Коррозия в зоне ватерлинии

II. Локализация анодной реакции ионизации металла. В отличие от диффузионного обмена с участием газовой фазы, диффузионный обмен с участием объема раствора в зоне мениска затруднен. Поэтому, с точки зрения реакции ионизации металла, щель у ватерлинии, вероятно, аналогична щелям между изоляцией и металлом здесь также затрудняется пассивация и облегчается активация металла [118]. Пример локализации коррозии у ватерлинии — при анодной поляризации [c.116]

Коррозия вблизи ватерлинии, т. е. в зоне периодического смачивания (от 0,4 до 1 м и более над уровнем морской воды), часто бывает усиленной (рис. 284), что обусловлено облегченным доступом кислорода к поверхности металла, ухудшением условий для возникновения и сохранения защитных пленок на металле при периодическом смачивании и энергичным коррозионным воздействием брызг морской воды (при быстром испарении брызг образуются кристаллики морской соли, смоченные насыщенным раствором, которые затрудняют появление и сохранение защитных пленок лучи солнца нагревают металлы и ускоряют коррозионный процесс в условиях усиленной аэрации). [c.399]

Классификация К. м. определяется конкретньт1и особенностями среды и условиями протекания процесса (подводом окислителя, агрегатным состоянием и отводом продуктов коррозии, возможностью пассивации металла и др.). Обычно выделяют К. м. в природных среда -атмосферную коррозию, морскую коррозию, подземную коррозию, био-коррозию нередко особо рассматривают К. м. в пресных водах (речных и озерных), геотермальных, пластовых, шахтных и др Еще более многообразны виды К. м. в техн. средах, различают К. м. в к-тах (неокислительных и окислительных), щелочах, орг. средах (напр., смазочноохлаждающих жидкостях, маслах, пищ. продуктах и др.), бетоне, расплавах солсй, оборотных и сточных водах и др. По условиям протекания наряду с контактной и щелевой К. м. выделяют коррозию по ватерлинии, коррозию в зонах обрызгивания, переменного смачивания, конденсации кислых паров радиационную К. м., коррозию при теплопередаче, коррозию блуждающими токами и др. Особую группу образуют коррозиоиномех. разрушения, в к-рую входят помимо коррозионного растрескивания и коррозионной усталости фреттинг-коррозия, водородное охрупчивание, эрозионная коррозия (в пульпах и суспензиях с истирающими твердыми частицами), кавитационная коррозия (при одноврем. воздействии агрессивной среды и кавитации). В общем случае воздействие агрессивной среды и мех. факторов на разрушение неаддитивно. Напр., при эрозионной К. м, потери металла вследствие разрушения защитной пленки м, б. намного больше суммы потерь от эрозии и К. м. по отдельности. [c.482]

В реальных условиях, когда нефтепродукты содержат свободную воду, металл находится в контакте с двухфазной системой электролит + нефтепродукт. Влияние границы раздела фаз на поведение пары электродов, один из которых полностью погружен в электролит, а другой — наполовину, показано на рис. 6.3. Видно, что электрод, частично погруженный в электролит, функционирует в качестве эффективного катода. Коррозия развивается на нижней части обоих электродов, но электрод, полностью погруженный в электролит, быстро (в течение нескольких минут) покрывается продуктами коррозии на частично погруженном электроде в зоне ватерлинии поверхность остается без изменений. [c.284]

В зонах периодического смачивания и конденсации, а также у поверхности раздела фаз (ватерлиния) наблюдается очень сильное коррозионное разрушение. Усиленная коррозия металла Б зоне ватерлинии объясняется работой микроэлементов, возникающих за счет изменения концентрации реагирующих веществ в щелевых зазорах мениска у поверхности раздела фаз. При конструировании следует предусматривать в зоне ватерлинии усиление пояса и возможность его замены. [c.57]

Соли железа и другие окислители, а также воздух ускоряют коррозию. До 100°С скорость коррозии в чистой кислоте находится в допустимых пределах, но при температурах 100°С и выще она примерно в 5 раз больше, чем при об. т. В частично заполненных теплообменниках и резервуарах более сильная коррозия наблюдается в зоне ватерлинии. Чистая фосфорная кислота, содержащая небольшие количества ионов железа (П1) и фтор-ионы, образующиеся в процессе очистки, слабо корродируют медь и медные сплавы. Пары фосфорной кислоты в электростатических отстойниках при 95°С вследствие избыточного доступа кислорода коррозионноактивны. [c.461]

При количественном определении соотношения между омическим и поляризационным сопротивлением оказалось, что несмотря на узкую щель, образуемую мениском, в данном случае омическое сопротивление элемента мало. Было также показано, что по механизму щелевой коррозии происходит и разрушение стали в зоне ватерлинии в ингибированных средах при неправильной дозировке ингибитора. Очень часто наблюдались случаи сильного разрушения конструкций вдоль ватерлинии в средах с такой концентрацией ингибитора, которая, казалось, должна была полностью исключать коррозию. [c.228]

Одним из наиболее опасных видов морской коррозии является коррозия по ватерлинии, т. е. в зоне периодического смачивания металла морской водой обычно эта зона возвышается над уровнем воды на 0,4-1,0 метра. Это связано с облегченным доступом кислорода к поверхности металла, ухудшением условий для возникновения и сохранения защитных пленок на металле при периодическом смачивании и энергичным коррозионным воздействием брызг морской воды. При быстром испарении брызг на поверхности металла образуются микрокристаллы солей, смоченные насыщенным раствором, которые еще более затрудняют появление и сохранение защитных пленок. Дополнительное отрицательное воздействие оказывает солнце, лучи которого нагревают металл, ускоряя коррозионный процесс в условиях усиленной аэрации. [c.60]

Несколько иное положение с частично погруженными образцами при наличии ватерлинии требуется большая концентрация ингибитора, чтобы приостановить коррозию, которая развивается преимущественно у поверхности раздела, т. е. на границе трех фаз. В этом случае приостановить коррозию удается при концентрациях ингибитора 20004-3000 мг/л, однако всегда имеется опасность, что из-за расхода ингибитора в зоне мениска коррозия вдоль ватерлинии возобновится. Поэтому такие системы лучше всего защищать комбинированным методом, включающим применение протекторов и ингибиторов. [c.157]

Коррозия в зоне ватерлинии [c.227]

Очень много конструкций подвергаются сильному разрушению в зоне ватерлинии (корабли, газгольдеры, цистерны, аппараты и т. п.). При этом коррозия наблюдается как непосредственно у ватерлинии, так и ниже (рис. 97). В свое время механизм подобных процессов сводили к дифференциальной аэрации, т. е. предполагалось, что вследствие неодинакового доступа кислорода к участкам металла, расположенным вдоль ватерлинии и ниже нее, возникают пары дифференциальной аэрации. Потенциал более аэрируемой части металла непосредственно у ватерлинии облагораживается и она становится катодом, а участки ниже линии водораздела — анодами, которые и подвергаются коррозии. [c.227]

Оказалось, что эти явления обусловлены особенностями электрохимического поведения металла у мениска, образующего узкую щель у поверхности металла в результате недостаточного доступа ингибитора в эту часть электролита концентрация его довольно быстро падает и потенциал металла становится более отрицательным. Удалось показать, что в этих условиях возникает довольно мощный гальванический элемент, в котором анодные процессы концентрируются в зоне мениска, что и приводит к разрушению металла вдоль ватерлинии. А раз эти процессы не вызываются какими-либо особенными свойствами ватерлинии, а связаны с изменением концентрации ингибитора, то можно исключить опасную коррозию у ватерлинии применением для конструкций, имеющих ватерлинию, более высоких концентраций ингибиторов по сравнению с обычными, чтобы не допустить снижения концентрации в мениске до опасных значений. [c.228]

Коррозия по ватерлинии. Если обычно наблюдаемый иммунитет металла у ватерлинии можно, действительно, отнести за счет лучшего возмещения кислорода и, следовательно, более быстрого образования щелочи в этой зоне, то он должен был бы исчезнуть, когда указанных причин нет. [c.231]

Причины коррозии у ватерлинии Ч На фиг. 59 дано графическое пояснение того, как зона ватерлинии в одних условиях может совершенно не подвергаться коррозии, а в других стать единственной частью образца, подвергающейся коррозии. Если коррозия идет быстро и кислород имеет свободный доступ, то быстрое возмещение кислорода у мениска и потребление его в других местах образца дает избыток щелочи в зоне ватерлинии, и коррозия, возникающая на этом [c.376]

Кислородные концентрационные элементы существуют в щелях (зазорах), а также в зонах ватерлинии На участках со сцепленными осадками (отложениями) и значительными углублениями, которые препятствуют диффузии кислорода и создают разности концентраций раствора. Зоны с пониженным содержанием кислорода анодны и поэтому склонны к коррозии. [c.31]

Было бы ошибочно считать, что атмосферная коррозия протекает всегда с малой скоростью. В определенных условиях коррозия в атмосфере может протекать с гораздо большей скоростью, чем в случае, когда металл непосредственно погружен в объем электролита. Известно, например, что наибольшее разрушение обшивки морских судов, а также свай морских эстакад наблюдается в зонах, расположенных выше ватерлинии, т. е. на участках, где металл периодически смачивается электролитом и высыхает. [c.3]

Серьезной проблемой является защита систем с ватерлинией (резервуары, баки, газгольдеры с гидравлическими затворами) в связи с уменьшением со временем концентрации ингибитора в зоне мениска и развитием коррозии по механизму щелевой. Одними ингибиторами защитить аналогичные системы, как правило, не удается, если только не применять слишком высокие концентрации ингибиторов (до 10—15%). [c.262]

При окраске различных конструкций не следует допускать, чтобы на одной и той же поверхности создавались зоны покрытий, содержащих разные пигменты. Если окрашивать подводную часть судов лакокрасочными материалами, пигментированными цинковой пылью, а надводную часть — материалами, содержащими соединения хрома, в области ватерлинии судна наступит усиленная коррозия. [c.152]

Для защиты от коррозии стальных конструкций мокрых газгольдеров в зоне периодического смачивания (ватерлиния) в СССР применяют защитную жидкость, представляющую собой раствор полиизобутилена в индустриальном масле, компаундированном битумом. Эта жидкость обладает хорошей адгезией к металлу, не смешивается с водой, морозоустойчива. Плотность ее 0,95 температура застывания менее—25° С вязкость примерно 8,1 по Энглеру (50°С). Плавая на поверхности воды в газгольдере, эта жидкость предохраняет металл от смачивания водой и одновременно предотвращает увлажнение газов, хранящихся в газгольдере. При хранении кислорода эти жидкости применять нельзя. [c.437]

Другие случаи коррозии вертикальных листов. Распределение коррозии на вертикальных стальных листах будет различно в зависимости от природы воды и других условий. Коррозия часто протекает у самой ватерлинии, когда, например, вода находится в движении, достаточном, чтобы обеспечить вполне однородную концентрацию кислорода. Гольтгауз , исследуя железные дамбы, находившиеся в морской, солончаковой и речной водах в течение 20 лет, выяснил, что наибольшая коррозия происходила у ватерлинии или чуть ниже ее. Части, находящиеся значительно выше ватерлинии и значительно ниже ее, корродировали меньше. В жесткой воде, содержащей кальциевые и магниевые соли, коррозия протекает практически у ватерлинии даже в условиях покоя, как это было разъяснено на стр. 233 только очень узкая зона у. мениска остается не затронутой коррозией. Коррозию у ватерлинии можно часто наблюдать при действии соленой воды на окрашенный металл, так как образовавшаяся вдоль ватерлинии щелочь вызывает разрушение масляной краски. Разру- [c.248]

Очень сильной коррозии подвергаются часто аппараты и газгольдеры у поверхности раздела фаз (ватерлиния), а также в зоне периодического смачивания и конденсации. Теория этих процессов рассмотрена Эвансом [12] и автором настоящей монографии с сотрудниками [10, 54]. Усиленная коррозия в зоне ватерлинии, как удалось показать, объясняется работой макроэлементов, возникающих за счет изменения концентрации реагирующих веществ в щелевых зазорах мениска у поверхности раздела фаз. При кои-струировани аппаратуры следует учесть это обстоятельство и по возможности исключать поверхность раздела фаз, а там, где это невозможно осущест- [c.436]

Коррозия в морской воде протекает исключительно с катодным контролем. Присутствие ионов-активаторов (С1-) препятствует образованию пассивных пленок на поверхности металлов. Высокая электропроводность морской воды исключает проявление омического торможения. По этой причине велика опасность контактной коррозии. Очень опасна коррозия по ватерлинии. При этом наиболее интенсивно коррозия развивается в зоне, располагающейся несколько выше ватерлинии, где про1-исходит периодическое смачивание поверхности металла. [c.123]

Иммунитет ватерлинии и коррозия у ватерлинии. Считали также, что иммунная зона вблизи ватерлинии (описанная выше, как следствие наличия хорошего подвода кислорода) может быть образована и в условиях отсутствия кислорода. Исследования Боргманна и Миэрса (стр. 231) опровергли это мнение. Ряд опытов Миэрса на железе в растворе хлористого калия в атмосфере смеси кислород — азот показали, что с уменьшением концентрации кислорода в газовой фазе иммунная зона постепенно уменьшается, совершенно исчезая при концентрации кислорода ниже 3%. [c.243]

Подобным же образом образцы металла, частично погруженные в кислоту, часто подвергаются сильной коррозии вдоль ватерлинии это явление нельзя отнести исключительно за счет деполяризации кислородом, так как Хедже наблюдал подобное же явление у ватерлинии и в том случае, когда опыт проводился в атмосфере водорода. Однако распределение коррозии меняется в зависимости от условий. Шикор установил, что процесс коррозии прокатанного цинка, частично погруженного в 6 N соляную кислоту, идет равномерно в однонормальной кислоте цинк подвергается местной коррозии, а в 0,2 N кислоте происходит перфорация вдоль ватерлинии. Если удалить наружный слой при помощи погружения в 6 А кислоту, то последующее погружение в нормальную кислоту вызывает равномерную коррозию. Это дает основание полагать, что причиной локализации, вызываемой нормальной кислотой, в случае коррозии цинка, не подвергавшегося предварительной обработке, является небольшое количество точек, у которых возможно выделение водорода при нормальной концентрации. В кислоте, уже слишком разбавленной, чтобы шло выделение пузырьков водорода, даже у этих особых точек, водород может уйти в газовую фазу наиболее легко у ватерлинии, что и объясняет перфорацию в этой зоне. [c.345]

При полупогружении л<елеза в раствор углекислоты в воде в присутствии воздуха над жидкой фазой образуется сначала закисное двууглекислое железо, и при этом выделяется некоторое количество водорода эта закись железа в зоне ватерлинии разлагается с образованием гидратной окиси железа (ржавчины) и выделением газообразной углекислоты, уходящей, очевидно, в газовую фазу, так как раствор скоро теряет свою кислую реакцию. Некоторые из ранних исследователей этого вида коррозии считали, что при действии кислорода на закисное соединение железа (которое они считали скорее карбонатом, чем бикарбонатом) углекислота целиком регенерирует и может, следовательно, вызывать новую коррозию. Это представление, которое по существу приписывает двуокиси углерода каталитическое действие, является, повидимому, неправильным, по меньшей мере в условиях, исследованных автором. [c.346]

Переносчики кислорода. Важную группу стимуляторов коррозии представляют соли металлов, которые существуют в двух степенях окисления и которые могут таким образом действовать в качестве переносчиков кислорода, Окисные соли меди ускоряют согласно Глаунер соррозию меди сначала образуются закиеные соединения, которые затем при действии кислорода превращаются в окисные. Подобным же образом соли железа окисляются до окиси в зоне ватерлинии, а затем окисные соли могут способствовать коррозии металла, погруженного ниже ватерлинии . Так как окисные соли железа более растворимы, чем кислород, можно ожидать увеличения градиентов концентрации и разности плотностей, и в результате скорость возмещения окислительных агентов у металла может быть больше, чем при подводе кислорода, как такового. Независимо от того, является ли именно это причиной или нет, Брайан доказал, что добавка закисных солей железа ускоряет коррозию железа в растворе лимонной кислоты. Влияние их наиболее заметно при значении pH 4. Присутствие окисных солей железа в естественных водах (особенно кислых водах), как установили Холл и Тиг , сильно увеличивает их коррозионную активность, что следует несомненно отнести за счет деполяризационного действия. [c.389]

Медь при полупогружении в разбавленную серную кислоту может подвергаться сильцой коррозии вдоль ватерлинии. Коррозия может ускоряться вследствие увлажнения образца кислотой над ватерлинией, так как это увеличивает площадь, которая может поглощать кислород Однако коррозия части поверхности, лежащей выше ватерлинии, длится недолго, так как после быстрого израсходования в этом месте кислоты жидкость насыщается солями меди, которые противодействуют дальнейшей коррозии. Эта часть поверхности (где концентрация ионов меди высока) становится катодной по отношению к погруженной части. Образование тяжелого раствора медной соли вызывает опускание прилегающего к металлу слоя жидкости таким образом вследствие начинающейся циркуляции у ватерлинии в соприкосновение с металлом по- сто.чкно приходит относительно свежая кислота. Концентрация ионов меди у ватерлинии поддерживается таким образом на более низком уровне, чем на других участках, и анодная коррозия начинается непосредственно на этой зоне. Следовательно, коррозия может вызвать перфорацию вдоль ватерлинии, в то время как части металла выше и ниже этой зоны не подвергаются сильному разрушению. [c.390]

Было предложено несколько различных объяснений явлению коррозии вдоль ватерлинии, однако этот вопрос нельзя считать окончательно решенным. Возможно, что в более поздней стадии процесса хорошо аэрируемая поверхность образца над уровнем жидкости, смоченная вследствие вползания раствора, становится катодом, а зона около мениска анодом. Однако наиболее простым объяснением, вероятно, будет следующее когда около уровня раствора образуется достаточное количество щелочи, пленка гидроокиси цинка, до тех пор защищавшая цинк, растворяется, и металл начинает корродировать [c.459]

Результаты гравиметрических испытаний показали, что уже при концентрации Na l в оборотной воде 2 г/л необходимы специальные меры защиты от коррозии, так как скорость коррозии основных конструкционных материалов (углеродистой стали и серого чугуна) становится больше значений, допустимых для систем оборотного водоснабжения (до 0,1 г/м ). При одинаковых условиях скорость коррозии чугуна больше, чем скорость коррозии углеродистой стали. В зоне ватерлинии это различие проявляется более заметно, чем в объеме раствора, что объясняется более вырал<енной электрохимической гетерогенностью чугуна и диффузионно-кинетическим контролем процесса. Необходимо отметить, что значительная часть оборудования систем оборотного водоснабжения (линии самотечной канализации, оборудование в камерах горячей и холодной воды и т. д.) эксплуатируется в зоне ватерлинии и в первую очередь из строя выходит именно это оборудование. С этой точки зрения необходимый замедлитель коррозии металлов должен эффективно тормозить коррозионный процесс как в объеме раствора, так и в зоне ватерлинии, и одновременно препятствовать развитию биообрастаний и микроорганизмов. [c.23]

Весовые испытания показали, что достаточный защитный эффект (/С = 0,1 г/м -ч) в оборотной воде с концентрацией 0,1 н-Na l для стали начинает проявляться при pH 11, а для чугуна — при pH 11,5. При pH 13 скорость коррозии в зоне ватерлинии для стали уменьшается до 0,03, а для чугуна — до 0,04 г/м ч. Повышение pH с 11 до 13 увеличивает область пассивного состояния на одной поляризационной кривой с 0,2 до [c.23]

Так как электроны ассимилируются в катодной зоне (ватерлиния) и освобождаются в анодной зоне (нижняя часть), то должно быть непрерывное движение электронов вверх через металл, что и было качественно подтверждено в работах 1923 г. Одновременно, обязательно должны быть следы движения катионов и анионов в жидкости к катодной и анодной областям соответственно. В 1939 г. Агар, изучая поведение цинка в растворах хлори-стого и сернокислого натрия и рягпрепрлрнир пптенидял в ЖИДКОСТИ, обнаружил движение ионов и нашел, что ток соответствовал по закону Фарадея коррозионным потерям, которые измерялись гравиметрическим методом. В этой работе, описанной на стр. 781, показано, что электрохимический механизм коррозии, определенный выше, в пределах ошибок опыта, объясняет всю измеряемую коррозию. [c.87]

Особый вид коррозии у ватерлинии, наблюдавшийся автором, а также Хеджесом при несколько инйх условиях, вероятно обусловлен тем, что в процессе начальной реакции, даже при небольших ее размерах, используются молекулы NN0.4 и образуются молекулы НаО, в результате уменьшается отношение N205/Ha0. Если перемешивания нет, то это отношение, которое в самом начале достаточно велико, чтобы обеспечить пассивность, может на отдельных участках снизиться настолько, что создаются условия для бурной реакции. Условия в зоне мениска способствуют развитию коррозии, так как эта зона менее доступна для пополнения концентрированной кислотой, чем основная часть поверхности кроме того, окислы азота могут выделяться из нее в воздух. [c.303]

Щелевая коррозия - интенсивное локальное разрушение М в щелях конструкций, иод слоем продуктов коррозии, но ватерлинии. Причиной щелевой коррозии является образование застойных зон электролита. На первой стадии процесса анодная реакция ионизации М и катодная реакция растворения окислителя (О2) протекают равномерно по всей поверхности вблизи щели. По мере снижения в щели содержания О2 в ней локализуется анодная реакция, а катодная реакция перемещается за ее пределы. Это приводит к изменению состава электролита в щели, рассмотренному выше, для ниттинговой коррозии, и автокаталитическому развитию процесса. Усугубляющими факторами являются накопление электролита в щели ири атмосферной коррозии и денассивация пассивных металлов. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология