Морская коррозия

Морская коррозия

Морская коррозия – распространенный вид электрохимической коррозии, которая проходит под действием морской воды. Даная коррозионная среда хорошо насыщенна кислородом, имеет высокий показатель электропроводности. Морская вода является отменным электролитом. Это раствор различных солей, растворенных газов, скопление живых биологических организмов, их останков. Характер коррозии в такой среде отличается большой сложностью. В морской воде наличествуют соли магния, калия, кальция. Также в ней присутствуют хлориды, которые активизируют разрушающее действие и препятствуют образованию плотных защитных пленок на металлических поверхностях. В этом случае оксидная пленка является катодом, анодом выступает металл в зазорах, трещинах.

Морской коррозии наиболее часто подвергаются подводные трубопроводы, объекты военно-морского транспорта, сооружения промышленного и транспортного флота, металлоконструкции в портах, днища судов, строительные предприятия и береговые электростанции, установки нефтепроводов. Характер морской коррозии зависит от места нахождения металлических конструкций по отношении к воде. Разрушительные процессы будут протекать по-разному в зоне ила, на малых или больших глубинах, в зоне брызг или прилива, прибережной полосы, в атмосфере, выше зоны водяных брызг.

На скорость развития процессов коррозии влияют химические, физические и биологические факторы.

К химическим факторам относятся:

  • соленость воды;
  • уровень рН;
  • насыщенность растворенными газами;
  • концентрация хлоридов, сульфатов;

Физическими факторами являются:

  • давление;
  • температура;
  • скорость движения воды и воздуха;
  • присутствие в воде твердых частиц, ила;
  • количество пузырьков воздуха.

Биологический фактор - это обрастание металлов живыми организмами, бактериями. Это влечет за собой изменение рН, концентрации кислорода.

В морской среде развиваются многие виды коррозии.

  • Щелевая коррозия образовывается в зазорах, порах и щелях, под прокладками и шайбами. Это наиболее распространенный вид разрушений в морской воде. Пространство, которое образовалось под отложениями ила, песка, может быть причиной появления застойной зоны. Именно в ней металлы подвергаются щелевой коррозии. Особенно чувствительна к такому виду разрушений нержавеющая сталь. На ее поверхности формируется защитная пленка оксида хрома. Но оксидный слой быстро разрушается при ограниченном доступе кислорода.
  • Контактная коррозия. Ее может спровоцировать неправильное сочетание разных металлов в местах соединений. Контакт разнородных металлов вызывает усиление процесса коррозии электроотрицательного металла. Необходимо сопоставить стационарные потенциалы разных металлов в среде морской воды, чтобы сделать выводы об их реакции. При несоблюдении условий правильного выбора контактирующих металлов, масштабы коррозии могут быть очень крупными.
  • Питтинговая, язвенная коррозия. Возникает при высоком содержании хлорид-ионов. Поражает нержавеющие стали, а также алюминиевые сплавы. Неаккуратный монтаж деталей и контактных узлов провоцирует возникновение дополнительных зазоров и ускорение развития разрушительных процессов.
  • Коррозионное растрескивание деталей. Этот вид разрушений провоцирует попадание капель воды на горячую поверхность конструкций, труб и турбин. Имеет место коррозия под пленкой растворов солей высокой концентрации. Нержавеющая сталь подвергается растрескиванию при температуре 80 градусов и выше.
  • Струевая коррозия. Она проявляется в условиях повышенной скорости движения воды. Влияние этого фактора ведет к появлению разрушений металлов, особенно медных сплавов.
  • Избирательная коррозия. Часто ей подвергаются латунь и бронза.
  • Межкристаллитная коррозия. Это процесс разрушения по граням кристаллов. Характеризуется тем, что металл может потерять прочность, почти не изменяя внешнего вида.
  • Биологическая коррозия. При обрастании поверхности живыми организмами, особенно сульфатредуцирующими бактериями, коррозия усиливается. Но если наблюдается снижение аэрации, уплотнение кроющего действия микроорганизмов, разрушительные процессы могут приостановиться. Обрастания неоднозначно действует на нержавеющие стали, медные и алюминиевые сплавы. И все же их влияние скорее негативное. Наиболее разрушительное влияние биологическая коррозия имеет на алюминиевые и никелевые сплавы, свинец, олово, а также на стали разных видов. Наиболее стойкими к обрастанию называют магний и цинк. Поверхность медных изделий не поддается влиянию морских организмов.

Высокую стойкость к разрушительным процессам имеют титановые сплавы.

В условиях морской воды может развиваться и сплошная (общая) коррозия, и местная коррозия.

 

Другая классификация коррозионных процессов разделяет разрушения на два типа: гальваническую и коррозию блуждающих токов.

Гальваническая коррозия являет собой электрохимическую реакцию, между разнородными металлами. Один из них более активен, другой имеет меньшую химическую активность. Металлы обладают разным электрическим потенциалом. Движение электронов в атомах метала – это электричество. При гальванической коррозии происходит электрообмен.

Контакт двух или более металлических деталей может проходить посредству их соприкосновения или с помощью проводника. В момент их погружения в жидкость, которая является электролитом, начинается гальваническая коррозия. Электролитом может быть любая вода, кроме химически чистой. И в соленой воде, и в водопроводной наличествуют минеральные вещества, которые способствуют электропроводности. Повышение температуры водной среды способствует ускорению развития гальванической коррозии. Поэтому эксплуатация водного транспорта в жарких странах более подвержена разрушениям, чем в морях севера.

Гальваническая коррозия начинается со вздутия краски на гранях металла, появление белого налета на поврежденной поверхности. Затем проявляются более видимые углубления.

Коррозия от блуждающих токов возникает при помещении металла в среду, по которой движется электрический ток. При гальванической коррозии используются электрические потенциалы самих металлов, а коррозия блуждающих токов происходит при наличии электричества. И океан, и река, и море – это заземленный водоем. Ток достигает земли через воду. Металлы, которые попали под линию «пробоя», поддаются активным разрушениям. Блуждающие токи чаще порождаются внешними источниками. Но внутренние источники тоже могут создавать электрические разряды (замыкание в сети подводной лодки, повреждением проводки, ошибки при подключении деталей электрического оборудования). Береговое электроснабжение – это распространенный источник появления блуждающих токов. Подводная лодка, которая причиной появления блуждающих токов, может спровоцировать развитие коррозии в лодках, находящихся поблизости и подключенных к береговой электрической сети. 

Основные факторы, активно влияющие на скорость развития морской коррозии:

Соленость воды

Морская вода имеет соленость от 8% до 36%. Показатель солености определяется количеством твердых частиц в граммах, которых находятся в растворенном виде на 1 л воды. Этот фактор оказывает влияние на скорость развития коррозии, но его действие незначительное.

Состав воды

Этот фактор имеет большое значение. К примеру, в несколько раз увеличивает скорость коррозии присутствие сероводорода. Различные загрязнения водных масс оказывают такое же влияние.

Скорость движения водных масс

От движения морской воды зависит протекание диффузии кислорода. Увеличение скорости доставки кислорода к катодным участкам усиливает коррозию поверхности. Потужным потоком воды разрушается защитная пленка металла. Особенно остро на скорость движения воды реагируют алюминий, медь, цинк. Увеличение скорости потока

провоцирует усиленную коррозию на уровне ватерлинии, на участках сооружений, которые время от времени смачиваются морской водой.

Ватерлиния

Это зона смачивания поверхности морской водой. Это зона над уровнем воды от нескольких сантиметров до 1 метра. В таких условиях происходит облегчение доступа кислорода. Периодическое смачивание водой и интенсивное воздействие брызг ведет к разрушению защитных пленок. При повышенном уровне аэрации брызги на поверхности металла имеют свойство быстро высыхать, образуя налет из микрокристаллов солей. Солнечные лучи нагревают конструкции, тем самым ускоряя разрушение. Поэтому коррозия вблизи ватерлинии имеет усложненный характер.

Зазоры, щели, трещины

На ровной и гладкой поверхности металла скапливается меньше грязи, чем на шероховатой. Неровности, трещины, царапины, щели способствуют оседанию различных веществ, которые задерживают влагу. Это объясняет появление дополнительных очагов формирования коррозии. Неровные, прерывистые швы после использования сварки также могут быть причиной разрушения.

Наличие прокатных окалин

Если на поверхности металла оказались участки, неочищенные от прокатной окалины, то формирование разрушительных процессов может ускорится. На поверхности металла формируется гальванопара. Окалина в этом случае позиционируется как катод, а метал – как анод. Имеет место анодное растворение материала. Такой же процесс можно наблюдать при нарушении целостности покрытия краской.

Температура поверхности

Повышение температуры ведет за собой подъем интенсивности разрушений, уменьшение растворимости кислорода. При соприкосновении с теплоносителями металл подвергается дополнительному действию коррозии. К примеру, наиболее частой причиной выхода из строя теплообменников называют коррозию теплопередающих компонентов. Работу теплообменного оснащения поражает питтинговая, межкристаллитная и щелевая коррозия.

Обрастание поверхности металла живыми морскими организмами вызывает биологическую коррозию. В процессе фотосинтеза микроорганизмы усиленно выделяют кислород, вследствие чего коррозионные процессы значительно ускоряются.

Расскажи о нас:

Nanoprotech в соцсетях

Подписка на новости

 

Имя:
E-mail:
Новости компании, акции,
мероприятия. Рассылка один раз в неделю. Гарантируем не передавать ваши данные третьим лицами.
 

Защита от коррозии

podval_1

Защита электрики

podval_2

Универсальная защита

podval_3

ОOО “Инновационные Технологии”, г. Санкт-Петербург.