Электрохимическая коррозия с деполяризацией водородной

Рис. 1. Поляризационная диаграмма электрохимической коррозии с водородной деполяризацией.

Рис. 3. Поляризационная диаграмма электрохимической коррозии с водородно-кислородной деполяризацией (кинетические ограничения анодной реакции, смешанные — катодного процесса).

Встречается, как правило, в котлах высокого давления, где при упаривании пленки котловой воды в зазорах, неплотностях и под слоем накипи возможно местное повышение концентрации едкого натра в котловой воде. При давлении 120 am и 3 /о-ные растворы едкого натра уже вызывают заметную коррозию. Механизм процесса — химическое взаимодействие щелочи и защитной пленки на углеродистой стали с образованием растворимых продуктов (ферриты натрия) и процесс электрохимической коррозии с водородной деполяризацией на обнажившейся поверхности. [c.582]

Продукты сгорания топлива часто содержат заметное количество сернистого ангидрида, частично окисляющегося до серного ангидрида под каталитическим действием окислов железа на поверхности перегревательных и котельных труб. Наличие серного ангидрида в. продуктах сгорания приводит к резкому повышению точки росы. Таким образом, на поверхностях нагрева с невысокими температурами рабочего тела возможна конденсация водяных паров (вернее растворов серной кислоты). Наблюдается наружная коррозия водяных экономайзеров и воздухоподогревателей. Механизм процесса—растворение пленки окислов в кислоте и электрохимическая коррозия с водородной деполяризацией на поверхности стали. Кроме того, возможен побочный процесс окисления стали упаривающимися растворами серной кислоты с образованием сульфидов железа. Продукты коррозии газообразный водород, сульфаты и сульфиды железа на поверхности углеродистой стали. Баланс процесса [c.583]

Растворение простой углеродистой стали в кислотах является ярким примером электрохимической коррозии с водородной деполяризацией. Контролирующим фактором [c.159]

К типичным случаям электрохимической коррозии с водородной деполяризацией относятся коррозия магния и его сплавов в растворах хлористого натрия, железа и цинка в соляной и серной кислотах. [c.30]

Рис. 3. Схема электрохимической коррозии с водородной деполяризацией

При электрохимической коррозии металлов в неокисляющих кислотах (например, в водных растворах серной или соляной кислот), протекающей с водородной деполяризацией, повышение температуры электролита снижает перенапряжение водорода и [c.355]

Так как стандартный потенциал меди гораздо положитель-нее стандартного потенциала водородного электрода, коррозия медн с водородной деполяризацией не происходит. В отсутствие окислителей медь обладает хорошей стойкостью в водных растворах II в обычных условиях не вытесняет водород из кислот. Процесс электрохимической коррозии меди протекает в окислительных средах (присутствие в растворе кислорода и других окислителей). Медь обычно корродирует, переходя в раствор в виде двухвалентных ионов Сн +. [c.247]

Необходимым условием активного протекания коррозии в сероводородсодержащих средах является наличие влаги, в которой сероводород находится в диссоциированном состоянии. В этом случае имеет место электрохимическая коррозия, катодный процесс протекает с водородной деполяризацией, в результате чего в системе образуются атомарный и молекулярный водород. При относительно малой влажности (4-26%) сероводород оказывает незначительное влияние на углеродистую сталь, вызывая, например, в течение 30 суток лишь потускнение ее поверхности. Наличие капельной влаги усиливает сероводородную коррозию сталей примерно в 100 раз по сравнению с атмос([)ерой сухого газа [13]. [c.14]

Коррозия с водородной и кислородной деполяризацией — два наиболее распространенных типа электрохимической коррозии. Обычно они накладываются друг на друга, и тогда говорят о коррозии со смешанной или водородно-кислородной деполяризацией. [c.11]

Большое значение для электрохимической коррозии теплоэнергетического оборудования приобретает оценка зависимости изменения потенциалов металла от давления и температуры. При коррозии с водородной деполяризацией, обычно наблюдаемой в котлах сверхвысокого [c.37]

Таким образом, показатель pH, характеризующий электрохимическую возможность протекания коррозии с водородной деполяризацией, как отмечалось в 1-4, для условий работы металла котла при высоких температурах и давлениях в нейтральной и щелочной водных средах отходит на второй план, хотя он и находится в тесной зависимости от концентрации ионов 0Н и может быть легко вычислен по ней. [c.259]

Образующиеся ионы водорода вызывают электрохимическую коррозию металла с водородной деполяризацией [c.36]

Коррозионная усталость развивается в воде, растворах электролитов и других коррозионноактивных средах. Это явление связано с электрохимическими процессами, которым предшествует адсорбция ионов или молекул, что может вызвать адсорбционную усталость. Адсорбция водорода на катодных участках стали при коррозии с водородной деполяризацией вызывает явление водородной усталости, которая проявляется при условии, что концентрация водорода в металле при циклическом нагружении не падает ниже определенного минимального уровня, т. е. если десорбция водорода происходит медленнее, чем развитие усталостного процесса. Таки.м образом, в понятие коррозионной усталости входят также понятия адсорбционной и водородной усталости [14]. [c.254]

Как это было показано выше, при нормальных температурах коррозионные среды (электролиты) влияют на прочность стали в связи с возникновением адсорбционных и электрохимических явлений, причем в случае коррозии с водородной деполяризацией приобретает значение диффузия водорода в сталь. При высоких температурах (например, в расплавах солей) превалирующее значение при влиянии коррозионной среды на прочность уже имеют не электрохимические и адсорбционные явления, а диффузионные процессы, в результате которых может наблюдаться растворение стали (особенно легирующих ее элементов), либо образование твердых растворов, например азотирование стали, либо возникновение интерметаллических соединений. [c.109]

Абсорбция водорода, электрохимически выделяющегося на поверхности металла из растворов электролитов, происходит при коррозии с водородной деполяризацией, катодной защите от коррозии (если достигается потенциал выделения водорода), катодном обезжиривании, кислотном травлении и электроосаждении металлопокрытий [1 ]. [c.444]

Низкотемпературное наводороживание химического, нефтяного и газового оборудования является следствием электрохимической коррозии (саморастворения), протекающей с водородной деполяризацией. [c.11]

Коррозия с водородной деполяризацией. Согласно представлению о механизме электрохимической коррозии стали с водородной деполяризацией катодных участков в [c.22]

Так, при концентрации СО2 0,045 мг/кг pH воды (при 25 °С) снижается до 6,31, а при повышении концентрации СОг До 0>48 мг/кг pH достигает 5,70. В этих условиях в результате катодных реакций восстановления иона водорода протекает электрохимическая коррозия углеродистой стали с водородной деполяризацией [c.181]

Привычные же нам значения pH, при которых образуются совершенные защитные пленки (область pH = 9 и выше), удобно использовать для характеристики коррозионных свойств среды лишь при низких температурах, при которых не наблюдается аномального поведения молекул воды и аммиака, о котором будет идти речь ниже. Показатель же pH, характеризующий электрохимическую возможность протекания коррозии с водородной деполяризацией, как отмечалось выше [Л. 9], для условий работы металла котла при высоких температурах и давлениях в нейтральной и щелочной водных средах отходит на второй план, хотя он и находится в тесной зависимости от концентрации ионов ОН и может быть легко вычислен по ней. [c.59]

Необходимым условием всякого электрохимического коррозионного процесса является, как указывалось выше, неравенство т. е. различие потенциалов катодных и анодных процессов на поверхности металла. Основным условием практической возможности коррозии с водородной деполяризацией является требование, чтобы электродный потенциал анода был более отрицателен, чем потенциал разряда водородных ионов при данных условиях, т. е. д < н- [c.37]

Установлено, что в большинстве случаев стадией, наиболее тормозящей общий процесс при коррозии с водородной деполяризацией, является электрохимическая — процесс разряда ионов водорода. Для некоторых же металлов с низким перенапряжением водорода существенную роль играет молизация атомов водорода. [c.40]

При мокрой атмосферной коррозии на поверхности металла образуется видимая пленка влаги. В зависимости от того, имела ли место капельная конденсация с образованием нейтральной или кислой среды, коррозия может протекать соответственно с кислородной или водородной деполяризацией. Этот вид атмосферной коррозии аналогичен, в основном, процессу электрохимической коррозии при погружении металла в раствор электролита. Однако особенностью данного электрохимического процесса является высокое омическое сопротивление тонкого слоя электролита, которым и лимитируется скорость коррозии. [c.159]

Объемный метод. Сущность объемного метода заключается в определении количества газа, выделяющегося или поглощающегося в процессе коррозии. Ниже будет показано, что электрохимическая коррозия часто протекает с водородной деполяризацией, и тогда в ходе процесса выделяется водород. Если же коррозия идет с кислородной деполяризацией, то происходит поглощение кислорода. [c.40]

Коррозию принято называть коррозией с водородной деполяризацией или коррозией с кислородной деполяризацией в зависимости от того, является ли катодной реакцией восстановление ионов водорода или восстановление молекулярного кислорода. Это два основных и наиболее вероятных типа электрохимической коррозии, поскольку водный электролит всегда содержит те или иные количества как водородных ионов, так и растворенного кислорода воздуха. Если обе катодные реакции идут параллельно с соизмеримой скоростью, то говорят о коррозии со смешанной деполяризацией. Коррозионный процесс с иными катодными реакциями, например с приведенными на стр. 56, встречается гораздо реже и специального названия не имеет. [c.61]

Для большинства материалов скорость коррозии значительно понижается, если в воде отсутствует кислород, однако во многих случаях возможна коррозия с водородной деполяризацией, и, хотя скорость ее протекания при комнатной температуре ничтожно мала, с повышением температуры она может значительно возрасти. Исходя из положений электрохимической теории, Пурбэ отмечает, что несмотря на то, что электродвижущая сила элемента металл—водород с возрастанием температуры слегка понижается, коррозионный ток, вероятно, значительно увеличивается, если только не образуются защитные пленки [86]. [c.427]

Необходимым условием всякого электрохимического корро-знойного процесса является неравенство Ьа <. с т. е. различие потенциалов катодных и анодных процессов на поверхности металла. Основным условием возможности прохождения процесса коррозии металла с водородной деполяризацией с определенной скоростью является требование, чтобы электродный потенциал анода (металла) был более отрицателен, чем потенциал разряда водородных ионов с этой скоростью при данных условиях. [c.42]

При коррозии металлов с водородной деполяризацией скорости частных реакций водорода и растворения металла лимитируются чисто кинетическими ограничениями, в подавляющем большинстве случаев — замедленностью переноса заряда, т. е. электрохимическим перенапряжением. Наблюдающиеся при этом закономерности можно представить графически в виде так называемых коррозионных диаграмм. На рис. 1 в координатах ток — потенциал изображены катодная (выделение водорода) и анодная (ионизация металла) поляризационные кривые с чисто кинетическими ограничениями. Для того чтобы диаграмма отвечала коррозионному процессу, на ней, согласно формуле (6), на оси абсцисс справа ( в области отрицательных значений потенциалов) располагается равновесный потен- [c.13]

Рис. 17. Поляризационные диаграммы электрохимической коррозии с водородной деполяризацией для пассивирующихся металлов

Встречается при отсутствии защитных покрытий и кислотостойкой аппаратуры в эксплуатационных установках для Н+—Ка + -катионирования и химического обессоливания воды и другой водоподготовительной аппаратуре (см. табл. 13-11) Сильнокислые растворы (pH ниже 4) равномерно разъедают сталь с характерным образованием свищей в сварных щвах. В этих условиях защитная пленка на стали не образуется. При наличии кислорода в растворе возможно также возникновение язвенных поражений. Механизм процесса—электрохимическая коррозия с водородной (частично и с кислородной) деполяризацией. Защитные мероприятия сводятся главным образом к подбору кислотоустойчивых сплавов и защитных покрытий для соответствующей водоподготовительной аппаратуры. [c.583]

Как указывалось выше, деполяризация катодных участков металла может происходить в результате не только ионизации молекулярпого кислорода, но также восстановления ионов водорода путем усвоения ми освободившихся электронов металла. Скорость этого процесса в первую очередь зависит от (концентрации в растворе ионов водорода, т. е. от величины pH раствора. Классическим примером электрохимической коррозии с водородной деполяризацией является растворение стали в кислотах. [c.84]

Водородное охрупчивание можно считать вторичным процессом электрохимической коррозии металла котлов, протекающей с водородной деполяризацией кислотной, подщламовой, пароводяной и межкристаллитной (щелочной). При этом происходит накопление в стали водорода - его концентрацию, очевидно, можно считать косвенным показателем интенсивности протекания этих видов коррозии как в отдельности, так и в их сочетании. Поэтому определение концентрации его в металле весьма целесообразно для выяснения общего хода коррозии, протекающей в теплонапряженных местах поверхности нагрева с целью установления оптимальных (с точки зрения предупреждения коррозии) водно-химических и тепловых режимов. [c.79]

Формирование чужеродных (локальных) катодов практикуется в первую очередь в случае материалов с высоким перенапряжением водорода для уменьшения коррозии с водородной деполяризацией (кислотной коррозии). На рис. 20.11 показана кривая анодный частичный ток — потенциал (а) для пассивируемого металла в среде с током пассивации /р и соответствующая кривая катодный частичный ток — потенциал (б) для водорода. Ввиду высокого перенапряжения водорода ток пассивации не достигается. При свободной коррозии устанавливается стационарный потенциал и а в активном состоянии. Если этот материал привести в контакт с металлом, имеющим меньшее перенапряжение водорода в соответствии с кривой катодный частичный ток — потенциал (см. рис. 20.11, в), то такой катодный частичный ток будет достаточен для пассивации. При свободной коррозии теперь установится стационарный потенциал Ujip в пассивном состоянии. Аналогичным образом действуют и локальные катоды, полученные в материале путем легирования. По такому же электрохимическому принципу можно уменьшить и перенапряжение для восстановления других окислителей в среде, причем тогда согласно рис. 2.14 нестабильно пассивные материалы могут стать стабильно пассивными. [c.391]

По П. П. Строкачу, электрохимическое растворение металлов состоит из двух основных процессов — анодного и химического растворения в результате взаимодействия с окружающей средой. Растворению металла анода способствуют повышение температуры воды, присутствие в ней ионов-депассива-торов, наложение постоянного электрического тока, повышение скорости движения воды по отношению к поверхности металла. Поэтому выход алюминия по току может достигать 120% и более. В соответствии с теорией электрохимической коррозии при использовании в качестве анода железа или алюминия в природной воде протекают реакции анодного растворения и образования гидроксидов этих металлов. На катоде из железа или алюминия в природной воде происходят деполяризация мигрирующими ионами, деполяризация нейтральными молекулами, восстановление ионов металлов и нерастворимых пленок, а также органических соединений. На алюминиевом катоде при pH 10... 12 в прикатодном слое вероятна реакция взаимодействия алюминия с водой с образованием гидроксида алюминия и водорода во время электролиза и растворения защитной пленки оксида алюминия. Из вышеуказанных катодных процессов в природной воде главенствующим является водородная и кислородная деполяризация. [c.102]

Для установления взаимосвязи диаграммы состояния со скоростью коррозионных процессов данные по коррозии с кислородной деполяризацией обычно оказываются малосодержательными и приводят к тривиальным выводам. Более содержательными являются результаты коррозии с водородной деполяризацией. С их помощью можно наблюдать более или менее сложную зависимость скорости процесса и корро-зирнного потенциала от химического и фазового состава сплава, в том числе и окачки в скорости коррозии. Возьмем систему d—Bi, характеризующуюся ничтожной растворимостью компонентов в твердом состоянии (рис. 4.3). Скорость кислотной коррозии гетерогенных d,Bi-сплавов определяется наличием фазовых составляющих с различными электрохимическими свойствами и монотонно возрастает по мере увеличения содержания электрохимически отрицательной фазы d коррозионный же потенциал обнаруживает быстрый сдвиг [c.146]

Электрохимическая коррозия железа в кислых средах протекает с водородной деполяризацией f41,42j. Пять последовательных стадий электрохимического вьщеления молекулярного водорода включают транспорт ионов из объема к металлу, разряд ионов, рекомбинацию в молекулы, десорбцию и вьщеление газообразного водорода. Вьщеляющийся на катоде водород либо уходит в виде газа в окружающую атмосферу, либо диффундирует в глубь металла. В обычных условиях лишь незначительная часть водорода попадает в металл, однако в условиях трения соотношение количества диффундирующего в металл и улетучивающегося водорода может резко меняться в пользу первого. Лимитирующими стадиями процесса диффузии водорода в металл могут быть разряд ионов гидроксония /Н О/" " + —> рекомбинация атомов водорода на поверхности металла [c.16]

В коррозионных средах металл подвергается сложному воздействию. Прежде всего происходит адсорбция поверхностно-активных компонентов среды, снижающих уровень поверхностной энергии металла. Далее протекают электрохимические коррозионные процессы — коррозионное рястворение анодных участков металла и диффузионное проникновение водорода в катодные участки стали при коррозии с водородной деполяризацией. [c.7]

Интенсивность электрохимической коррозии, протекающей с водородной деполяризацией, можно выразить количесгаом водорода, выделившегося в процессе испытания, а при иислород-ной деполяризации — количеством поглощенного кислорода (мл/см сутки). Разумеется, вычислеиные результаты коррозии имеют относительное значение и сравниваются обычно с данными для металла, коррозионная характеристика которого в заданных услов1Иях заранее известна. [c.63]

Скорость электрохимической коррозии существенно зависит от концентрации деполяризатора в электролите (H+-hohoib, кислорода и др.). Уменьшение содержания деполяризатора в электролите в ряде случаев является эффективным методом понижения скорости коррозии металла. Примером такой обработки коррозионной среды является обескислороживание или деаэрация воды — удаление кислорода вместе с воздухом различными методами (при коррозии с кислородной деполяризацией) или нейтрализация кислых сред (при коррозии с водородной деполяризацией). [c.81]

Примером коррозионного растрескивания с контролирующим сорбционным фактором является разрущение сварных соединений титановых сплавов при коррозии с водородной деполяризацией в кислых средах [5] (рис. 6), В этом -случае основная роль в разрушении принадлежит явлениям сорбции водорода при катодных процессах. Разрушение защитной пленки при электрохимической коррозии создает предпосылки для интенсивной адсорбции водорода титаном. Адсорбированный водород вступает в химическое взаимодействие с титаном, образуя гидридную пленку. В результате диффузии водорода через гидридную пленку в объеме металла образуются гидриды титана, которые располагаются преимущественно по границам зерен и плоскостям скольжения. Локализация электрохимического процесса способствует локализации наводороживания. Образование ги-др<идов на поверхности и прилегающей области приводит к снижению прочностных свойств поверхности, концентрации напряжений и возникновению начальных микротрещин в условиях напряженного состояния. [c.74]

Анализ исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, позволяет отметить следующие характерные особенности воздействия сероводорода на металлы. Воздействие сероводорода проявляется тем сильнее, чем выше прочностные характеристики металла - твердость, предел текучести и предел прочности. Механические напряжения играют большую роль в процессе коррозионного растрескивания, стимулируя электрохимическое локальное растворение металла, и, как следствие, зарождение и развитие трещин. Степень коррозионного воздействия 3 1висит от отношения приложенного напряжения к пределу текучести. Исследования влияния pH раствора на коррозию малоуглеродистых сталей в системе НгЗ - СО - НгО показали значительное снижение коррозии с переходом от кислых к нейтральным и щелочным растворам. Считается, что при pH > > 10 коррозионное растрескивание не происходит. Необходимым условием для протекания активных процессов коррозии в сероводородсодержащих средах является наличие влаги, в которой сероводород нгосодится в диссоциированном состоянии. При этом коррозионные процессы приобретают электрохимический характер, катодный процесс протекает с водородной деполяризацией, в результате которой появляется водород в атомарной и молекулярной формг1х. При относительно малой влажности (4-26 %) сероводород оказывает незначительное влияние на углеродистые стали, вызывая за 30 сут только потускнение его поверхности. Наличие капельной влаги увеличивает коррозию сталей примерно в 100 раз по сравнению с сухим газом [138]. С повышением внутренних напряжений возникает [c.18]

Влияние давления на скорость коррозии. Основная причина влияния давления на скорость электрохимической коррозии — изменение растворимости газа, участвующего в этом процессе. Поэтому при увеличении давления увеличивается скорость коррозионных процессов, идущих с кислородной деполяризацией, и давление не влияет на процессы, идущие с водородной деполяризаци- [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...