Железо в почве

Железо в почве корродирует о образованием мелких язв, коррозия нержавеющей стали в морской воде характеризуется образованием глубоких питтингов. Многие металлы в быстром потоке жидкости подвергаются локальной коррозии, называемой ударным разрушением, см. [1, рис. 1 на с. 328 и рис. 98 на G. 1107]. [c.27]

Коррозия железа в почве обычно идет с участием кислорода, т. е. с кислородной деполяризацией. В грунтовых водах с низкой величиной pH коррозионный процесс может протекать с водородной деполяризацией подобно процессам, наблюдаемым в неподвижных электролитах. Местная коррозия часто возникает из-за неравномерной аэрации и выражается в пространственном разделении металлической поверхности на катодные и анодные участки, причем более глубоко заложенные части сооружения служат анодом. [c.91]

Вычисленные из данных рис. 279 значения эффективной энергии активации процесса коррозии железа в различных водонасыщенных грунтах и почвах (6 ккал/моль для кислой почвы — гу- [c.388]

КОРРОЗИЯ ЖЕЛЕЗА И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ [c.181]

Из табл. 9.1 видно, что медь в среднем корродирует со скоростью, равной Ve скорости коррозии железа, однако в грунте зоны прилива медь корродирует быстрее (скорость коррозии около скорости коррозии железа). В агрессивных почвах Калифорнии медь корродирует со средней скоростью. Питтинг незначительный, глубина поражений не превышает 0,15 мм. [c.184]

Металлические олово и медь сравнительно устойчивы по отношению к коррозии в почве сталь и железо, напротив, менее устойчивы. [c.54]

В зависимости от количества влаги в почве процесс почвенной коррозии развивается по разным путям. При насыщении грунта влагой железо становится пассивным, а ниже уровня насыщения— активным. При изменении степени насыщения влагой активное и пассивное состояния могут восстанавливаться. [c.91]

Коррозия чугуна в почве выражается в том, что чугунная отливка, сохраняя свою форму и размеры почти без изменений, превращается в сцементированную массу из окислов железа, перемешанных с Графитом. [c.22]

В почве медь и ее сплавы корродируют в несколько раз медленнее, чем железо и сталь. Скорость коррозии этих материалов увеличивается в почвах с большим содержанием органических соединений, хлоридов, аммиака и соединений серы. [c.105]

Интересно сравнить стойкость железа в наиболее часто встречающихся природных условиях коррозии (в атмосфере, воде, почве) с коррозионной стойкостью других технически важных металлов (А1, Ti, Zn, r, Та, d), близко расположенных к железу в ряду равновесных потенциалов, значение которых, как известно, отражает термодинамическую стабильность металлов (см. наир. табл. 2 в гл. I). В природных условиях железо оказывается менее коррозионностойким и не только по отношению к стоящим рядом [c.135]

В природе аэробные и анаэробные бактерии существуют совместно. В почве наиболее интенсивная коррозия наблюдается в болотистых местах (pH == 6,8. .. 7,8), насыщенных органическими остатками с пониженным содержанием кислорода. Поверхность конструкций, имеющих значительную протяженность (трубопровод), становится анодной по отношению к участкам, контактирующим с более аэрированной почвой, и коррозия ускоряется. В анодных зонах возможно окисление гидрозакиси железа железобактериями. [c.301]

Химический состав почвы влияет на скорость коррозии через структуру образующихся продуктов коррозии. Так, например, наличие хлоридов вызывает образование неустойчивых комплексных соединений железа с хлор-ионом, приводящих к ускорению перехода железа в раствор. Хлор-ион обладает хорошей проникающей способностью через окисные пленки и поэтому затрудняет их образование. [c.43]

Действие почвы. Ржавление железа в грунте происходит в большинстве случаев при аэрации (с участием поступающего кислорода). На уровне грунтовых вод и при низком значении р1 [c.50]

Наиболее широко распространенными минеральными солями в почве являются сульфаты, хлориды, карбонаты и бикарбонаты магния, калия, натрия и кальция. Р%же обнаруживаются азотнокислые, фосфорнокислые соли тех же металлов, а также соли железа. Органические соли и кислоты присутствуют в виде [c.29]

Принципиально заземлитель может быть изготовлен из любого токопроводящего материала металла, графита, угля и т. д. Но наибольшее распространение получили заземлители из черных металлов, особенно из стали. Это объясняется тем, что в практических условиях почти всегда можно найти бросовый черный металл — в виде старых труб, рельсов, уголков, двутаврового проката — и использовать его для анодных заземлений. Недостаток заземлителей из черного металла заключается в сравнительно быстром разрушении их проходящим током. Но в то же время форма и механическая прочность изделий из бросового железа обычно позволяет легко устанавливать их в почву. Значительно реже для заземлителей применяют медь, алюминий, оцинкованное железо, так как они сравнительно дороги и установка их связана с большими трудностями. [c.262]

Недавно было обнаружено, что окислению железа и серы способствуют некоторые бактерии, обитающие в почве и водах горных выработок после добычи сульфидных руд (рис. 45). Краткие сведения о них приведены в табл. 14. [c.130]

Коррозионное поведение различных металлов в почве. Наиболее распространенный металлический материал для подземных конструкций — это низколегарованная сталь и чугун. В табл. 10 приведены скорости коррозии железа в почвах различной агрессивности и сравнительные данные по скорости коррозии в других природных средах. [c.47]

Другая группа факторов биологического происхождения, влияющих на процесс коррозии, изучена сравнительно слабо. Имеющиеся в этой области работы носят в основном описательный характер, а во многих из них нередко высказываются совершенно противоречивые взгляды по одним и тем же вопросам. Это объясняется отсутствием единой теории биокоррозии, что, в свою очередь, вызвано сложностью самого процесса и отсутствием соответствующей экспериментальной техники. Одной из первых работ в этой области явилось сообщение Гайне (1910 г.) о разрушении железа в почве в результате жизнедеятельности бактерий [41]. В 1923 г. В. Кюр также обратил внимание на то обстоятельство, что продукты жизнедеятельности бактерий вызывают разрушение железа [42]. [c.14]

Кроме перечисленных, подвижными формами железа в почвах являются его сложные комплексные соединения с высокомолекулярными гумусовыми кислотами (гуминовыми и особенно фульво-кислотами). Процесс мобилизации ионов железа в виде фульватных и гуматных комплексов типичен для процессов оглеения при заболачивании, в переувлажненных почвах (грунтах траншей трубопроводов). [c.24]

Следуюш,ей причинои возможного торможения анодного проце .а в почвенном электролите является анодная пассивность. Механизм анод ного пассивирования железа в почве будет близок к анодному пассивированию в других электролитах, т е. можно полагать, что наличие активных ионов, например ионов хлора или других галоидных ионов, будет препятствовать возникновению анодной пассивности и, наоборот, наличие окислителей (в частности, хорошая аэрация поверхности металла кислородом воздуха) будет облегчать установление анодной пассивности железного электрода. По этой причине в почвах очень легких (песок) и, особенно, при относительно невысокой их влажности, т. е в условиях значительной проницаемости для кислорода воздуха, анодный процесс может в заметной степени тормозиться вследствие перехода железа в пассивное состояние. Предварительное экранирование поверхности анода за счет осаждения на анодной поверхности нерастворимых продуктов коррозии, приводящее к уменьшению активной анодной поверхности, будет облегчать последующее наступление анодной пассивности на незатянутых прогхуктями коррозии участках. [c.360]

Наиболее характерные случаи ускорения процесса коррозии железа в почве под влиянием жизнедеятельности бактерий, как известно, относятся к случаям коррозии в анаэробных условиях, т. е. при сильно затрудненном или вовсе исключенном доступе кислорода воздуха в зону коррозии. Казалось бы, что развитие коррозионного процесса в отсутствие кислорода, т, е, развитие процесса анаэробной ба(Ктериологической коррозии, уже невозможно связывать с электрохимическим механизмом коррозии, так как для протекания катодного деполяризующего процесса в нейтральных почвах, как это было выше рассмотрено, необходим кислород. Однако такое предположение было бы неправильным, основанным па поверхностной трактовке электрохимической теории. Нам кажется, что наиболее мотивированное объяснение ускоряющего действия анаэробных бактерий на коррозионный процесс железа в почве можно сделать на основе именно электрохимического механизма, считая, что влияние биологических факторов осуществляется путем их воздействия на электродные процессы. [c.387]

В кислой среде (pH < 4) диффузия кислорода перестает быть лимитирующим фактором и коррозионный процесс частично определяется скоростью выделения водорода, которая, в свою очередь, зависит от водородного перенапряжения на различных примесях и включениях, присутствующих в специальных сталях и чугунах. Скорость коррозии в этом диапазоне pH становится достаточно высокой, и анодная поляризация способствует этому (анодный контроль). Низкоуглеродистые стали корродируют в кислотах G меньшей скоростью, чем высокоуглеродистые, так как для цементита Feg характерно низкое водородное перенапряжение. Поэтому термическая обработка, влияющая на количество и размер частиц цементита, может значительно изменить скорость коррозии. Более того, холоднокатаная сталь корродирует в кислотах интенсивнее, чем отожженная или сталь со снятыми напряжениями, так как в результате механической обработки образуются участки мелкодисперсной структуры с низким водородным перенапряжением, содержащие углерод и азот. Обычно железо не используют в сильнокислой среде, поэтому для практических нужд важнее знать закономерности его коррозии в почвах и природных водах, чем в кислотах. Тем не менее существуют области [c.107]

Добавление к чистому железу от нескольких десятых до одного процента меди умеренно повышает скорость коррозии в кислотах. Однако в присутствии фосфора или серы, которые обычно содержатся в промышленной стали, медь нейтрализует ускоряющее влияние этих элементов. Поэтому стали, содержащие медь, в неокислительных кислотах обычно корродируют в меньшей степени, чем стали, не содержащие меди 142, 43]. Судя по данным табл. 6.4, 0,1 % Си снижает коррозию сплава, содержащего 0,03 % Р или 0,02 % S в 4 % (Na l + НС1), но этот эф кт не наблюдается для фосфорсодержащего сплава при воздействии лимонной кислоты. Добавка 0,25 % Си к низколегированной стали обусловливает снижение скорости коррозии от 1,1 до 0,8 мм/год в растворе 0,5 % уксусной кислоты и 5 % Na l, насыщенном сероводородом при 25 °С [44]. Эти специфические соотношения применимы только к конкретным составам- и экспериментальным условиям — они не являются общей закономерностью. Сталь, включающая несколько десятых процента меди, более коррозионноустойчива в атмосфере, но не имеет преимуществ перед сталью, не содержащей меди, в природных водах или в почве, где скорость коррозии контролируется диффузией кислорода. [c.126]

Коррозионное поведение железа и стали в почве в некоторых отношениях напоминает их поведение при погружении в воду. Например, незначительные изменения состава или структуры стали не влияют на коррозионную, стойкость. Медьсодержащая, низколегированная, малоуглеродистая стали и ковкое железо корродируют с приблизительно одинаковой скоростью в любых грунтах [1а, рис. 3 на стр. 452]. Можно предположить, что механическая и термическая обработка не будет влиять на скорость коррозии. Серый литейный чугун в почве, как и в воде, подвергается графитизации. Влияние гальванических пар, возникающих при сопряжении чугуной или сталей разных составов, значительно, как и при погружении в воду (см. разд. 6.2.3). [c.181]

Получение цинковых покрытий, как погружением в расплав, так и электроосаждением, называется цинкованием. Электроосаж-денные покрытия несколько более пластичны, чем полученные из расплава последние образуют на поверхности раздела с основным металлом хрупкие интерметаллические соединения железа с цинком (слой сплава). Скорости коррозии обоих покрытий сопоставимы, и только в горячей или холодной воде [7], а также в почвах [8 ] покрытия, полученные из расплава, имеют меньшую склонность к образованию питтингов по сравнению с катаным цинком (и, вероятно, также с электроосажденным). о различие либо обусловлено значениями потенциалов образующихся интерметаллических соединений, которые способствуют протеканию равно- [c.235]

Биогенность. Наиболее характерные случаи ускорения коррозии железа под влиянием жизнедеятельности бактерий наблюдаются в анаэробных условиях, т.е. при отсутствии кислорода. Образование кислорода, необходимого для протекания катодного процесса при коррозии в нейтральных средах, в анаэробных условиях, происходит за счет жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий, восстанавливающих содержащиеся в почве соли серной кислоты по реаквдш + 20j, а ион серы участвует во вторичной реакции образования продуктов коррозии железа по реакции Fe + -> FeS. Это подтверждается результатами химического анализа продуктов анаэробной коррозии стали, в которых присутствует наряду с гидратами закиси и окиси железа также большое количество сернистого железа. [c.46]

Свинец приблизительно в 4—5 раз устойчивее, чем железо и сталь. Однако в болотастых кислых почвах или в почвах, насыщенных свободной углекислотой, коррозия свинца может быть в несколько раз сильнее. При эксплуатации свинцовых оболочек кабелей считается, что коррозионные условия почвы жесткие, если скорость коррозии свинцовой оболочки более 0,25 мм/год, средние при 0,064-0,16 мм/год и мягкие при скорости коррозионного разрушения менее 0,03 мм/год. [c.47]

Такая микробиологическая коррозия развивается обычно во влажных нейтральных грунтах, в которых при попадании в них железа могут развиваться так называем мые сульфатвосстанавливающие (сульфатредудирую-щие) бактерии. Продукт жизнедеятельности этих бактерий— сероводород — сильнейший агрессор для черного металла, многих цветных сплавов. Чугун, например, превращается при этом в хрупкое тело, на стали образуются каверны. Продукты такой коррозии имеют черный цвет и пахнут сероводородом. Грунт около корродирующего-металла тоже становится черным. Так что по цвету и по запаху продуктов коррозии можно определять характер процесса (продуктом электрохимической коррозии является ржавчина — вещество коричневого цвета без запаха). Могут быть в почве и бактерии, окисляющие сульфиды до серной кислоты- тоже сильнейшего агрессора. [c.75]

При катоднсй защите металлических конструкций в почве и в воде рекомендуются следующие защитные потенциалы h по отношению к медносульфатному электроду для железа и стали -0,85, свинца -1,2-5—0,6, алюминия -1,2+-0,90, меди -0,2 Е. [c.68]

Графитирующая коррозия может развиваться, например, в чугунных трубах или запорной арматуре, находящихся в почве, богатой сульфатом, а также в морской и рудничных водах. Растворению при этом непосредственно подвергается железо, а остаток состоит из графита и продуктов коррозии (рис. 97). Несмотря на протекание процесса, предмет может сохранять свою форму, но его прочность и масса существенно уменьшаются. Поэтому чугунные трубы, которые пострадали от графитирующей коррозии, могут охрупчиваться и терзпъ герметичность. [c.107]

Подземная коррозия определяется как коррозия в почвах и грунтах. Коррозионную агрессивность грунтов характеризуют величиной удельного сопротивления и химическим составом грунта. В соответствии с ГОСТ 9.015—74 при значении электрического сопротивления до 5 Ом-м грунт оценивается как сильноагрессивный , от 5 до 20 Ом-м — среднеагрессивный , от 20 до 100 Ом-м — слабоагрес-сивиый и свыше 100 Ом-м — неагрессивный . При анализе водных вытяжек из проб грунта определяют pH, содержание хлора, железа, нитрат ионов, водорастворимых органических веществ, общую жесткость. [c.51]

С коррозией в водных средах приходится встречаться реже, чем с атмосферной коррозией. Только некоторые специализированные машины эксплуатируются в водной среде или охлаждаются водой. Чаще в процессе эксплуатации машины подвергают-, ся кратковременным погруженпям в воду. Наиболее тяжелые условия при такого рода погружениях возникают тогда, когда температура изделия значительно выше температуры воды. Скорость коррозии в водных средах зависит от материала, состава и физических свойств воды, растительных и животных организмов, всегда имеющихся в воде, ее подвижности, периодического или постоянного смачивания изделия и других факторов второстепенного значения. При температуре воды, близкой к нормальной, коррозия железа в пресной воде определяется концентраци-, ей растворенного в ней кислорода. Чтобы понизить агрессивность применяемой для охлаждения воды, ее предварительно пропускают через железо, реагирующее с растворенным в ней кислородом. Если в воде имеются бактерии, восстанавливающие сернокислые соли, то железо может корродировать и при отсутствии кислорода. Такие бактерии часто встречаются в глубоких колодцах, в почве и в морской воде. В хлорированной воде бактерии не размножаются. Многие бактерии, грибки, образующие слизь, и водоросли способствуют коррозии металлов путем образования пленки, состоящей из самих организмов и продуктов их жизнедеятельности. [c.138]

Коррозия чугуна в почве.В трубопроводах, особенно подземных, происходит разрушение чугуна. Это разрушение заключается в том, что чугунное изделие, сохраняя свою первоначальную форму и размеры почти бе.з изменений, превращается в массу, состоящую из окислов железа, перемешанных с пластинками графита (графитизация, или спонгиоз) [94]. В отдельных случаях труба выдерживает преж-нее-рабочее давление.. В табл. 25 приведен состав, относящийся к чугуну до и после спон-гиоза. Коррозия чугуна в земле, особенно в промышленных районах, значительно ускоряется за счёт блуждающих токов, вследствие чего срок службы изделий сокращается иногда в несколько раз. Особенно это относится к водопроводным трубам, проходящим вдоль трамвайных линий. [c.17]

Гуминовые и фульвокислоты могут находиться в почве в свободном состоянии, в виде солей с катионами щелочных и щелочно-земельных металлов, комплексных и внутрикомплексных соединений с железом, алюминием, марганцем, медью и, наконец, в виде адсорбционных органо-минеральных соединений. [c.25]

Блуждающие токи являются причиной серьезных коррозионных разрушений подземных коммуникаций и сооружений в промышленной зоне. Блуждающие постоянные то1си появляются вследствие утечки в грунт постоянного тока, потребляемого наземным и подземным рельсовым транспортом (метро, трамвай, электрифицированная железная дорога), электросварочными агрегатами. Участки, где блуждающие токи входят из земли в металлическую конструкцию, становятся катодами, а там, где ток стекает с металла в почву — анодами. Интенсивность коррозионных повреждений находится в прямой зависимости от величины блуждающих токов и подчиняется закону Фарадея. Протекание тока величиной в 1 А в течение года соответствует растворению около 9 кг железа. В некоторых неблагоприятных случаях были зарегистрированы блуждающие токи величиной до 200-500 А. Отсюда видно насколько интенсивными могут быть повреждения от блуждающих токов. Если анодная область равномерно распределена по большой поверхности, коррозионные потери могут и не вызывать аварийных разрушений, но в местах нарушения неметаллического защитного покрытия коррозионные разрушения происходят быстро. [c.156]

Катодная защита обычно связана с защитой черных металлов, так как из них изготавливается подавляющая часть объектов, работающих под землей и при погружении в воду, например трубопроводы, свайные основания, пирсы, эстакады, суда и др. В качестве материала для расходуемых анодов-протекторов во всемг мире широко применяется магний. Обычно он используется в виде сплава с содержанием 6% алюминия, 3% цинка и 0,2% марганца эти добавки предотвращают образование пленок, которые снижают скорость растворения металла. Выход защитного тока всегда меньше 100%, так как магний корродирует и на нем выделяется водород. Применяется также алюминий, легированный 5% цинка, но разность потенциалов с железом для сплава значительно меньше, чем для магниевого сплава. Она близка к разности потенциалов для металлического цинка, который также применяется для защиты при условии, что путем соответствующего легирования на анодах предотвращается пленкообразование, связанное с обычным для цинка загрязнением примесями железа. Выбор материала для анодов — сложная задача. В почвах или других средах низкой проводимости необходима большая разность потенциалов, посколь- [c.130]

Выше были описаны опыты с каплей солевого раствора и коррозия железа в анаэробных почвах. Ясно, что в обескислороженных водных растворах возможна только катодная реакция выделения водорода и что в нейтральных растворах такая реакция протекает с очень малой скоростью. При обеих электродных реакциях (анодной и соответственно катодной) образуются ионы Fe + и 0Н . При превышении произведения растворимости Ре(ОН)г начинается осаждение. Единственной побочной реакцией является исключительно медленное химическое взаимодействие между железом и водой с образованием FejOi. Ни в одной из реакций не формируются соединения защитного характера. Эта не удивительно, так как защитная пленка на железе состоит из V-FeaOa, образующегося при сравнительно благородных величинах потенциалов (см.. разд. 2.8). Образование у-регОз снижает скорость анодного растворения. Некоторые ингибиторы ускоряют рост у-Рё Оз, и при рассмотрег НИИ вопросов защиты черных металлов они в отличие от других ингибиторов называются анодными ингибиторами. [c.136]

Скорость коррозии чугунов в водных средах зависит от их состава и в значительной степени от содержания кислорода. В насыщенной воздухом неподвижной морской или пресной воде скорость коррозии составляет 0,05. .. 0,1 мм/год. В жесткой воде скорость коррозии ниже, нежели в смягченной воде. Крайне агрессивны по отношению к чугуну шахтные воды с высоким содержанием кислот, образующихся при гидролизе железных солей сильных кислот, в основном сульфатов. Ионы железа могут действовать как эффективные деполяризаторы. Б ряде случаев использование чугуна в шахтных водах недопустимо. Снижение концентрации кислорода в среде увеличивает стойкость чугунов. Однако в деаэрированных средах могут присутствовать сульфатовосстанавливающие бактерии, которые могут действовать как эффективные деполяризаторы. В такой ситуации скорость коррозии чугуна достигает 1,5 мм/год. При этом происходит интенсивное обогащение поверхности чугуна углеродом. Такой процесс иногда называют графитовой коррозией (графитизацией чугуна). Движение коррозионной среды интенсифицирует подвод кислорода к поверхности и тем самым способствует увеличению скорости коррозии. Турбулентный поток вызывает местную коррозию чугуна. Подземная коррозия чугунных труб зависит от электропроводности почв. Обычно считается, что почва с удельным сопротивлением более 3000 Ом. см не агрессивна. При уменьшении удельного сопротивления агрессивность почвы быстро повышается. В неагрессивных почвах влажность составляет менее 20 %. Скорость общей коррозии в почве близка к 0,1 г/(м .сут), скорость местной коррозии до 1,75 мм/год в песчаных грунтах с удельным электрическим сопротивлением НО Ом. см. Скорость коррозии серого чугуна в городской, промышленной и морской атмосфере близка к 1 г/(м .сут). [c.486]

Из этой реакции видно, что гидратация иона железа невоз-мо кна, если в почве отсутствует вода. Иными словами, это может быть причиной торможения коррозии в сухих почвах. С другой стороны, благодаря наличию твердой основы условия диффузии в глубь почвы ионов железа будут затруднены, вследствие чего продукты коррозии накапливаются вблизи по-верхпости и затрудняют развитие коррозии, даже если они имеют рыхлый характер, и в обычных условиях (например, в растворе электролита) практически не снижают скорости анодной реакции. [c.43]

Схема катодной защиты показана на рис. 106. Источник постоянного тока 1 соединен проводником с зарытымк в землю кусками железа 2. Ток течет по этому проводникур. попадает в заземление (анод), переходит из него в почву., течет по ней к трубе [c.145]

Оценку опасности почвенной коррозии по отношению к алюминиевым оболочкам кабелей рекомендуется производить по содержанию в почве или воде ионо-в хлора, железа и по концентрации водородных ионов согласно [6]. [c.35]

В ряду распространенности элементов титан занимает десятое место. Весовое содержание его в земной коре 0,61%. Он относится к наиболее распространенным металлам, уступая в этом отношении только алюминию, железу и магнию. Титан встречается во всех изверженных и осадочных породах, а также в почве, торфе, каменном угле, многих растениях, крози и костях животных. [c.213]

Хатва Т. и др. Некоторые аспекты проблемы удержания в почве железа, содержащегося в грунтовой воде. Vesitalous, 1971, № 5. [c.159]

Следует помнить, что ток в 1 а растворяет в год 9,128 кг железа, а ток плотностью в 1 ма1см разъедает железо на глубину 1,168 см1год. Таким образом, чтобы за 10 лет образовалась сквозная каверна в стенке трубопровода толщиной 5 мм, необходим ток всего в 0,043 ма. В почве же часто наблюдаются токи значительно большей величины. [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...