приповерхностных водах. Образование защитных минеральных отложений менее вероятно. [c.15] Поверхность металла в зоне брызг почти постоянно смачивается хорошо аэрированной морской водой. Обрастания водорослями или моллюсками не происходит. В штормовых условиях разрушение металла может быть отчасти связано с ударным воздействием воды и ветра. [c.16] Для ряда материалов, в частности для малоуглеродистой стали, коррозионные условия в зоне брызг являются наиболее агрессивными. Содержащиеся в брызгах пузырьки воздуха усиливают разрушающее действие морской воды на защитные пленки и покрытия. Лакокрасочные покрытия обычно разрушаются в зоне брызг быстрее, чем в любой другой зоне. [c.16] Такие металлы, как нержавеющая сталь и титан, обладают хорошей стойкостью в зоне брызг, так как хорошая аэрация способствует пассивности. [c.16] Как и в случае зоны брызг, поверхности конструкций в зоне прилива находятся, по крайней мере в течение какой-то части суток, в контакте с хорошо аэрированной морской водой. Температура металла при этом зависит от температуры как воздуха, так и воды, но в основном влияние температуры океана является определяющим. Приливные течения в разных местах неодинаковы. Для таких материалов, как сталь, более интенсивному движению воды соответствует и более высокая скорость разрушения. Поверхность металла в зоне прилива обычно покрывается морскими организмами. Иногда это приводит к частичной защите металла (например, для стали) но в других случаях может усиливать локальную коррозию (нержавеющие стали). [c.16] Необходимо различать результаты испытаний отдельных экспериментальных образцов, размещенных целиком в зоне прилива, и коррозию типичных конструкций, встречающихся на практике. Например, такая конструкция, как свая, переходит из атмосферы через зоны брызг и прилива в зону постоянного погрул ния и, наконец, в ил. Быстрая коррозия сплошной стальной сваи наблюдается на участке поверхности металла, расположенном непосредственно ниже уровня воды. Участок, по которому проходит уровень воды, является катодом и получает за-шлту за счет растворения металла на участке, лежащем ниже. Поскольку эта зона непрерывно перемещается и обильно снабжается кислородом, то катодная поляризация не может действовать так же, как на постоянно погруженной в воду части поверхности. Скорость коррозии отдельных катодно поляризуемых пластинок, целиком расположенных в зоне прилива, обычно оказывается выше, вследствие непостоянного действия катодной защиты. [c.16] Коррозионное поведение благородных металлов — золота, платины, серебра — не определяется наличием пассивной пленки. Стойкость этих металлов — присущее им термодинамическое свойство. [c.17] На мелководье концентрация кислорода обычно соответствует насыщению пли близка к нему. Биологическая активность прп этом также максимальна. Температура воды у поверхности значительно выше, чем на средних или больших глубинах, п меняется в зависимости от географического положения. [c.17] Обрастание морскими оргаш1змами, особенно имеющими твердую оболочку, замедляет коррозию стали, так как, во-нервых, уменьшает у поверхности металла скорость движения воды, несущей кислород, а во-вторых создает диффузионный барьер для кислорода на катоде. Подобными защитными свойствами может обладать и возникающий на катодных участках поверхности минеральный осадок типа карбоната кальция. [c.17] Разбавленная морская вода, например, в гаванях, может быть ненасыщенной карбонатом кальция и в таких случаях защитный минеральный осадок не образуется. Наличие промышленных загрязнений может непосредственно делать воду более коррозионноактивной, а кроме того может приводить к гибели морских организмов, в результате чего не происходит биологическое обрастание. Присутствие в загрязненной воде сульфидов п аммиака усиливает ее разрушающее воздействие на сталь н медные сплавы. [c.17] Факторы, определяющие скорость коррозии на мелководье, играют важную роль и в зоне над континентальным шельфом. Глубпна этой зоны меняется и может достигать примерно 300 м. [c.17] Количество кислорода может несколько уменьшаться с ростом глубины, что известным образом влияет на коррозионное поведение. Температура также падает с увеличением глубины, причем особенно заметно на первых 30—40 м. Все это может приводить к замедлению коррозии по сравнению с более теплым, хорошо аэрированным поверхностным слоем воды. [c.17] Вернуться к основной статье