Защита металлов от коррозии
Коррозионное разрушение металлов обусловлено протеканием окислительно-восстановительных реакций в результате химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.
Химическая коррозия протекает при взаимодействии металлов с газами (02, S02 и др.) и неэлектропроводными жидкостями (нефтепродуктами, спиртом и т. д.).
Электрохимическая коррозия протекает в электропроводящих водных растворах и состоит из двух процессов: анодного — растворения одних участков металла; катодного — отложения металла на других участках. Интенсивность этих процессов тем выше, чем выше неоднородность металла, обусловленная примесями и включениями, границами зерен кристаллитов, структурной гетерогенностью, пористостью металлических и неметаллических поверхностных пленок, местными внутренними напряжениями, повреждениями поверхности и т. д.
Способы защиты металла от коррозии разнообразны.
Защита легированием осуществляется, например, при получении нержавеющих сталей.
Эффективна защита окисными пленками, которые получают травлением металла в сильных окислителях (оксидирование) или анодной обработкой в окислительных средах (анодирование).
Защита металлическими (катодными) покрытиями, электродный потенциал которых выше, чем у защищаемого металла (например, у омедненной стали), эффективна только до тех пор, пока они обеспечивают барьер между сталью и средой. При повреждении покрытия происходит электрохимическое растворение стали, причем более быстрое, чем было бы при отсутствии покрытия. В отличие от этого анодные металлические покрытия, такие как цинковые по стали, являясь более электроотрицательными, защищают основной металл, который в их присутствии работает как катод и поэтому сохраняется практически без изменения до тех пор, пока не растворится цинк.
Протекторная защита заключатся в том, что в коррозионной среде на определенном расстоянии от предохраняемой стальной конструкции размещают цинковые протекторы-аноды, на которые переносится процесс коррозии.
Катодную защиту применяют для магистральных трубопроводов, морских нефтепромысловых и других сооружений. Она заключается в том, что защищаемую конструкцию подсоединяют к отрицательному полюсу постоянно действующего источника тока и, таким образом, смещают потенциал стали, делая ее катодом по отношению к какому-либо протектору (обычно стальному лому), подсоединяемому к положительному полюсу источника тока и выполняющему функцию растворяющегося анода.
Защита неметаллическими покрытиями осуществляется нанесением на металл лакокрасочных материалов (это наиболее дешевый вид защиты).