Коррозия металлов блуждающими токами

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ БЛУЖДАЮЩИМИ ТОКАМИ [c.390]

Коррозия металлов блуждающими токами является частным, но наиболее распространенным и имеющим большое практическое значение случаем влияния электрического поля в электролите на процесс электрохимической коррозии металлов. [c.390]

Переменный блуждающий ток также опасен, но скорость разрушения им металлов в несколько раз меньше, чем постоянным током. Вследствие диффузионного ограничения скоростей электродных реакций материальный эффект коррозии металлов блуждающими переменными токами в грунтах меньше, чем в жидких электролитах (растворах). [c.391]

Коррозия, вызванная блуждающими токами, возникает при воздействии на металл электрического тока or внешних источников. Наиболее частым случаем такого вида коррозии является коррозия находящихся в земле металлических устройств. [c.13]

Установки защиты подземных металлических сооружений от коррозии, вызываемой блуждающими токами, обеспечивают катодную поляризацию металла сооружений, т. е. создают на них защитные потенциалы. При усиленной электродренажной или катодной защите к сооружению подключают минусовой вывод источника постоян- [c.22]

Коррозия — это процесс физико-химического разрушения металла под влиянием внешней среды. По характеру процесса различают химическую и электрохимическую коррозию. В первом случае процесс окисления металла происходит при непосредственном воздействии соприкасающейся с ним среды без появления электрического тока, а во втором случае коррозия протекает в электролитах и сопровождается появлением электрического тока. В зависимости от характера агрессивной среды электрохимическая коррозия может быть атмосферной, почвенной, структурной (вследствие неоднородности металла по структуре), биологической (протекает в подземных условиях при участии микроорганизмов), щелочной, кислотной, контактной (при контакте двух разнородных металлов), коррозией, вызванной блуждающими токами или водными растворами солей. Стойкость против коррозии зависит от химического состава, структуры, состояния поверхности, напряженного состояния металла, а также химического состава, концентрации, температуры и скорости перемещения агрессивной среды по поверхности изделия. Мерой коррозионной стойкости является скорость коррозии металла в данных условиях и среде, которая выражается глубиной коррозии в миллиметрах в год или в потере массы в граммах за час на 1 м поверхности металла. [c.20]

Подземная коррозия — коррозия металла в почвах и грунтах. Этот вид коррозии вызывают блуждающие токи, химическое воздействие среды, действие микроорганизмов, различные электролитические процессы, происходящие в почве. Фактически этот вид коррозии является обобщающим для всех видов коррозионных процессов, происходящих в земле. [c.10]

По характеру коррозионной среды различают следующие виды коррозии газовую, атмосферную, жидкостную (электролиты и неэлектролиты), электрокоррозию (коррозия при блуждающих токах), коррозию металлов, находящихся под напряжением. [c.5]

Многие металлические конструкции, такие, как нефтепроводы, газопроводы, водопроводы, канализационные сети, обсадные трубы скважин, силовые электрические кабели, кабели связи, баки и емкости, тюбинги метро, сваи и другие строительные конструкции, эксплуатируются в подземных условиях и, соприкасаясь с почвой (верхним слоем горных пород) или грунтом (нижележащими горными породами), подвергаются коррозионному разрушению. Особо сильное разрушение наблюдается у подземных сооружений, находящихся в зоне действия блуждающих токов. Приближенные подсчеты показывают, что вследствие коррозии в нашей стране ежегодно выходит из строя 2—3% подземных сооружений, что составляет около одного миллиона тонн металла. [c.384]

Изложены закономерности учения о коррозии металлов и основы технологии противокоррозионной защиты. Рассмотрены биогенная и почвенная коррозия, высокотемпературное окисление металлов, питтинговая и межкристаллитная коррозия, коррозионное растрескивание, влияние радиации и блуждающих токов. Охарактеризована стойкость основных групп металлических конструкционных материалов, в том числе новых сплавов, используемых в химической, атомной, энергетической и других отраслях промышленности. [c.4]

Потери металла, корродирующего на анодных участках под действием блуждающих токов, можно рассчитать по закону Фарадея. В табл. 11.1 представлены потери массы распространенных металлов в результате коррозии под действием блуждающих токов. [c.212]

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ [c.21]

Опасность коррозии стальных подземных трубопроводов обусловлена характером воздействия блуждающих токов и степенью агрессивности фунтов. Наложение блуждающих токов на подземное металлическое сооружение приводит к их взаимодействию с токами почвенной коррозии, что может существенно ускорить коррозионное разрушение металла. [c.21]

Коррозия теплопроводов со стороны грунта может быть вызвана электрохимическим взаимодействием металла с увлажненной теплоизоляцией или грунтом и блуждающими токами, стекающими с поверхности трубопроводов в грунте через увлажненную теплоизоляцию. Б первом случае коррозия обусловлена воздействием на металл кислорода воздуха, содержащегося во влаге, во втором — анодным растворением металла в местах перетока электронов с металла в грунт и носит локаль ный характер. [c.14]

Теория коррозии блуждающими токами является наименее разработанной областью коррозионной науки. Объясняется это весьма большой сложностью различных процессов, происходящих в системе источник блуждающих токов — земля — подземное металлическое сооружение — источник блуждающих токов, а также взаимообусловленностью этих процессов (явлений), возникающих в разных частях этой системы. Большие трудности связаны с изучением особенностей протекания электрохимических процессов на границе почва — металл при протекании переменных по знаку, амплитуде, плотности и частоте блуждающих токов. Отсюда и сложность теоретического анализа этой системы. Так, теоретические исследования по выявлению распределения токов и потенциалов в указанной системе с использованием ЭВМ весьма громоздки и не всегда дают достоверные результаты, что резко ограничивает их практическое применение. Для получения достоверных данных необходимо использовать современные методы как математических, так и электротехнических, электрохимических, геофизических и ряда других специальных технических наук. [c.46]

Установлено, что ежегодный рост количества и мощности катодных станций вызван не агрессивностью грунтов, а действием блуждающих токов развивающегося рельсового транспорта (трамвая). Катодные установки, в свою очередь, наводят огромные блуждающие токи на близлежащие сооружения, на которых также появляются опасные коррозионные участки. Таким образом, создается ситуация, при которой все подземные сооружения города требуют защиты либо от почвенной коррозии, либо от блуждающих токов. На защиту такой системы коммуникаций (цепочки) расходуется огромное количество металла, электроэнергии и других средств. [c.60]

Блуждающим называется ток, стекающий с токоведущих проводов электрических установок в окружающий грунт (среду [1]) где-либо в другом месте этот ток должен вернуться к электрическому генератору, которым он был выработан. Этот ток может быть постоянным или переменным, преимущественно с частотой 50 Гц (коммунальное электроснабжение) или 16 % Гц (электрическая тяга железных дорог). На своем пути в грунте блуждающий ток может натекать на металлические проводники, например на трубопроводы и оболочки кабелей. Постоянный ток при стекании с этих проводников в окружающую среду вызывает анодную коррозию (см. раздел 2.2 и рис. 2.5). Аналогичным образом и переменный ток во время анодной фазы тоже вызывает анодную коррозию. Поскольку электрическая емкость границы раздела материал — среда обычно бывает довольно большой, анодная коррозия существенно зависит от частоты, и при частотах 16 % или 50 Гц обычно наблюдается только при очень высоких плотностях тока [2—5]. В общем случае отношение коррозионный ток/переменный ток зависит также и от среды и вида металла, причем сталь, свинец и алюминий ведут себя ио-разному. Опыты по изучению коррозии [6] в грунте, вызываемой переменным током с эффективной плотностью /е/ =10 А-м при частоте 50 Гц, показали, что в стали переменный ток вызывает лишь незначительную коррозию — примерно до 0,5 % ее интенсивности при постоянном токе, в свинце — до нескольких процентов и в алюминии до 20 % интенсивности коррозии от постоянного тока. Таким образом, на практике коррозия, вызываемая переменным током, не может быть полностью исключена, в особенности на алюминии. Однако в случае свинца и стали при плотностях тока, обычно встречающихся в практических условиях, масштабы ее развития должны быть незначительными. Чаще всего коррозионные повреждения, как показали более тщательные исследования, были вызваны не переменным током, а явились следствием образования коррозионного элемента (см. раздел 4). В настоящем разделе рассматривается только коррозия блуждающими токами от установок постоянного тока. [c.314]

Большое влияние на работу конструкции оказывают внешние токи. При катодной поляризации в большинстве случаев может быть обеспечена защита от коррозии. При анодной поляризации для систем металл — раствор, не склонных к пассивации, происходит усиленное растворение металла. Необходимо принимать специальные меры по защите от коррозии конструкций и сооружений от блуждающих токов. Специфическое влияние на коррозионные процессы оказывают ультразвук и радиоактивное излучение. [c.24]

Источниками блуждающих токов могут быть линии электропередач, токонесущие рельсовые пути, электролизеры, сварочные агрегаты, заземления и т. п. Опасной считается среднесуточная плотность токов утечки более 0,15 мА/дм , при котором следует предпринимать специальные методы защиты от коррозии блуждающими токами. Переменный блуждающий ток также опасен, хотя разрушение металла от его воздействия в несколько раз меньше, чем от воздействия постоянного тока. [c.27]

Под коррозией подразумевается постепенное разрушение металла с поверхности, вызываемое электрохимическими или химическими процессами, происходящими под действием окружающей среды. Тепловые сети подвержены в основном почвенной коррозии и иногда поражению блуждающими токами. Под почвенной коррозией понимают коррозию металлических сооружений, укладываемых в грунт при полном или частичном соприкосновении с ним. Главной причиной коррозии является влага, содержащая в себе в растворенном виде кислоты, соли, щелочи, а также некоторые газы, воздействие которых на металл вызывает процесс коррозии. Коррозийные вещества имеются в почве, состоящей из различных минеральных веществ, а в городах часто с присутствием гниющих органических веществ. Кроме того, коррозийные вещества могут попасть в канал тепловой сети вместе с фекальными водами при засорах в канализационной сети, из выгребных ям, с верховыми или сточными водами, с грунтовыми, а также с другими случайными водами. Наружная коррозия теплопроводов вызывается некоторыми (ранее применявшимися) видами теплоизоляционных материалов в присутствии влаги. 158 [c.158]

Поскольку рельсовый путь не изолирован от грунта, то земля оказывается для блуждающих токов шунтирующим проводником, по которому протекает часть общего тока. Растекаясь в земле и встречая на своём пути металлические сооружения, удельное сопротивление которых значительно ниже удельного сопротивления земли, блуждающие токи натекают на них, стекая затем в зоне, близкой к отсасывающему пункту, и возвращаются через грунт в рельсы. Так как контактный провод подсоединён к плюсовой шине тяговой подстанции, а рельс - к отрицательной, то в местах выхода тока из рельса в землю на нём образуется анодная зона, и ток, стекая, разрушает подошву рельса и крепёжные костыли. В том месте, где блуждающие токи натекают на трубопровод, они вызывают его катодную поляризацию, а в местах стекания тока происходит анодная поляризация металла трубы, которая обусловливает коррозию трубы. Таким образом, в зонах действия блуждающих токов потенциал трубопровода смещается в анодных зонах в положительном направлении, в катодных - в отрицательном [14]. [c.28]

Коррозия внешним током и коррозия блуждающим током. В первом случае — это коррозия металла, возникающая под воздействием [c.14]

ТОК переходит с металла в почву, — анодным . На рис. III-12 представлена типичная схема образования и движения блуждающих токов. Переход тока с металлической конструкции в землю чреват опасностью сильной коррозии, так как в этом месте коррозионные потери металла, в соответствии с законом Фарадея, прямо пропорциональны силе вытекающего блуждающего тока. В отдельных случаях сила блуждающих токов может достигать десятков, а иногда и сотен ампер. [c.89]

В отдельных случаях, например при наличии конструкций, выполненных из амфотерных металлов (алюминиевые трубопроводы, телефонные кабели со свинцовой оболочкой), могут произойти разрушения и в катодном пространстве, т. е., в местах входа блуждающего тока в металл (катодная коррозия). [c.89]

Битумбетоны 273 Битуминолн 269 Битумы, испытания 181 Благородные металлы, коррозия 155 Блуждающие токи, коррозия под их действием 65 сл. [c.284]

Особый ущерб народному хозяйству приносят разрушения подземных сооружений и коммуникаций, вызываемые почвенной коррозией, или блуждающими токами. Подвергшийся коррозии металл подземного сооружения или коммуникации в большинстве случаев не попадает на пойторйую перерабоису в связи с неэкономичностью его извлечения из земли. Не менее значительный ущерб приносит коррозия металлов в агрессивных средах на промышленных предприятиях и в морской воде. Под действием атмосферной коррозии теряют внешний вид и приходят в негодность многочисленные дорогостоящие металлические изделия. [c.3]

Особое несто занимает коррозия, вызываемая блуждающими токами, т. е. разрушение металла процессами электролиза, вызванного проходящими блуждающини токами. Возможна коррозия смешанного типа, например, проте1Щ>щая периодически, то в среде электролита, то в атаосфере н т. п. [c.15]

Коррозия от блуждающих токов на кораблях. Следует отметить случаи коррозии на кораблях вследствие обратного электрического тока. Они часто возникают не от случайных утечек, но благодаря тому, что корпус корабля служит землей . Когда суда находятся в доке и подвергаются сварке, временную проводку часто перекидывают с берега, чтобы подвести ток для сварки, причем одна фаза часто присоединяется к корпусу корабля, а другая — к сварочному оборудованию. Это, казалось бы, дает возможность току итти только по металлу, и на первый взгляд здесь нельзя ожидать никакой опасности. Тем не менее, если присоединить несколько судов к одному и тому же источнику тока, корпуса кораблей не будут иметь строго одинакового потенциала, и значительные токи будут проходить через воду с одного корабля на другой. Если окраска хоть немного повреждена, анодное действие будет концентрироваться на очень небольших по площади местах-—повреждениях покрытия. Вообще это может произойти вдоль царапин на окраске корабля, которые будут иметь возможность стать анодами. Эти неприятности не ограничиваются только теми случаями, когда несколько судов присоединены к одной электросети и не обязательно только на судах, где производится сварка. Необходимые условия для таких случаев могут создаться при временных осветительных проводках, если они проведены несоответствующим образом однако в этих случаях легче избежать опасного распределения тока. Рост применения сварки на кораблях после спуска судна на воду делает этот тип повреждений очень частым. Автору известны несколько случаев этого рода. В одном случае на обшивке получились благодаря коррозии желобки с гладкими стенками, напоминающие удары тупым зубилом в другом случае пострадали главным образом заклепки. Подобного рода [c.53]

Неравномерное наложение внешнего электрического поля. Участки, где положительные заряды (катиошя) выходят из металла в электролит, — аноды Образование катодных и. анодных участков под влиянием блуждающих токов при почвенной коррозии [c.22]

Блуждающие токи могут вызвать также коррозию железобетонных конструкций, особенно если бетон содержит хлористые соли, применяемые иногда при бетонировании в зимних условиях. При действии блуждающих токов в железобетоне возникают трещины вблизи анодных зон железной арматуры. Предполагается, что это явление связано с образованием в этих участках гидратированных окислов железа, которые занимают объем в 2 раза больший, чем объем металла до коррозии, в связи с чем развивающиеся в бетоне напряжения вызывают е1 о разрушение. На пеармироваиный бетон блул<дающие токи разрушающего действия не оказывают. [c.189]

Скорость подзем[10и коррозии в тех случаях, когда нет блуждающих токов, при прочих равных условиях завист т также от металла конструкции. [c.193]

Блуждающими токами называют токи утечки из электрических цепей или любые токи, попадающие в землю от внешних источников. Попадая в металлические конструкции, они вызывают коррозию в местах выхода из металла в почву или воду. Обычно природные токи в земле не опасны в коррозионном отношении — они слишком малы и действуют кратковременно. Переменный ток вызывает меньшие разрушения, чем постоянный, а токи высокой частоты обусловливают большие разрушения, чем токи низкой частоты. По данным Джонса [1], возрастание коррозии углеродистой стали в 0,1 н. Na l, вызванное токами частотой 60 Гц и плотностью 300 А/м, незначительно, если раствор аэрирован, и в несколько раз выше (хотя и относительно низкое) в деаэрированном растворе. Возможно, в аэрированном растворе скорости обратимых или частично обратимых анодной и катодной реакций симметричны по отношению к наложенному переменному потенциалу, а в деаэрированном они несимметричны, главным образом вследствие реакции выделения водорода. Подсчитано, что коррозия стали, свинца или меди в распространенных коррозионных средах под действием переменного тока частотой 60 Гц не превышает 1 % от разрушений, вызванных постоянным током той же силы [2, 3]. [c.209]

В корпусе 15 маслоприемника штанги направляются и уплотняются во втулках 27, выполненных из бронзы БрОФ10-1. Масло под давлением подводится к полостям Ь и с от золотника рабочего колеса по двум трубам 23. Крепление маслоприемника показано на узле //. Основание маслоприемника, или маслосборника, всегда устанавливают на изолирующих прокладках 28 и закрепляют шпильками 29, также изолированных втулками 30. Это предохраняет маслоприемник и турбину от блуждающих токов генератора, вызывающих коррозию металла. Для этой же цели в лабиринтном уплотнении маслосбрасывающего козырька, предохраняющем генератор от попадания в него масла, зазоры оставляют достаточно большими, гарантирующими отсутствие соприкасания. В новых гидроагрегатах корпус маслоприемника встраивают в генератор, что позволяет уменьшить высоты гидроагрегата и здания ГЭС. [c.206]

Катодная защита судов от коррозии охватывает комплекс мероприятий по наружной защите подводной части судна и всех навесных устройств и отверстий (например, гребного винта, руля, кронштейнов гребного вала, кингстонных выгородок, черпаков, струйных рулей) и по внутренней защите различных танков (резервуаров балластной и питьевой воды, для топлива и хранения других продуктов), трубопроводов (конденсаторов и теплообменников) и трюмов. Указания по выбору размеров и распределению анодов или протекторов имеются в нормативных документах [1—5]. Суда отличаются от других защищаемых объектов, рассматриваемых в настоящем справочнике, тем, что они в ходе эксплуатации подвергаются воздействию вод самого различного химического состава. Важное значение при этом имеют в первую очередь со-лесодержание и электропроводность, поскольку эти факторы оказывают существенное влияние на действие коррозионных элементов (см. раздел 4.2) и на распределение защитного тока (см. раздел 2.2.5). Кроме того, на судах приходится учитывать проблемы, связанные с наличием разнородных металлов (см. раздел 2.2.5). Мероприятия по защите судов от блуждающих токов рассмотрены в разделе 16.4. [c.352]

Меры борьбы с коррозией блуждающими токами имеют целью предотвращение выхода тока из металла и. сопутствующего анодного поражения. Цель может быть достиптута посредством металлического контакта между трубой и отрицательным полюсом электрической системы, которая вызывает коррозию. Эта мера называется злектрическхш дренажем (см, 6.5). При прямом электрическом дренаже соединение не содержит никаких [c.41]

Электрокоррозия является одной из основных причин разрушения подземных коммуникаций, эксплуатирующихся в поле действия блуждающих токов. Проблема борьбы с электрокоррозией стоит наиболее остро для предприятий и организаций, эксплуатирующих подземные трубопроводы в городах с элекрофицированным транспортом, использующим в качестве одного из тоководов рельсы. Нарушение электрического контакта между рельсами приводит к возникновению блуждающих токов. Кроме того, в городских условиях могут присутствовать и другие источники блуждающих токов. В местах стекания блуждающих токов (анодные зоны) металл кроме грунтовой коррозии подвергается более интенсивному электрохимическому растворению. [c.52]

Электрохимическую коррозию в зависи.мости от условий протекания и свойств среды подраз-дёляют на кислотную, щелочную, солевую (соответственно в растворах кислот, щелочей, солей, в расплавленных солях, щелочах, на воздухе или в газе) почвенную под воздействием блуждающих токов (например, у подземных сооружений) контактную (при контакте разнородных металлов) биокоррозию (под воздей- [c.249]

Исследовалась внешняя коррозия стенок резервуаров в условиях, характерных для протекания кислородной коррозии. Критерием коррозионной устойчивости металла и оценки скорости разрушения металла в местах коррозионных повреждений может служить удельное сопротивление дна резервуара. В интервале 6—19 кОм-см наблюдается протекание коррозии металла. Если сопротивление >19 кОм-см, риск возникновения коррозионных разрушений невелик. Другим критерием оценки коррозионной опасности может служить потенциал Дси/сизо -Для обследованных резервуаров в среднем он составляег —555 мВ, 95% обследованных резервуаров имеют потенциал Еси/сизо от —410 до —780 мВ, при этом влияние блуждающих токов не наблюдается. Достоверность данных прогнозирования детерминированных объектов определяется соответствием моде- [c.184]

В практике чаще всего встречаются с примерами разрушений металлических конструкций вследствие электрохимической коррозии. Этот вид коррозии возникает в растворах электролитов, причем ему сопутствуют протекающие на поверхности металла электрохимические процессы окислительный — растворение металла — и восстановительный — электрохимическое восстановление компонентов среды. На скорость электрохимической коррозии влияют особенности как самого металла (вид, структура, неоднородности, наличие пленок и покрытий), так и электролитической среды (состав, концентрация, температура, кислотность и т. д.). Влияют также условия эксйлуатации металлической конструкции. Видами электрохимической коррозии являются атмосферная, подземная, морская, биологическая, коррозия под действием блуждающих токов и др. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...