Электролит почвенный

Магистральные трубопроводы — это конструкции долго морально нестареющие. Срок их эксплуатации во многом определяется коррозионной сохранностью. Для защиты трубопроводов от почвенной коррозии их изолируют от грунта. Однако изоляционные покрытия не обладают полной сплошностью, так как в процессе взаимодействия с окружающей средой покрытие стареет и разрушается. В результате этого почвенный электролит и блуждающие токи вызывают разрушение трубопроводов. Так, например, с 1942 по 1953 г. в Прикаспийской низменности на нефтепроводах общей протяженностью 1000 км было выявлено около 1200 коррозионных повреждений, а на водоводах протяженностью 288 км — более 2200 повреждений. [c.3]

Процесс анодного растворения железа во влажных грунтах начинается с перехода в почвенный электролит ион-атома металла, несущего положительный заряд, В дальнейшем происходит гидратирование иона-атома полярными молекулами воды и превращение его в нейтральную частицу. При недостатке полярных молекул 40 [c.40]

Рис. 8. Зависимость удельного электрического сопротивления почвы от относительной влажности (а) и концентрации солей в почвенном электролите (б)

Удельное электрическое сопротивление почвы находится в зависимости от ее влажности и содержания водорастворимых солей в почвенном электролите. Оно значительно уменьшается при увеличении влажности до 30—40%. В дальнейшем удельное электрическое сопротивление почвы снижается значительно медленнее (рис. 8, а). [c.43]

Стальные резервуары, как правило, устанавливаются на песчаную подушку, которая в первый момент как бы изолирует днище почвы, однако вследствие капиллярного поднятия влаги в порах песка электролит может достигать оголенных мест днища и вызывать его коррозионные разрушения. Даже в среднекрупном песке почвенная влага обычно поднимается примерно на О,о м. Увеличение пористости песчаной подушки способствует усилению процесса, аэрации почвы и возникновению пар дифференциальной аэрации, усиливающих коррозионное разрушение днищ. [c.230]

Вследствие резкой гетерогенности грунтов весьма вероятно возникновение контактов металла сооружения с различными почвенными электролитами, отличными по pH, минерализации, составу минеральных солей, составу растворенных в электролите газов и составу газовой фазы грунта. Наиболее известна макрокоррозионная пара дифференциальной аэрации. Она образуется из-за различной диффузии кислорода — основного деполяризатора катодных реакций — к различным участкам сооружения из-за либо различий в диффузионных свойствах среды, либо разности путей диффузии. [c.185]

Очевидно, что в своем теоретическом пределе суммарный ток коррозионной пары должен стремиться к минимуму, т. е. к нулю. Это условие не следует понимать так, что грунтовая илт1 жидкостная коррозия безопасны. В действительности, когда скорость почвенной и.ти жидкостной коррозии стабилизируется, металл все-таки разрушается достаточно активно. В табл. 1 приведены экспериментальные данные о характере затухания скорости коррозии стальных образцов в жидком электролите (Mop Koii воде). [c.8]

Концентрация углекислого газа у поверхности металла поддерживается на достаточно высоком уровне, так как трубопровод находится в почвенном электролите, содержащем углекислый газ или соли угольной кислоты. Электроосмос [94] способствует этому явлению. [c.64]

Увлажненная тепловая изоляция представляет собой гетерогенный электролит, аналогичный почве, поэтому Закономерности, характерные для почвенной коррозии, могут быть использованы и для объяснения процессов, развивающихся на металлической поверхности теплопроводов при такой изоляции. [c.7]

Коррозия металлической поверхности во влажных грунтах протекает по двум сопряженным реакциям. На аноде (рис. 3) металл в виде гидратированных ионов переходит в почвенный электролит, а оставшиеся электроны перемещаются по металлу к катоду [c.12]

Основное значение для грунтов и почв как почвенно-грунтового электролита имеет характер увлажняющих вод. Атмосферные осадки, конденсат водяных паров, поверхностные и грунтовые воды, соприкасаясь с твердой фазой почвогрунта. образуют почвенный электролит — жидкую фазу. Вода может быть связана с капиллярнопористым скелетом почвы и грунта с помощью химической, физико-химической или физико-механической связи. [c.56]

Предложен разработанный на основании экспериментальных и теоретических исследований инженерный расчет определения полноты катодной защиты. Рассмотрено превращение параметров электрического сопротивления в почвенных электролитах. Описана электродинамика процессов, происходящих на границе металл — электролит. Проанализированы возможности эффективной защиты подземных металлических сооружений и коммуникаций от коррозии. Обобщен производственный опыт и даны примеры расчетов. [c.2]

Энергетические изменения, происходящие в электродах и почвенном электролите, органически связаны с электромагнитными изменениями в системе, а следовательно, и ее электромагнитными параметрами. Поэтому явление на границе раздела фаз электрод—раствор обусловлено изменениями векторов, удовлетворяющими граничным условиям одновременно обеих фаз и вытекающими из полных феноменологических максвелловских соотношений. [c.73]

Электрохимическая коррозия заключается в переходе в электролит ионов металла под действием разности потенциалов, обусловленной химической и структурной неоднородностью отдельных участков поверхности металла и градиента температуры. К частным ее случаям относятся некоторые виды влажной атмосферной и почвенной коррозии, протекающей под действием блуждающих токов, а также контактная коррозия (в зоне [c.7]

Грунтовая коррозия имеет свои особенности. Заключаются они в гетерогенном строении ночв и грунтов (частицы разной крупности, газовые пустоты, влага) и в неподвижности их по отношению к корродирующей поверхности металла. Вследствие этих особенностей условия катодного п анодного процессов сильно отличаются от электрохимической коррозии в протекающей воде. При грунтовой коррозии анодный процесс представляет собой переход двухвалентного иона железа в почвенный электролит, которого может не быть в сухих грунтах из-за недостатка влаги на поверхности металла в катодном процессе происходит ассимиляция та катодных участках кислорода с переходом его в ионное состояние. [c.38]

Смешанный катодно-омический и омический контроль наблюдается в условиях работы макроэлементов при неравномерной аэрации, причем при омическом контроле процесс коррозии затормаживается в основном сопротивлением передвижению ионов в почвенном электролите протяженной макрокоррозионной пары. [c.200]

Электродный потенциал Уп представляет собой скачок потенциала на фазовой границе металл — почвенный электролит, обусловленный протеканием электродных реакций. [c.97]

Первичным процессом на железном аноде в почве является переход двухвалентного иона железа в почвенный электролит с [c.99]

Если трубопровод находится в поле внешнего источника постоянного тока, то омическая составляющая измеренной разности потенциалов между трубой и землей представляет собой разность потенциалов в измерительной цепи за пределами двойного электрического слоя, где пространственно локализован скачок потенциала на фазовой границе металл— почвенный электролит. Эта омическая составляющая измеренной разности потенциалов состоит из падения потенциала в диффузионном слое, в покрывающем слое на электроде, в слое изоляции, в среде между электродом сравнения и трубой. [c.101]

Медленная часть омической составляющей потенциала может достигать значительных величин, равных по порядку перенапряжению диффузии для потенциалопределяющих ионов. Однако присутствие в электролите индифферентных компонентов резко уменьшает медленную часть омического падения потенциала в диффузионном слое, так что во многих практически интересных случаях ими можно пренебречь. Валяным примером такого рода является рассматриваемый нами случай металлического трубопровода, находящегося в грунте, так как почвенный электролит всегда содержит индифферентные компоненты [c.148]

Причины возникновения разности потенциалов на газопроводе при почвенной коррозии. Металлические сооружения, уложенные в землю, находятся под непрерывным воздействием окружающего грунта. На поверхности газопровода, контактирующей с почвенным электролитом, в местах нарушения сплошности изолирующего покрытия на границе металл — электролит устанавливается определенный электрохимический (электродный) потенциал. Величину электродного потенциала газопровода можно определить по разности потенциалов между газопроводом и неполяризующимся медносульфатным электродом. Таким образом, значение потенциала газопровода представляет собой разность его электродного потенциала и потенциала электрода сравнения по отношению к грунту. Стационарный потенциал зависит от состояния поверхности газопровода и физико-химических свойств грунтов. [c.8]

Простые катионы и анионы в почвенно-грунтовом электролите характеризуются коэффициентом диффузии, равным (0,5, 2) х ХЮ-=см2/с при 25°С [3] табл. 2.2). [c.60]

Следует отметить, что термин почвенная коррозия не отражает сущность происходящего процесса, так как этот вид коррозии может возникнуть не только в почве, но и в грунте, воде и любом другом электролите. [c.9]

Грунты представляют собой капиллярно-пористую среду с явно выраженной структурной неоднородностью и состоят из твердой и жидкой фаз. Грунтовая влага, являясь растворителем, содержит в себе газы воздуха, растворенную углекислоту и ионы водорода. Из твердой фазы в грунтовой раствор переходят ионы Са", Ка, СОз, 804, СГ. В меньших количествах в грунтовом растворе содержатся ионы Ы, К , Ге", Ге , АГ", Мп", 2п", Си", а также различные органические соединения (растворенные и взвешенные), коллоидные растворы и грубые взвеси минеральных веществ. Грунтовый раствор образует электропроводящую среду — грунтовый (почвенный) электролит, являющийся активным звеном электрохимических коррозионных процессов. [c.6]

Влияние кислотности, pH и солевого состава. Почвенный электролит большинства почв дает нейтральную реакцию при pH = 6 ч- 7,5. Повышение общей кислотности и сни жение pH во многих случаях связаны с увеличением коррозионной активности почвы. [c.11]

Такие условия всегда наблюдаются на поверхности любого металла, погруженного в почвенный электролит или имеющего на поверхности тонкую пленку влаги, поэтому степень опасности коррозионного разрущения оценивают не по возможности его возникновения, а по скорости и величине потерь металла. Другими словами, сте-пень коррозионного разрушения металла определяется силой тока коррозии /кор- [c.45]

При катодной защите отрицательный полюс источника постоянного тока подключают к трубопроводу, а положительный — к искусственно созданному аноду-заземлению, Прн включении источника тока электрическая цепь замкнется через почвенный электролит и на оголенных участках трубопровода в местах повреждения изоляции начнется процесс катодной поляризации (рис, 27). В простейшем случае получают трехэлектрод-иую систему. На рис. 28, а изображена коррозионная диаграмма такой системы при полной поляризации, когда омическим сопротивлением в связи с высокой электропроводностью почвенного электролита можно пренебречь. [c.113]

Кроме анодных и катодных реакций при электрохимической коррозии происходит движение электронов в металле и ионов в электролите. Электролитами могут быть растворы солей, кислот и оснований, морская вода, почвенная вода, гюда атмосферы, содержащая СО2, ЗОа, О2 и другие газы. Кроме электрохимических реакций при коррозии обычно протекают вторичные химические реакции, например взаимодействие ионов металла с гидроксид-ионами, концентрация которых повышается в результате катодных реакций [c.229]

Основная причина почвенной коррозии — наличие воды. Даже при минимальной влажности почва становится ионным проводником электрического тока, т.е. представляет собой электролит. К почвенной коррозии применимы основные закономерности электрохимической коррозии, справедливые для жидких электролитов. Однако электрохимический характер почвенной коррозии имеет особенности, отличающие ее от коррозии при погружении металла в электролит или от коррозии под пленкой влаги. Это связано с тем, что почва имеет сложное строение и представляет собой гетерогенную капиллярно-пористую систему. Почвы обладают водопроницаемостью и капиллярным водоперемещением, они накапливают и удерживают тепло и вместе с тем снижают испаряемость влаги. Если вода находится в порах или в виде поверхностных пленок на стенках пор, то ее связь с почвой имеет физико-механический характер. При этом влага удерживается в почве в неопределенных соотношениях. Другой вид связи — физико-химическая, при которой возникают коллоидные образования почвы. Возможна также химическая связь, которая характеризуется строго определенным молекулярным соотношением компонентов, например при образовании гидратированных химических соединений. [c.41]

Механизм коррозии металла в почве определяется термодинамической вероятностью процесса. В почве, которую можно рассматривать как гетерогенный электролит, скорость коррозионного процесса по катодным и анодным реакциям, т, е. электрохимической коррозии, во много раз больше, чем химической. Поэтому принято считать, что почвенная коррозия протекает по механизму электрохимической коррозии, химическая коррозия в почвах практически отсутствует. Исходя из этого положения, явления, лежащие в основе почвенной коррозии, можно объяснить с позиций теории коррозии металлов в электролитах [2]. Известно, что разные металлы в различной степени подвержены коррозии. Чем легче совершается переход дтомов металла в ионы тем больше выделяется свободной энергии и тем менее коррозионностоек данный металл. Мерой этой энергии является значение нормального потенциала. [c.11]

Растворимость газов в воде возрастает с увеличением парциального давления и с понижением температуры. Кроме того, в почвенном электролите растворимость газов уменьшается с повышением его минерализации. Из газов почвенно-грунтового воздуха наиболее активными в коррозионном процессе являются кислород и двуокись углерода. Содержание кислорода в почвогрунте зависит от его пористости, влагосодержания, температуры и биологическях [c.63]

Анодные заземления из углеродистой (трубной или конструкционной) стали, установленные в грунт, вследствие протекания на Н11х анодных процессов растворяются (ионы металла переходят в почвенный электролит), что при больших токах защиты приводит к быстрому разрушению заземлений. [c.67]

При катодной защите (рис. 14) к газопроводу 1 подключают отрицательный полюс источника постоянного тока 2. Полонштельный иолюс источника тока подключают к искусственно созданному аноду 3 — заземлению. При включенш источника тока электрическая цепь замкнется через почвенный электролит и на оголенных участках газопровода в местах повреждений изоляции начнется процесс катодной поляризации. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология