Особенности коррозии металлов с кислородной деполяризацией

ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ С КИСЛОРОДНОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ [c.243]

Характерные особенности коррозии металлов с кислородной деполяризацией.................................... 146 [c.5]

Коррозия металлов с кислородной деполяризацией с каждым из этих видов контроля имеет характерные особенности. [c.147]

Атмосферной называется коррозия металлов во влаж- ном воздухе при температуре окружающей среды. Атмосферная коррозия является следствием протекания электрохимических процессов в тонких слоях влаги, конденсирующейся на поверхности металла. Большей частью атмосферная коррозия протекает с кислородной деполяризацией и, в основном, подчиняется закономерностям, характерным для такого типа коррозионных процессов. Особенности атмосферной коррозии связаны с условиями ее возникновения и отдельными фактора.ми, влияющими на ее скорость. [c.30]

Кислородная коррозия развивается в основном в периоды пуска и при работе котлов с малыми нагрузками, в особенности когда концентрация кислорода в питательной воде повыщена. Кислород (см. 1.3) является энергичным катодным деполяризатором. Чем выще его концентрация, тем быстрее происходит деполяризация катодных участков и быстрее идет процесс растворения металла на анодных участках. При малой площади анодов развитие язвин вглубь может идти быстро. Суммарная реакция коррозии железа с кислородной деполяризацией может быть записана так [c.62]

Особенно сильно этот фактор влияет на коррозию металлов в нейтральных электролитах, протекающую с кислородной деполяризацией. Он облегчает диффузию кислорода и часто меняет характер процесса и его контролирующую стадию. Так, при коррозии железа и стали в водопроводной воде (рис. 249) начальное [c.352]

Коррозионные процессы, протекающие с кислородной деполяризацией, обычно наблюдаются в нейтральных средах или при небольшом смещении pH в кислую или щелочную область. Вследствие малой растворимости кислорода в электролитах и незначительной скорости его диффузии характерной особенностью этого вида коррозии является то, что скорость коррозионного процесса зависит в основном от концентрационной поляризации. В отличие от коррозионных процессов, протекающих с водородной деполяризацией, на скорость коррозии с кислородной деполяризацией значительное влияние оказывают перемешивание, повышение температуры и другие факторы, способствующие ускоренной диффузии. Наличие в металлах примесей, понижающих перенапряжение ионизации кислорода, не оказывает существенного влияния на скорость коррозионного процесса. При интенсивном перемешивании или слишком тонких слоях электролита, контактирующего с воздухом, диффузионная кинетика не имеет решающего влияния. В этом случае на скорость коррозии оказывает влияние перенапряжение ионизации кислорода и все связанные с ним вторичные явления. [c.23]

Если коррозионный процесс на основной поверхности изделия протекает с кислородной деполяризацией, то вследствие диффузионных затруднений доставки кислорода в места щелей и зазоров раствор в них будет обеднен кислородом. Это особенно важно для случая коррозии оборудования, находящегося в пассивном состоянии, например, для коррозии оборудования химической промышленности, изготовленного из нержавеющих сталей. Снижение скорости катодной реакции вследствие уменьшения концентрации кислорода в растворе может привести к переводу металла в активное состояние, то есть к резкому (на несколько порядков величины) возрастанию скорости его растворения. [c.130]

Встречается в случаях, когда металлическая поверхность находится в контакте с электролитом, содержащим растворенный кислород, и реакция среды отвечает области средних и повышенных значений pH. Особенно резко проявляется при наличии поверхностей нагрева, на которых кислород выделяется из раствора. Механизм процесса — электрохимическая коррозия с кислородной деполяризацией. Форма повреждений язвенная, и коррозия имеет ярко выраженный местный характер. Кислородная коррозия чаще наблюдается в оборудовании, расположенном до термических деаэраторов. Возможна язвенная коррозия латунных трубок конденсаторов при наличии пор в металле и повреждений защитной пленки. Защитные мероприятия сводятся к обескислороживанию воды и корректировке состава и pH среды [c.667]

Главной особенностью реакции кислородной деполяризации является то, что ввиду малой растворимости кислорода в воде (примерно 0,008 г/л) при протекании этой реакции возникают диффузионные ограничения. Поэтому во многих реальных случаях скорость коррозии с кислородной деполяризацией ограничивается скоростью подачи молекул кислорода к поверхности корродирующего металла. [c.47]

Тепловая нагрузка экранных труб способствует разрушению защитной пленки на металле и тем самым благоприятствует протеканию коррозии с кислородной деполяризацией во время простаивания котлов. Коррозия же при работе не ускоряется с ростом плотности теплового потока (см. 1.8). Анализ полученных данных позволяет отметить следующие особенности в развитии кислородной коррозии с ростом тепловой нагрузки. [c.120]

Особенно большое влияние этот фактор оказывает на коррозию металлов в нейтральных электролитах, протекающую с кислородной деполяризацией. Он облегчает диффузию кислорода и зачастую изменяет характер процесса и его контролирующую стадию. Так, при коррозии железа и стали в водопроводной воде (рис. 119) начальное увеличение скорости движения воды, облегчающее [c.226]

Влияние скорости движения коррозионной среды. Влияние скорости движения коррозионной среды на скорость разрушения металла особенно четко проявляется при коррозии с кислородной деполяризацией. Движение раствора способствует повышению концентрации кислорода в приэлектродном слое. [c.68]

В дальнейшем была дана классификация органических ингибиторов коррозии, учитывающая их особенности и особенности коррозионного процесса. Было сформулировано, какими свойствами должны обладать органические соединения для того, чтобы проявлять высокую ингибирующую способность на металлах с различной величиной и природой водородного перенапряжения (например, на железе и цинке), чтобы быть ингибиторами при различных условиях протекания коррозии (например, в условиях водородной или кислородной деполяризации) и т. д. [c.136]

При одновременном присутствии в воде Ог и СО2 диоксид углерода практически не интенсифицирует кислородную коррозию, но стимулирует протекание коррозии с водородной деполяризацией. Избыточная угольная кислота крайне нежелательна, так как она препятствует созданию на стали защитной пленки. Кроме того, в присутствии угольной кислоты продукты кислородной коррозии легко переходят в раствор (они слабо связаны с поверхностью корродируемого металла). Загрязнение продуктами коррозии водной среды крайне нежелательно при производстве ряда химических продуктов, особенно при использовании катализаторов. [c.80]

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]

При достаточной для коррозии влажности определяющее влияние на скорость ее оказьшает загрязненность воздуха примесями. Наиболее существенные примеси в промышленной атмосфере—это двуокись серы, хлориды, соли аммония. В атмосфере могут содержаться также углекислый газ, сероводород, окислы азота, муравьиная и уксусная кислоты, аммиак. Однако их влияние на скорость атмосферной коррозии в боль-щинстве случаев незначительно. Даже при значительном содержании углекислого газа в атмосфере он снижает pH электролита лишь до 5-5,5, и в условиях избытка кислорода при таком значении pH коррозия с кислородной деполяризацией не переходит в процесс с водородной деполяризацией. Сероводород, оксиды азота, хлор, соли аммония и другие соединения в значительных количествах могут присутствовать только в атмосфере вблизи от химических предприятий, в этом случае их наличие в воздухе оказывает влияние на механизм и скорость коррозионного разрушения металла. Особенно существенно влияние сероводорода на атмосферную коррозию промыслового оборудования месторождений сернистых нефтей и газов. [c.6]

Индивидуальные адсорбционные ингибиторы характеризуются преобладанием двойнослойного (энергетического) эффекта над блокировочным (механическим или экранирующим). Они образуют на поверхности металла неупорядоченный ажурный слой с чередованием в нем отдельных частиц ингибитора и кластеров. Такой несплошной мономолекулярный слой почти не тормозит процессы, ограничиваемые диффузией (например процесс восстановления кислорода) и, кроме того, не создает препятствия для сцепления органических и неорганических покрытий с металлической поверхностью. Индивидуальные адсорбционные ингибиторы (например катионного типа) целесообразно применять для защиты металлов от коррозии, протекающей с водородной деполяризацией, особенно в тех случаях, когда металлическое изделие должно в последующем проходить нанесение гальванических покрытий, эмалирование и т. д. Способность таких ингибиторов избирательно подавлять реакцию выделения водорода и повышать долю кислородной деполяризации делает их пригодными для защиты от коррозии тех металлических изделий, которые затем будут подвергаться разного рода механическим воздействиям и нагрузкам. [c.37]

При периодическом смачивании и конденсации электролитов на стенках аппаратов скорость коррозии в этих зонах может достигнуть гораздо большей величины, чем в случае полного погружения металла в электролит. Особенно это проявляется в системах, где в газовой фазе имеются соединения, способные сильно насыщать тонкие пленки и благодаря этому увеличивать скорость катодной деполяризации или анодное растворение (SO2, H2S, НС1). Объясняется это для процессов, протекающих с кислородной деполяризацией, конвективным переносом кислорода в тонких слоях, усиливающим работу микроэлементов. В кислых электролитах, где в обычных условиях процесс протекает с водородной деполяризацией, в тонких слоях начинает играть значительную роль и 1 ислородная деполяризация. Кроме того, постоянное обновление электролита исключает возможность торможения анодного процесса. [c.437]

По количеству поглощенного кислорода (KoJ. В тех случаях коррозии металлов, когда катодный процесс протекает преимущественно с кислородной деполяризацией, показателем коррозии может служить количество поглощенного кислорода. Этот м,етод имеет те же преимущества, что и метод оценки коррозии по количеству выделившегося водорода. При его применении необходимо учитывать следующие особенности кислород в процессе коррозии расходуется на деполяризацию и на вторичные реакции, чаще всего на образование гидратированных окислов сложного состава. Следовательно, пересчет на количество прокорро-дированного металла возможен лишь при знании состава продуктов коррозии, а применение самого метода при постоянном составе этих продуктов коррозии. [c.31]

Специфическими особенностями обладает и реакция ионизации металла. Так, если в оборотной воде с достаточной высокой концентрацией серной кислоты в процессе разруш ения стали образуются растворимые продукты коррозии (FeS04), то в воде с нейтральной реакцией основное количество прокорро-дировавшего металла переходит в гидрозакись железа. Последняя не остается на поверхности образцов, как при коррозии в нейтральных средах с кислородной деполяризацией, а распределяется равномерно по всему объему жидкости, и поверхность металла после опытов приобретает травленый вид. Происходит это потому, что ионы Fe +, переходящие в раствор, встречаются с ОН не у поверхности металла, а в некоторой толще раствора у поверхности сажевых частиц, где по- [c.46]

Рассматривая рис. V, , У,3 и У,4, мы видим, что окислитель, восстанавливаясь, заставляет потенциал металла сдвинуться от равновесного в сторону более положительных значений. ТУГожно сказать, что металл поляризован окислителем, если под поляризацией понимать навязывание электроду потенциала, отличного от равновесного. И не совсем понятно, почему в современной литературе, особенно коррозионной, окислитель часто называют деполяризатором. Так, коррозию в кислотах, когда металл окисляется ионами Н" , навязывающими ему потенциал более положительный, чем равновесный, называют коррозией с водородной деполяризацией , коррозию при окислении металла кислородом — коррозией с кислородной деполяризацией . Мы останавливаемся на этом мелком вопросе потому, что название деполяризатор вместо окислитель искажает химическую природу явления. Окислитель поляризует металл, сообщая ему сверх равновесного потенциала некоторую величину Аф, вызывающую окисление, а не снижает Дф, т. е. не деполяризует металл. [c.169]

НИЮ и потому стоек в воде, нейтральных и многих слабокислых средах, в атмосфере. Широко применяется в технике, особенно в самолетомоторостроении, в химической и пищевой промышленности, транспорте. Сплавы алюминия обладают меньшей коррозионной стойкостью, но имеют более высокую прочность по сравнению с алюминием. Коррозионное поведение алюминия обусловливается химическими свойствами пассивной пленки АЬОз, которой защищена поверхность алюминия. Пленка Л Оз растворяется в сильных неокисляющих кислотах и щелочах (см. рис. 17) с выделением водорода. Алюминий стоек в сильных окислителях и в окисляющих кислотах, например в азотной кислоте, в растворах бихроматов и т. п. Он — один из лучших материалов, применяемых для изготовления цистерн и хранилищ концентрированной азотной кислоты. Хлориды разрушают пленку АЬОз. В контакте с электроположительными металлами (медью, железом, кремнием и др.), а также при наличии в алюминии примесей этих металлов скорость коррозии возрастает. Сравнительно высокая стойкость против коррозии чистого алюминия обусловливается высоким пepeнaпpяжeниeJй водорода на нем. Вероятно поэтому в нейтральных растворах коррозия алюминия протекает с кислородной деполяризацией, а лри содержании в металле названных примесей с низким перенапряжением водорода доля водородной деполяризации возрастает. Следовательно, коррозионная стойкость алюминия сильно зависит от чистоты металла. Контакт с цинком, кадмием безвреден для алюминия, контакт с магнием и магниевыми плaвa ми опасен. Алюминий стоек против газовой коррозии, однако выше 300° С приобретает свойство ползучести. [c.56]

Магний—очень электроотрицательный металл (V °=—2,37в) и потому из конструкционных материалов наиболее коррозионно активен. Склонность к пассивированию позволяет ему быть стойким в растворах хромовой кислоты. Однако он не стоек в других кислотах, за исключением плавиковой, в которой на поверхности металла образуется нерастворимая в этих условиях защитная пленка, состоящая из Mgp2. Магний стоек в растворах аммиака и щелочей (до 50—60°С). Фосфаты образуют защитную пленку на магнии и его сплавах, повышая стойкость от разрушения в воде и водных растворах солей. Магний не стоек в органйческих кислотах, в нейтральных солевых растворах и даже в воде, особенно, если она содержит углекислоту. Хлорсодержащие флюсы при попадании в сплав сильно повышают скорость коррозии отливки. Контакт с электроположительными металлами, а также загрязнение магния железом, никелем, медью и другими металлами с низким перенапряжением водорода повышают скорость коррозии. Цинк, свинец, кадмий, марганец и алюминий менее опасны в этом отношении. В атмосферных условиях в отличие от растворов электролитов магний корродирует с кислородной деполяризацией. Легко окисляется на воздухе при повышенных температурах. [c.57]

Морская коррозия аналогично почвенной протекает как электрохимический процесс с кислородной деполяризацией. Вода различных морских водоемов содержит от 1 до 3,8% легкодиссоцинру-ющих солей и поэтому обладает высокой электрической проводимостью. Морская вода, кроме того, хорошо аэрирована и содержит до 0,04 г/л кислорода. Это делает ее достаточно активной в коррозионном отношении. Разрушение металлов нередко усугубляется влиянием механического и биологического факторов (эрозия и кавитация, обрастание конструкций морскими растительными и животными организмами).Особенное усиление коррозии наблюдается вблизи ватерлинии. Это объясняется легким доступом кислорода к металлу и ухудшением условий для образования и сохранения защитных пленок из продуктов коррозии. На скорость коррозии в морской воде сильное влияние оказывает окалина создавая катодные участки, она может в десятки раз увеличивать обычную для морских условий скорость коррозии. [c.157]

С кислородной деполяризацией. Область мокрой коррозии име->ет характерную особенность утолщение пленки влаги снижает (скорость коррозии из-за возрастающей концентрапионной поляризации катодного процесса восстановления кислорода. По этой же причине коррозия смоченного металла протекает ин- тенсивнее, чем коррозия металла, полностью погруженного электролит того же состава. [c.72]

Фарадея. Подобную зависимость возрастания скорости растворения от процента введения в металл катодной структурной составляющей можно проследить также и для некоторых сплавов, особенно при сравнитель ю небольших добавках катодного компонента, т. е. в условиях, когда основным контролирующим фактором оказывается катодное перенапряжение Подобное увеличение скорости коррозии с возрастанием площади катодных включений возможно не только при катодном процессе выделения водорода, но также и при коррозии с кислородной деполяризацией, однако в последнем случае это будет наблюдаться более редко, а именно тогда, когда основное торможение оказывает не диффузия кислорода, а перенапряжение ионизации кислорода. [c.434]

В большинстве случаев коррозия подземных сооружений протекает с преимушественным катодным контролем. Наиболее характерным катодным процессом в грунтовых условиях является кислородная деполяризация с преобладанием торможения транспорта кислорода к металлу. В сильно кислых грунтах может происходить водородная деполяризация. Не исключена также возможность электрохимического восстановления продуктов жизнедеятельности различных грунтовых микроорганизмов. Особенно вероятно в грунтовых условиях возникновение коррозионных пар неравномерной аэрации. [c.110]

Коррозия во влажной атмосфере отличается некоторыми особенностями от процессов электрохимической коррозии, протекающих в растворах электролитов, поскольку в пергом случае эти процессы происходят в тонкой пленке, возникающей на поверхности металла вследствие адсорбции или конденсации глагп и последующего растворения в ней газов, солей и т. п. Так как тонкая пленка электролита при влажной атмосферной коррозии не представляет значительного препятствия для диффузии кислорода, то в этом случае увеличивается интенсивная кислородная деполяризация катодных участков металла, в отличие от коррозии, наблюдаемой в условиях пог, ужения металла в нейтральный раствор электролита. С другой стороны, как показали работы Н. Д. Томашова, в связи с тем, что кислород имеет беспрепятственный доступ к поверхности металла увеличивается вероятность возникновения анодной пассивности. Таким образом, при влажной атмосферной коррозии могут наблюдаться явления двоякого рода облегчающие катодный процесс и тормозящие анодный процесс ионизации металла. [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...