Коррозионные процессы в грунтах

Глава 2. ТЕОРИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И ГРУНТАХ 8. Микрогальванические коррозионные элементы [c.29]

Наиболее важными ионами, находящимися в грунтах и влияющими на скорость коррозионного процесса, являются С -, N0 50 , НСО , Са +, Mg +, К+, К а+. Органические сое,динения, в особенности фенолы и органические кислоты, образующиеся в почве в результате бактериальных процессов, усиливают коррозию. Некоторое значение при оценке коррозионной опасности имеет кислотность грунта. Очень кислые грунты, у которых pH [c.185]

С кислородной деполяризацией корродируют металлы, находящиеся в атмосфере (например, ржавление металлического оборудования заводов) металлы, соприкасающиеся с водой и нейтральными водными растворами солей (например, металлическая обшивка речных и морских судов, различные охладительные системы, в том числе охладительные системы доменных, мартеновских и других печей, охлаждаемые водой шейки валков блюмингов) металлы, находящиеся в грунте (например, различные трубопроводы) и др. Коррозия металлов с кислородной деполяризацией является самым распространенным коррозионным процессом. [c.230]

Воздухопроницаемость грунтов зависит не только от влажности, но и от особенностей состава, плотности грунтов н т. д. Повышение воздухопроницаемости грунтов обычно ускоряет коррозионный процесс, так как облегчается протекание катодного [c.387]

Грунт представляет собой сложную систему, состоящую из тиердых, жидких и газообразных веществ. Твердое вещество составляет основную часть почвы и грунта, и хотя оно непосредственно не оказывает значительного влияния на электрохимический коррозионный процесс, но в зависимости от характера его минеральной к органической составляющих и размеров их частиц создаются определенные условия для доступа к металлической конструкции водного раствора и воздуха. [c.185]

Краски, содержащие катодные по отношению к защищаемому материалу вещества (например, пигменты окислов меди и ртути), резко повышают скорость коррозионных процессов при повреждении покрытия, поляризуя материал анодно. Краски, в которые входят анодные по отношению к материалу пигменты, при наруше- ии покрытия обеспечивают в значительной степени его катодную защиту. Электрохимически активное протекторное покрытие позволяет получить краски, содержащие в качестве пигмента цинковый порошок. Особое значений эти краски приобрели еще и потому, что при сварочных работах по такому грунту качество сварки, как правило, не ухудшается. [c.197]

Исследования коррозионных процессов на трубопроводах, уложенных в грунтах с различной степенью доступа воздуха (дифференциальная аэрация), показываю важность реакции кислородной деполяризации в процессах коррозии. [c.41]

К факторам, определяющим коррозионность грунтов по отношению к стали, относятся типы грунтов состав и концентрация веществ, находящихся в грунте содержание влаги (влажность) скорость проникновения воздуха в грунт структура грунта температура и удельное сопротивление грунта наличие в грунте бактерий, активизирующих коррозионные процессы. [c.10]

Интенсивность коррозионного процесса металлов в почвах и грунтах часто связывают с их удельным сопротивлением. Однако [c.12]

Электрохимическая защита состоит в том, что при смещении электродного потенциала металла коррозионные процессы тормозятся. При этом различают два вида электрохимической защиты анодную и катодную. При анодной защите потенциал смещается в положительную сторону. Защитный эффект обусловлен пассивацией, при которой высокие положительные потенциалы достигаются очень малой анодной плотностью тока. Эффективность анодной защиты зависит от свойств металла и электролита. Основной конструкционный материал, применяемый в нефтегазовой промышленности, это низкоуглеродистая малолегированная сталь, которая слабо пассивируется в таких электролитах, как дренажная (подтоварная) вода в резервуарах, почвенная (грунтовая) влага. Изменчивость характеристики грунтов (минерализация водной фазы, состав газов и строение твердой основы) не позволяет успешно применять анодную защиту в таких условиях. Особое значение в анодной защите имеют ионы галогенов, способствующие образованию питтингов. В силу того, что в грунтах (например, солончаки). и пластовых водах содержится большое количество хлоридов, анодная защита для подземного оборудования нефтегазовой промышленности не применяется. [c.73]

Изоляционные покрытия в большой степени влияют на коррозионные условия. Если покрытия полностью изолируют стальное сооружение от грунта, никаких коррозионных процессов не происходит. Однако применяющиеся в настоящее время изоляционные покрытия имеют пористость и дефекты, поэтому электролит грунта достигает поверхности стального сооружения и вследствие этого протекают коррозионные процессы. При наличии изоляционных покрытий на надземном сооружении резко сокращается площадь контакта сооружения с грунтом, изменяются условия доступа влаги и кислорода. Вследствие этого коррозионные условия изменяются и за счет покрытий. [c.14]

Все указанные закономерности установлены на металлах, изолированных тонкими пористыми пленками (типа грунтов). Данные же о характере и кинетике коррозионных процессов на стали под толстыми полимерными пленками, обычно используемыми на практике, пока отсутствуют. Между тем эта область толщин (более 100 мк) представляет не только научный, но и практический интерес и ее необходимо исследовать. [c.24]

Для оценки грунтового коррозионного процесса требуется знать удельное электрическое сопротивление грунта р. Под удельным электрическим сопротивлением грунта принято понимать сопротивление протеканию электрического тока в условном грунтовом проводнике площадью поперечного сечения 1 м и длиной 1 м. Единица измерения р - Ом на метр (Ом м). Удельное электрическое сопротивление грунта зависит от влажности и содержания водорастворимых солей. Оно значительно снижается при увеличении влажности до полного насыщения грунта, а затей остается практически неизменным (рис. 3.7, а). [c.44]

Существенно влияет на коррозионные процессы уровень внешних или внутренних (остаточных) напряжений и их распределение в металле изделия. На коррозию сталей и других металлов, особенно в контакте с грунтом (землей), могут влиять продукты жизнедеятельности микроорганизмов, значительно ускоряющие процессы коррозии. [c.507]

Электрический ток, протекающий через металлическое сооружение, смонтированное в почве, грунте, морской воде или другой электропроводящей среде, влияет на скорость коррозионного процесса при его отекании с металла в электролит или грунт. Возникновение таких токов связано с работой электрических устройств, использующих в качестве токопровода землю или заземленный металл. В земле появляются электрические токи, сила и направление которых могут изменятся во времени в зависимости от множества факторов. Эти токи получили название блуждающих. [c.21]

Электропроводимость грунтов, которая колеблется от нескольких единиц до сотен Ом на метр зависит главным образом от его влажности, состава и количества солей и структуры. Увеличение засоленности грунта облегчает протекание анодного процесса (в результате депассивирующего действия особенно галоидных солей), катодного процесса (например, ускорение катодного процесса окисными солями железа) и снижает электросопротивление. Во многих случаях величина электропроводности почв и грунтов с достаточной точностью характеризует их коррозионную агрессивность для стали и чугуна (за исключением водонасыщенных грунтов) и используется в этих целях. Ниже приведена характеристика коррозионной активности грунтов по их удельному сопротивлению [c.387]

Грунты представляют собой сложную гетерогенную систему. Все три фазы (твердая, жидкая и газообразная) неоднородны. Поэтому попытки установления детерминированных зависимостей между теми или иными характеристиками грунта и скоростью коррозии не приводили к успеху. Удельное электрическое сопротивление грунта зависит от многих факторов, непосредственно влияющих на течение коррозионного процесса, например минерализации грунтов, влажности и др. Удельное электрическое сопротивление — интегральная величина, отвечающая за достаточно большой объем грунта, и поэтому измеренная величина удельного электрического сопротивления — некоторая средняя, наиболее [c.183]

Результаты экспериментальных работ и фактические данные о коррозии трубопроводов показывают подчиненную роль макрокоррозионных пар дифференциальной аэрации в коррозионном процессе на стальных сооружениях в грунтах. [c.185]

На коррозионную активность почвы влияет наличие бактерий. В чем же состоит ускоряющее действие, оказываемое микроорганизмами на протекание коррозионных процессов В анаэробных условиях процесс коррозии заторможен из-за отсутствия катодных деполяризаторов. Незначительные количества атомарного водорода, образующегося в нейтральных грунтах на катодных участках поверхности труб, ни тем более связанный в сульфатах кислород не оказывают заметного влияния на скорость катодных процессов. При наличии в почве сульфатвосстанавливающих бактерий, рост которых связан с реакцией восстановления ионов серы водородом, в результате биологического процесса образуется свободный кислород, используемый микроорганизмами для дыхания и участвующий в катодной реакции в качестве деполяризатора. Образующиеся при этом ионы восстановленной серы 8 вызывают снижение pH среды, что благоприятствует протеканию катодного процесса с водородной деполяризацией, а выпадение в осадок нерастворимого сернистого железа активизирует процесс анодного растворения трубной стали. Поскольку этот процесс происходит без торможения, он может продолжаться непрерывно. При величине pH > 9 сульфат-восстанавливающие бактерии погибают, поэтому эффективным методом борьбы с ними является защелачивание среды. [c.16]

В тех случаях, когда скорость коррозионного процесса определяется работой макропар и роль омического фактора возрастает, коррозионная активность грунта в большой ст - [c.18]

Удельное сопротивление грунта обусловливается содержанием в нем влаги и солей. Кроме того, оно зависит от величины и состава частиц грунта. Определенную роль удельное сопротивление грунта играет в случае возникновения макрокоррозионных пар. Однако полная характеристика коррозионного процесса не всегда может быть дана на основе анализа удельного сопротивления грунта. Так, коррозия стальных или свинцовых конструкций в песчаных грунтах, обладающих высоким удельным сопротивлением, должна быть малой, а в солончаковых грунтах (низкого удельного сопротивления) — большой. Однако свинец в солончаковых грунтах вследствие образования на его поверхности довольно устойчивой пленки из солей корродирует слабее, чем в песчаных. [c.9]

Сложность коррозионных явлений, связанных с многообразием грунтового макро- и микромира, определяемого воздействиями изменяющихся во времени химических, физических и биологических факторов, а также с такими показателями, как структурность, химический и механический состав грунта, новообразования и включения, плотность горизонта, приводит к категорической неповторяемости экспериментальных результатов. Это в значительной степени затрудняет изучение влияния электрической энергии на изменение протекания коррозионного процесса на границе фаз подземное сооружение—грунт и определение параметров электрической энергии, затрачиваемой на подавление процесса коррозии. [c.4]

Твердая часть почв и грунтов состоит из комплекса минеральных зерен различного состава. Среди них можно выделить часть, активно участвующую в коррозионном процессе, и пассивную. [c.62]

Грунт для достижения лучшего сцепления следует наносить на сухую поверхность металла как можно быстрее после его очистки. Еще лучше создать предварительно на поверхности металла фосфатный слой (см. разд. 14.4). В этом случае грунт, при необходимости, можно наносить с некоторой задержкой во времени. Фосфатное покрытие обеспечивает лучшее сцепление ЛКП с металлом и эффективно предотвращает подтравливание слоя краски в местах царапин и других дефектов, в которых образуется ржавчина. В противном случае коррозионные процессы развиваются и под слоем полимерного покрытия. Уже многие годы является общепринятой практикой фосфатированне автокузовов и электроприборов перед покраской. [c.254]

Структура определяет условия перемещения влаги, аэрацию и характер контакта грунта с металлическими сооружениями. Несомненно, что эти факторы в большой степени определяют направление электрохимических коррозионных процессов. [c.66]

О влиянии химического состава грунта на коррозию существуют разноречивые указания, однако соверщенно очевидно, что степень коррозиониой активности грунта зависит от характера и количества водорастворимой части грунта. Повыщение ее количества связано с уменьшением омического сопротивления среды и, следовательно, способствует усилению коррозиониого процесса. На рис, 139 показано изменение электросопротивления грунта по мере повышения концентрации хлористого натрия в растворе. Нерастворимая часть грунта в процессе коррозии непосредственно не участвует. [c.185]

Характерными свойствами коррозионно-активных грунтов являются хорошая воздухопроницаемость, высокая кислотность, хорошая электропроводность и достаточная влажность. Влажность является сущестпениым фактором грунтовой коррозии металлов. Для того чтобы электрохимический коррозионный процесс мог протекать беспрелятстпеиио, необходим определенный минимум воды. Если грунт [c.186]

Влияние структуры на коррозионный процесс проявляется в том, что она образует твердый скелет, от которого зависит содержание влаги и газов в почве. Коррозия стали находится в функциональной зависимости от влажности. В маловлажных грунтах с ростом влажности до некоторого предела скорость коррозии повышается. При дальнейшем повышении влажности скорость коррозии снижается и становится равномерной. Такое явление можно объяснить условием протекания анодной и катодной реакций на стальной поверхности, находящейся в контакте с капиллярно-пористой средой, каковой является грунт. [c.40]

В условиях влажных сред и достаточно высокой проницаемости пленки по влаге и кислороду коррозионный процесс может лимитироваться скоростью химического растворения окиси по реакции (2.10). Поляризационная диаграмма для этого случая п))едставлена на рис. 2.15, а. Как показывает диаграмма, железо находится в пассивном состоянии, прп этом плотность тока коррозиЕ строго равна току полной пассивации. При увеличении скорости доставки активирующих частиц (С1, НС1, SO 2 и других) ток полной пассивации возрастает и соответственно увеличивается коррозионный ток (ij,. . ., ). Рассмотренный случай чаще всего реализуется на металле под сплошным покрытием в условиях чистой влажной атмосферы, во влажных грунтах и аэрируемых электролитах. [c.42]

При катодной защите арматуры железобетонных резервуаров от коррозии ток, стекающий с анодных заземлений катодных станций или протекторов, проходит по грунту и попадает на защищаемую арматуру через трещины и поры в бетоне, т. е. прежде всего защи-п ает арматуру в тех местах, где наблюдаются интенсивные коррозионные процессы. [c.243]

Особо следует отметить бактериологическую коррозию металлов -частный случай почвенной коррозии, протекающей под воздействием микроорганизмов, в результате жизнедеятельности которых образуются вещества, ускоряющие коррозионные процессы (например, ускорение коррозии железа в грунтах с сульфатредуцирующими бактериями). [c.8]

Известно, что общая скорость процесса коррозии определяется скоростью той реакции, которая протекает с наименьшей интенсивностью. Эта стадия процесса называется контролирующим фактором, так как она контролирует скорость всего процесса. Если коррозия металла подземного сооружения определяется деятельностью микро-коррозионных элементов, то контролирующим фактором процесса является катодная или анодная реакция. Коррозионный процесс с катодным контролем (катодна51 реакция) характерен для большинства плотных и увлажненных грунтов, когда основную роль играет реакция присоединения свободного электрона (кислородная или водородная деполяризация) протекающая с минимальной скоростью. Это объясняется торможением поступления воздуха к поверхности корродирующего металла. Для сухих, рыхлых и хорошо аэрируемых грунтов характерен анодный контроль, когда затруднен отвод положительных ионов металла от анодного участка поверхности металлического [c.45]

Интенсивность коррозионного процесса в почве зависит от взаимосвязанных факторов влажности почвы, минерализации грунтовых вод, воздухопроницаемости, удельного злектрического сопротивления, био-генности, структуры и гранулометрического состава грунтов и почв. [c.42]

Как правило, их деятельность направлена на обострение коррозионной ситуации. Так, применение минеральных удобрений гербецидов, небрежная утилизация пластовых вод повышают минерализацию грунтовых вод. Нередко случается, что грунт, относящийся к категории низкой коррозионной активности, при попадании в него пластовой воды переходит в категорию высокой коррозионной активности с развитием коррозионного процесса со скоростью до 1 мм в год. [c.184]

Для грунтовой коррозии металлов характерен преимущественно язвенный характер разрушения. Скорость коррозии металлов в грунте зависит от состава грунта, его влагоемкости, воздухопроницаемости. Основным фактором, определяющим скорость коррозии, является наличие влаги, которая делает грунт электролитом и вызывает электрохимическую коррозию находящихся в нем металлических конструкций. Увеличения влажности грунта облегчает протекание анодного процесса, уменьшает электросопротивление грунта, но затрудняет протекание катодного процесса при значительном насыщении водой пор грунта, уменьшая скорость диффузии кислорода. Поэтому зависимость скорости коррозии метаплов от влажности грунта имеет вид кривой с экстремумом (рис. 1.4.4). Следующим фактором, влияющим на скорость коррозии в грунте, является его воздухопроницаемость, которая зависит от влажности, особенностей состава и плотности грунта. Повышение воздухопроницаемости ускоряет коррозионное разрушение металлов, облегчая катодный процесс. В случае неравномерной воздухопроницаемости грунта различного состава на более воздухопроницаемых участках (песках) локализуется катодный процесс, на более плотных (глинистых) — анодный процесс. Еще одним фактором является удельное электросопротивление грунтов, которое может изменяться от нескольких единиц до сотен Ом метр. Электросопротивление зависит от влажности грунта, его состава и структуры. Во многих случаях показатель электросопротивления грунта с достаточной достоверностью может дать информацию о коррозионной агрессивности грунта и часто используется для этих целей (табл. 1.4.1 Од). [c.58]

Грунт, наносимый непосредственно на поверхность металла, может содержать в своем составе пигменты, к-рые, изменяя потенциал металла, снижают скорость коррозионных процессов на его поверхности. Грунт, не содержащий таких пигментов, играет роль только диффузионного барьера, тормозящего доступ внешней среды к металлу. Во всех случаях грунт должен обеспечивать хорошую адгезию между поверхностью металла (подложкой) и 3. л. п. Свойства грунтов определяются как характером вводимых в них пигментов, так и типо.м применяемого связующего. В зависимости от антикоррозионного действия пигментов, входящих в состав грунтов, последние нодразде.ттяют на пассивирующие, протекторные и инертные. [c.391]

На коррозионный процесс существенное влияние оказывает другая часть грунта — воднорастворимые соли, В составе почв и грунтов наиболее часто встречаются следующие соли карбонаты ( СаСОз, Mg Oз, МагСОз и др.). Растворяясь в воде, содержащейся в порах грунта, эти соли в той или иной степени влияют на коррозионные свойства растворов как электролитов. [c.64]

При содержании в грунте рыхлосвязанной воды создаются благоприятные условия для течения коррозионного процесса. Ка-гшллярная и свободная вода, представляющая в условиях грунта различные растворы, содержащие те или иные соли, являются прекрасными электролитами. Эти типы воды благоприятствуют развитию коррозионных процессов. Но при значительном насыщении водой пор грунта резко затрудняется доступ кислорода к поверхности металлического сооружения и скорость коррозии, протекающей с кислородной деполяризацией, снижается. Значительная обводненность грунта ведет за собой падение концентрации солей, что также неблагоприятно отражается на течении электрохимической коррозии. [c.70]