Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Физическая и коллоидная химия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Подземная коррозия. Коррозия под действием блуждающих токов

Подземная коррозия

Иногда подземную коррозию называют почвенной или грунтовой коррозией. Она приводит к разрушению подземных трубопроводов, свай, опор и других строительных сооружений. Наличие в почвах и грунтах влаги определяет электрохимический характер подземной коррозии. Агрессивные свойства любого грунта (почвы) определяются их пористостью, влажностью, аэрацией, pH среды, электропроводностью, наличием растворенных солей. Влажность грунта определяет скорость подземной коррозии. Наиболее интенсивно протекает коррозия при его влажности около 20% (рис. 14.2).

Зависимость интенсивности подземной коррозии от влажности грунта

Рис. 14.2. Зависимость интенсивности подземной коррозии от влажности грунта

При содержании влаги более 20% коррозия замедляется. Это объясняется тем, что повышение влажности грунта препятствует проникновению атмосферного кислорода и возникновению коррозионных элементов. На скорость подземной коррозии влияет pH почвенного раствора. Особенно велика коррозия в торфяных и заболоченных грунтах, в которых pH = 3.

Коррозия под действием блуждающих токов

Блуждающими токами называются токи, которые ответвляются от своего пути. Их источниками служат рельсовые пути трамвайных и железных дорог, сварочные агрегаты, электролизеры и пр. Схема коррозии под действием блуждающих токов представлена на рис. 14.3. При движении электропоезда по рельсам поток электронов от источника тока поступает в воздушный провод и возвращается обратно но рельсам. Часть тока ответвляется и переходит в почву. Особенно мощным потоком электроны поступают в почву на стыке рельсов, так как возникает резкий скачок сопротивления. Ответвляющиеся электроны на участке рельса (зона K1) связываются с молекулами кислорода, находящимися в почвенном растворе. Одновременно с поверхности желез

ной трубы (зона А1) переходят во влажную почву катионы железа. Таким образом, участок рельса в зоне K1 является катодом, на котором протекают процессы восстановления:

в кислых почвах:

Рис. 14.3. Схема коррозии под действием блуждающих токов

На участке трубы в зоне A1 идет процесс окисления (коррозии):

Процессы коррозии трубы в зоне А, связаны с переходом электронов в зону К2 той же трубы, и возникает коррозионный ток. Выход электронов во влажную почву делает этот участок трубы катодом, на котором протекают процессы восстановления молекул кислорода или ионов водорода. Участок рельса в зоне К2 становится анодом, окисляется (корродирует), отдавая электроны в главный поток электронов, посылаемых генератором постоянного тока. Таким образом, блуждающий ток образует своеобразную петлю, в результате которой разрушается рельс и труба.

Биологическая коррозия

Коррозию металлов, протекающую под воздействием биологических факторов, могут вызывать как сами микро- и макроорганизмы, так и продукты их жизнедеятельности. В первом случае это первичный процесс, а во втором случае биокоррозию следует рассматривать как вторичный процесс. Конечными и промежуточными продуктами биохимических реакций могут быть органические кислоты, аммиак, сероводород и др., многие из них агрессивны но отношению к различным металлам.

В атмосферных условиях биологическая коррозия металла начинается там, где на поверхности изделия имеются участки, на которых могут поселяться споры плесневых грибов и бактерий. Обычно это места контактов металла с неметаллом, способным быть нищей для плесневых грибков и бактерий (лаки, краски, пластмассы, резина, нефтепродукты и т.д.). За счет влаги на поверхности металлов и выделения грибами органических кислот коррозия металлических изделий усиливается.

К разрушителям металлов относятся также водородные бактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии, серобактерии, метанообразующие бактерии и др. Так, например, в подземных условиях чаще всего причиной биокоррозии являются водородные и сульфатредуцирующие бактерии. Первые в процессе своей жизнедеятельности используют водород, выделяющийся при водородной деполяризации катода, чем способствуют удалению с поверхности металла налипающих пузырьков водорода. Эта пленка играет роль барьера между металлом и агрессивной средой, защищая металл от ее воздействия. Сульфатредуцирующие бактерии используют водород для восстановления сульфатов, почти всегда имеющихся рядом с металлом (CaS04*2Н20) и других солей серной кислоты:

Ион S2- может образовывать сероводород, являющийся сильнейшим агрессором для черных металлов. Образующийся сероводород окисляется затем до свободной серы:

а последняя до серной кислоты:

которая является окислителем многих металлов.

В условиях контакта с морской водой наиболее агрессивны морские обрастатели и бактерии. Для защиты от биологической коррозии используют контактные и летучие фунгициды.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>