Коррозия металла в морских условиях

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛА В МОРСКИХ УСЛОВИЯХ [c.31]

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В МОРСКИХ УСЛОВИЯХ. ОБЩИЙ ОБЗОР [c.11]

Для изучения коррозии металлов в морских условиях при периодическом смачивании (приливы, прибой и т. д.) создана камера, схема которой изображена на рис. 29. [c.128]

Атмосферы нефтегазоконденсатных комплексов отличаются высоким содержанием газов, солей, агрессивных компонентов, и по характеру микроклиматических условий они относятся в основном к жестким и очень жестким условиям. Разрушению под действием атмосферной коррозии подвергаются металлические нефтепромысловые сооружения и коммуникации, промысловые и магистральные нефтегазопроводы, сеть водоводов и резервуаров, морские нефтепромысловые сооружения, эстакады, кустовые площадки, индивидуальные основания, оборудование нефтегазоперерабатывающих заводов и др. Известно, что коррозия металлов в атмосферных условиях протекает под слоем влаги и определяется скоростью адсорбции или генерации на поверхности ионизированных частиц, способных вытеснять хемосорбированный кислород из поверхностного слоя металла. Для большинства конструкционных материалов наибольшее ускорение коррозионных процессов определяется наличием в атмосфере примесей сернистого газа, сероводорода, ионов хлора, а также загрязненностью воздуха пылью и аэрозолями, которые становятся центрами капиллярной конденсации влаги. [c.50]

Микробиологическое обрастание и коррозия металлов в морской воде происходят одновременно. Обрастание наиболее интенсивно происходит в прибрежных водах, где существуют самые благоприятные условия для размножения морских организмов. [c.26]

Наличие щелей в аппаратах и конструкциях обычно неизбежно при сочленении различных деталей, между прокладочными материалами и металлом, в морских условиях, даже между обрастающими организмами и обшивкой корабля. Избирательная коррозия может привести к преждевременному износу конструкций, эксплуатируемых также в атмосферных условиях. В частности, от коррозии этого вида часто страдают клепаные конструкции, например, железнодорожные мосты. Возможны случаи разрушения строительных конструкций в местах контакта со строительными материалами. Наибольшую чувствительность к щелевой коррозии проявляют пассивные металлы нержавеющие стали. [c.83]

Кроме солей на коррозию металла в морской воде влияют температура, периодичность смачивания и содержание в ней кислорода. Дополнительным фактором, воздействующим на защитное лакокрасочное покрытие, а следовательно, и на протекание коррозионных процессов, является биологический фактор — обрастание морскими организмами. Особо жесткими являются условия эксплуатации покрытий в зоне периодического смачивания, в которой действуют также климатические факторы. [c.191]

Низкое легирование незначительно изменяет коррозионную стойкость стали в морских условиях. Высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали подвержены в морской воде местной щелевой и язвенной коррозии. Высокой коррозионной устойчивостью в морской воде обладает монель-металл (25—30% Си, остальное Ni), медь и ее сплавы. [c.404]

Щелевой коррозией принято называть усиленное коррозионное разрушение металла конструкций в щелях и зазорах между металлами (в резьбовых и фланцевых соединениях конструкций и др.), а также в местах неплотного контакта металла с прокладочными материалами, а в морских условиях — между обрастающими организмами и обшивкой корабля. Щелевая коррозия наблю- [c.414]

Чугунные сваи пристани в Новом Афоне служат более 40 лет и находятся в хорошем состоянии. Сооружения, возведенные в Мексиканском заливе, в течение 30 лет находятся в хорошем состоянии и коррозия металла здесь совершенно мала. Наблюдения за шпунтами, забитыми на Антильских островах, показали, что срок их службы может быть около 100 лет. К сожалению, такие сроки эксплуатации металлических сооружений в морских условиях единичны. Обследования сооружений Черного моря [c.31]

В морской воде почти все обычно используемые металлы и конструкционные стали проявляют склонность к коррозии. Кроме того, повышенная опасность коррозии возникает при составных конструкциях из различных металлов вследствие хорошей электропроводности морской воды. Для оценки контактной коррозии могут быть использованы ряд напряжений различных металлов в морской воде (табл. 2.4) и правило площадей но формуле (2.43). Кроме того, существенное влияние оказывают сопротивления поляризации [см., формулу (2.42)]. Общее представление об этих условиях дают диаграммы контактной коррозии [12, 13]. К образованию контактных коррозионных элементов могут привести и участки с различной структурой в о>дном и том же [c.355]

В отличие от стандартного электродного потенциала, который является постоянным для данного равновесного процесса, потенциал коррозии зависит от окружающей среды, температуры, скорости и др. Существует множество таблиц, в которых приведены потенциалы металлов в различных условиях окружающей среды. С учетом особого значения морской воды как коррозионной среды изучению потенциала коррозии в ней было уделено особое внимание, и полученные результаты были включены в так называемый ряд активностей. [c.36]

Этот недостаток особенно ярко проявляется в том случае, когда разбрызгивание нейтральной соли показывает, что для защиты стали лучше использовать кадмий, а не цинк. Известно, что в атмосфере промышленной среды цинк обеспечивает лучшую коррозионную защиту, чем кадмий, а в морских условиях целесообразность применения того или иного покрытия зависит от окружающей среды. Причины этих очевидных аномалий, вероятно, связаны с разной природой данных металлов и растворимостью продуктов коррозии, образующихся в различных условиях. Обильное количество электролита хорошей проводимости, обеспечиваемое при испытаниях на атмосферную коррозию, препятствует какому-либо защитному действию продуктов коррозии, которое может проявляться лишь при высыхании и повторном увлажнении, происходящих естественным путем. Кроме того, переоценивается эффективность действия протекторной защиты, создаваемой анодными покрытиями этого типа. [c.157]

Изменение метеорологических условий и наличие в воздухе частичек морских солей способствует выпадению на поверхности металла агрессивных агентов, которые разрушают существующие на нем защитные пленки и ускоряют процесс коррозии. Коррозионная стойкость металлических поверхностей зависит также от характера атмосферы. Скорость коррозии железа в морской атмосфере равна 60—70 жкл/год, в промышленной — 40— 160 мкм/тоц. Цинк, свинец, медь, никель в морских условиях корродируют медленнее, чем в промышленных, причем скорость коррозии цинка в первом случае колеблется в довольно широких пределах — 2,4—15,3 жкл/год. [c.6]

Коррозионные процессы, протекающие за счет сопряженной реакции восстановления кислорода, встречаются достаточно часто. Это коррозия черных металлов в морской и речной воде и влажном воздухе, а также коррозия большинства цветных металлов в нейтральных электролитах и атмосфере. Поскольку растворимость кислорода в электролитах ничтожно мала, возможно появление концентрационной поляризации. Большинство коррозионных процессов с кислородной деполяризацией протекает в условиях, когда диффузия кислорода к катоду определяет скорость катодной реакции, а также скорость коррозии. Если доступ кислорода к катоду неограничен, например, при усиленном размешивании электролита, эффективность работы катода будет определяться скоростью протекания самой электрохимической реакции восстановления кислорода. [c.11]

Коррозию, особенно при наличии механических напряжений, испытывают многие материалы. Корродировать — значит, постепенно растворяться или изнашиваться, в частности в результате химического воздействия среды. В широком смысле это просто ухудшение, разложение, разрушение. Именно в смысле разрушения в данной книге рассмотрено поведение не только металлов, но и неметаллических материалов в морских условиях. В последней главе, например, обсуждается действие морской воды на полимеры, керамику, ткани, электронные компоненты и взрывчатые вещества. Склонность этих материалов к биокоррозии и химическому разрушению в морской воде необходимо оценить, чтобы правильно определить их пригодность для морских условий. [c.9]

Очень сильная коррозия в морских условиях часто происходит при соединении двух различных металлов, поскольку морская вода является прекрасным электролитом. Один из металлов в такой паре будет анодным по отношению к другому. Характер разрушения при этом в определенной степени зависит от взаимного расположения металлов в электрохимическом ряду напряжений для морской воды. Электрохимический ряд напряжений [стационарный электродный потенциал, В (н. к.э.)] для проточной морской воды при скорости 4 м/с и температуре 25 °С [9] приведен ниже [c.24]

Рис. 2. Сравнительная склонность некоторых часто применяемых в морских условиях металлов и сплавов к местной (щелевой и питтинговой) коррозии в морской воде [10]

На образование пленки ржавчины в морских условиях влияют такие факторы, как количество солевого тумана, переносимого господствующим ветром, дождь, солнечное облучение, наличие грибов, периодическое изменение влажности, пыль и в некоторых случаях промышленное загрязнение атмосферы (в частности, следы SOj были обнаружены в атмосфере Кюр-Бича, хотя до ближайшего города около 24 км). Скорость коррозии низколегированных сталей, как и углеродистых, очень сильно зависит от количества морской соли, попадающей на доступную поверхность металла и задерживающейся на ней. [c.47]

Из всех известных в настоящее время материалов титан и его сплавы относятся к числу наиболее стойких к морским средам при обычных температурах. Тонкая окисная пленка, образующаяся на поверхности титановых сплавов, обеспечивает полную защиту металла от коррозии. Разрушение этой пассивной пленки происходит только в специальных условиях. Несмотря на очень высокую общую стойкость титана, все же существует несколько коррозионных проблем, связанных с его использованием в морских условиях [68] питтинговая коррозия, наблюдающаяся в щелевых условиях при недостатке кислорода и температуре морской воды выше 120 °С коррозионное растрескивание высокопрочных титановых сплавов при наличии поверхностных дефектов на металле, к которому приложено растягивающее напряжение коррозионное растрескивание в солях при нагреве выше 260 °С. Эффективными мерами борьбы с этими видами преждевременного разрушения титановых сплавов являются легирование и термообработка. [c.116]

Гальванические эффекты. Опыт применения титановых сплавов в морских условиях показывает, что их следует использовать только в тех случаях, когда могут быть оправданы затраты, связанные с более высокой по сравнению со сталью и алюминием стоимостью. Морских конструкций, выполненных целиком из титановых сплавов, пока не существует, поэтому титан всегда соседствует в конструкциях с другими металлами. При наличии электрического контакта между титаном и каким-либо металлом происходит увеличение площади поверхности катода, связанного с локальными анодами на этом втором металле. Коррозия таких металлов, как сталь и алюминий, контролируется катодными процессами, поэтому возрастание площади катодной поверхности при образовании гальванической пары с титаном способствует усилению коррозии более анодного элемента пары. Как видно из приведенного электрохимического ряда напряжений, пассивный титан является более катодным металлом по отношению практически ко всем распространенным конструкционным материалам. [c.120]

В морской воде, где концентрация ионов хлора велика, скорость коррозии непрерывно возрастает при увеличении скорости вращения до 6—7 м/с, поскольку даже улучшение доступа кислорода к металлу в этих условиях не может привести к пассивации металла. [c.31]

Большое внимание в нашей стране уделяется борьбе с морской коррозией, наносящей вред морским судам и другим металлическим сооружениям. Коррозия большинства металлов в морской воде характеризуется слабым анодным торможением и, следовательно, большой скоростью. Как и в почве, под влиянием микроорганизмов электрохимическая коррозия в морской воде возрастает. Такое же влияние в ряде условий оказывает обрастание подводных конструкций морскими организмами. [c.50]

Химический состав вещества разделителя и образующих его компонентов не должен оказывать вредного воздействия на материалы сопрягаемой пары например, такое воздействие оказывает содержащаяся в вулканизированной резине свободная сера. Содержащийся в прокладках графит может существенно усиливать коррозию сопрягаемых металлов при смачивании в морских условиях. [c.91]

Результаты, подобные этому, побудили практиков отказаться от исполь. зевания данных таблицы нормальных электродных потенциалов и принять другую таблицу, включающую эмпирические значения электродных потенциалов металлов, измеренных в морской воде выбор морской воды в качестве стандартного раствора, несмотря на ее непостоянный состав, был несомненно обоснован тем фактором, что наиболее серьёзные случаи гальванической коррозии наблюдались в морских условиях. Одновременно было высказано предположение, что если поте1щиалы двух металлов, экспериментально измеренных в морской воде, отличаются друг от друга более чем на некоторую определенную величину, контакт таких двух металлов может рассматриваться как опасный. В некоторых странах предельно допустимая разность потенциалов металлов контактной пары, обеспечивающая безопасную работу акой пары в жёстких условиях, была принята равной 0,25 в. Этот критерий — четверть вольта — устранял линш некоторые более абсурдные предсказания, получаемые при расчетах по таблице нормальных электродных [c.179]

Влияние географического фактора на скорость коррозии металлов в морской воде, т. е. различия в характере состава и солености воды, ее температуры и других условий, опре/ еляемых местоположением данной акватории, как правило, не очень значительно. [c.407]

Следует помнить, что во всех атмосферах, за исключением особо агрессивных, средняя скорость коррозии металлов в общем ниже, чем в природных водах или почвах. Это видно из табл. 8.3, где скорость коррозии стали, цинка и меди в трех различных атмосферах сравнивается со средней скоростью коррозии в морской воде и различных почвах. Кроме того, атмосферная коррозия равномерна, пассивирующиеся металлы (например, алюминий или нержавеющие стали) в этих условиях в меньшей степени подвержены питтингу, чем в воде или в почвах. [c.174]

В определенных условиях атмосферная коррозия может протекать с гораздо ббльшей скоростью, чем в случае, когда металл погружен непосредственно в электролит. Так, известно, что атмосферная коррозия свай над уровнем моря превышает среднюю скорость коррозии стали в морской воде приблизительно в 5-6 раз. [c.5]

Как было сказано ранее, морская вода является жесткой коррозионной средой. Она обладает высокой электропроводностью и ПО существу является электролитом. Доэтому в морских условиях процесс коррозии металлических сооружений является электрохимическим и происходит при протекании электрического тока между анодными и катодными участками металла. [c.36]

Вообще говоря, в морской воде в качестве окислителя могут выступать ионы или молекулы воды и растворенный кислород. Исследованию катодных процессов в хлоридсодержащих средах были посвящены работы Г. В. Акимова, Н. Д. Томашева, Г. Б. Кларк, И. Л. Розенфельда. Как показали исследования, коррозия магния и его сплавов протекает в основном за счет водородной деполяризации алюминий и его сплавы, коррозионностойкие и конструкционные стали, никель и никелевые сплавы, медь, медные сплавы подвергаются коррозии с кислородной деполяризацией. Растворимость кислорода в морской воде ограничена. При протекании коррозии с кислородной деполяризацией очень часто скорость катодного процесса определяется диффузией кислорода и поверхности металла. В таких условиях перемешивание среды или перемещение поверхности металла относительно среды является важным фактором, который может оказать существенное влияние на характер коррозии. При перемешивании скорость катодного процесса будет уве-личиваться и металл из пассивного состояния может переходить в пробойное состояние (см. рис. 18). [c.43]

Испытания полимеров и металлов в морской атмосфере тропического климата при произвольном и целевом заражении грибами выявили активность грибов А. зр., Р. зр., СЬ. зр., АигеоЬаз1с11ит зр. Это обусловлено их биохимическими особенностями, например жизнеспособностью в экстремальных условиях и возможностью образовывать окислительные ферменты и кислоты, стимулирующие процессы старения полимеров и коррозии металла. [c.33]

Скорость коррозии чугуна при погружении в морскую воду установить трудно, так как в этих условиях чугун подвержен графитизации (одна из форм избирательной коррозии). При этом на первый взгляд мо жет казаться, что металл находится в прекрасном состоянии. Однако если образщл выдерживались в воде несколько лет, то их поверхность представляет собой мягкий слой, состоящий из графита и продуктов коррозии. По отношению к свежей поверхности стали или железа подвергшийся графитизации чугун является (при наличии электрического контакта) катодом. Длительный срок службы чугунных конструкций объясняется, как правило, большой их толщиной. В действительности же скорость коррозии чугуна в морской воде часто вдвое выше, чем у стали. [c.41]

Нержавеющие стали в целом находят весьма ограниченное применение в морских условиях. Успешное их применение основывается на контроле окружающей среды с целью поддержания пассивности металла пли же подразумевает защитные меры, препятствующие местной коррозии. Нержавеющие стали обычно стошш в морских атмосферах, где на от крытой незащищенной поверхности сохраняется пассивная пленка. Благоприятны для поддержания пассивности и условия в быстром потоке морской воды. В спокойной морской воде причиной разрушения металла часто является местная коррозия, в частности ппттинг. Наблюдается также коррозионное растрескивание под напряжением. Однако прп правильном выборе типа сплава, а также режимов упрочнения п старения высокопрочные нержавеющие стали стойки в морских атмосферах. [c.57]

Конструкционная углеродистая сталь —один из наиболее практичных и широко используемых материалов. По сочетанию таких свойств, как высокая прочность, обрабатываемость, свариваемость и сравнительная экономичность применения, подобные стали не имеют равных себе среди прочих материалов. В результате объем производства сталей намного превосходит суммарный объем производства других конструкционных металлов. Углеродистые стали широко применяются и в морских средах из них изготавливают корпуса судов, буи, контейнеры, подпорные стенки, сваи и всевозможные узлы подводных конструщий. Самый большой недостаток этих сталей при эксплуатации в морских условиях — склонность к коррозии в солевых средах. [c.440]

Стоимость защиты стали от коррозии в морских условиях очень высока, однако нередко эти затраты бывают отчасти излишними. Можно назвать две причины подобной перезащиты . Во-первых, объемный и непривлекательный вид продуктов коррозии, создающий впечатление значительного разрушения металла, хотя действительные скорости коррозии материала при продолжительной эксплуатации известны сравнительно плохо. Скорости коррозии, приводимые в литературе, получены, как правило, в краткосрочных испытаниях и представляют средние значения за весь период экспозиции. Известно, однако, что коррозия углеродистой стали в морских условиях обычно протекает очень быстро в начальный период, а затем выходит на стационарный режим, характеризуемый линейной зависимостью. Этот линейный участок зависимости коррозионных потерь от времени и определяет стационарную скорость коррозии — наиболее важный параметр для оценки срока службы стальной конструкции в морской воде. Во-вторых, чрезмерные защитные меры связаны с плохо изученным влиянием биологической активности среды на скорости коррозии металла. Сплавы на основе железа, по-видимому, в наибольшей степени подверл<ены воздействию морских организмов среди всех металлов, однако эти биологические факторы практически игнорируются коррозионистами. В классических курсах коррозии влияние биологической активности на коррозионные процессы либо не упоминается совсем, либо считается несущественным и изолированным явлением. [c.441]

Сопоставление только что рассмотренных результатов и данных, полученных в долговременном коррозионном эксперименте, показывает, что образование сплошного покрытия в результате обрастания морскими организмами уменьшает коррозию стали в морской воде. Тот факт, что анаэробные условия развивались на всех металлических поверхностях, свидетельствует, что при любой форме обрастания металла на нем возникает эффективный диффузионный барьер, препятствующий доставке кислорода к поверхности и удалению с нее водорода. Поэтому разработка мероприятий, способствующих сплошному и сильному обрастанию стационарных морских конструкций, заслуживает внимания. Крисп и Мидоуз [72] показали, что усоногих можно привлечь к поверхности, обработав ее ракушечными экстрактами. В одном случае заселенность возросла на порядок. Подобные методы могут иайти приме- [c.448]

Результаты длительных и краткосрочных коррозионных испытаний конструкционной углеродистой стали в естественных водных средах свидетельствуют о существенном влиянии морских организмов на скорости коррозии сплавов на основе железа в морской воде. В начальный период экспозиции, пока обрастание макроорганизмами не привело к образованию сплошного покрытия, наблюдались очень высокие скорости коррозии (до 400 мкм/год). Продолжительность этого начального периода, тип и интенсивность обрастания, а также коррозионные потери в течение первого года экспозиции в разных местах могут значительно отличаться. К концу первых 1—1,5 лег экспозиции большинство исследованных образцов было покрыто толстым слоем морских организмов, участвующих в обрастании. Хотя состав этих естественных покрытий сильно изменялся в зависимости от географического положения места испытаний, все они оказывали существенное защитное влияние на стальные пластины. Защитные свойства естественных покрытий, образующихся при обрастании, значительно уменьшаются, когда они становятся достаточно толстыми (биологически активными) и препятствуют проникновению кислорода к поверхности металла. В этих условиях процесс коррозии контролируется сульфатвосстанавливающими бактериями, активными в анаэробной среде на поверхности металла, сохраняющейся благодаря самозалечивающемуся покрытию, возникшему при обрастании. Скорость коррозии стали приобретает стационарное значение, причем для различных мест эти значения очень близки. [c.453]

В табл. 5 приводятся результаты лабораторных испытаний в синтетической морской воде на струевую коррозию титана и некоторых металлов и сплавов, наиболее часто применяемых в морских условиях. Создание условий струевого воздействия морской воды сильно увеличивает коррозию всех испытанных материалов, особенно меди и алюминиевых сплавов. Титан в указанных условиях оказался абсолютно устойчивым не было обнаружено даже потускнения поверхности образцов. [c.31]

Стойкость коррозионно-стойких сталей определяется их пассивностью. Однако из-за разрушения хлор-ионами защитной пленки коррозионно-стойкие стали в морских условиях склонны к местной коррозии, особенно при слабой аэрации. Максимальная скорость местной (точечной) коррозии на стали типа 10Х18Н9Т в морской воде составляет 1,85 мм/год, в то время как при скорости движения морской воды 1,2. .. 1,5 м/с развитие местной коррозии снижалось до 0,09. .. 0,1 мм/год при отсутствии сколько-нибудь ощутимых общих массовых потерь. Коррозионная стойкость различных металлов в морской воде показана в табл. 9.3. [c.271]

Катодная поляризация, вызванная контактом изделия с металлом, обладающим значительно более отрицательным электродным потенциалом, например, стального изделия с куском цинка. Более электроотрицательный металл в этих условиях подвергается ускоренной коррозии и периодически должен заменяться. Он носит название протектора, а сам способ называется протекторной защитой . Этот способ может применяться в среде с достаточно большой электропроводностью, нацример, в морской воде. [c.9]

Кроме указанных металлов, в современной гальванотехнике разработаны условия осаждения редких металлов рения, галлия, таллия, а также таких металлов, как висмут, марганец и сурьма. Все эти металлы редко применяются в промышленности и используются главным образом при лабораторных исследованиях. Поэтому в настоящем справочнике приведены сведения об осажденин только сурь аы, имеющей некоторые перспективы использования ее для частичной замены оловянных покрытий под пайку, для покрытия печатных радиотехнических схем, для замены кадмия при защите стальных деталей от коррозии в морских условиях и для других отраслей машиностроения. [c.186]

Результаты работы показали, что при всех видах испытаний фосфатная пленка значительно повышает коррозионную стойкость лакокрасочного покрытия. Защитное действие пленок, полученных обычным и ускоренным способами, равноценно и превосходит защитную способность пленки, полученной способом холодного фосфатирования. При наличии пленки защитная способность грунтов 138, 329-В, ВХГМ и железного сурика против коррозии заметно повышается и становится одинаковой с защитной способностью наиболее стойких против коррозии грунтов, содержащих свинцовый сурик — свинцово-суричного и смешанного.Трехслойное покрытие из этинолевой краски, нанесенное на фосфатную пленку, обеспечивает такую же антикоррозионную защиту, как и четырехслойное покрытие этой же краски, нанесенное непосредственно на металл. Полученные результаты позволили заключить, что фосфатирование стальных конструкций, эксплуатируемых в морских условиях, как, например, подводной части корпуса морских судов, дает экономию материалов, используемых при окраске, и снижение стоимости окрасочных работ за счет уменьшения числа слоев покрытий, а также вследствие удлинения срока службы окрашиваемых сооружений и возможного при этом увеличения междудокового периода плавания судов. [c.51]

В тропической атмосфере, в морской воде, при почвенной коррозии и в ряде других условий электрохимическая коррозия протекает иногда при участии микроорганизмов или продуктог, образующихся в результате их жизнедеятельности. Разрушение металла в этих условиях носит особое название — биокоррозия. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...