Виды электрохимической коррозии

Различают три вида электрохимической коррозии — коррозия в электролитах, почвенная и атмосферная.

Коррозия металла, возникающая под действием водных раство­ров солей, кислот или почвенных вод, называется коррозией в электролитах.

Чем активнее электролит, т. е. чем больше концентра­ция солей, кислот, щелочей, тем интенсивнее разрушение. Примером коррозии в элек­тролитах может служить кор­розия подводных участков магистральных трубопрово­дов при переходе водных препятствий — рек, озер, бо­лот и т. п.

Коррозия металла в грун­товых условиях, например подземных трубопроводов и резервуаров, находящихся под действием почвы или поч­венного электролита, называется почвенной корро­зией. Коррозионные свойства почвы объясняются некоторыми ее особенностями и в первую очередь ее капиллярно-пористым строением, различными формами связи воды, воздуха и почвы. Кроме того, имеет важное значение чередование участков почв с различ­ными физико-химическими свойствами, а также неодинаковая кисло­родная проницаемость отдельных видов почв. Для магистральных трубопроводов большой протяженности характерно чередование участков с различной воздухопроницаемостью, что приводит к обра­зованию гальванических пар неравномерной аэрации. В этом слу­чае участки с большей воздухопроницаемостью превращаются в ка­тод, а с меньшей воздухопроницаемостью — в анод, между которыми протекает ток; при этом процесс коррозии, как правило, наблюдается в анодном участке, как более влажном и, следовательно, менее воздухопроницаемом.

Влияние воздухопроницаемости на коррозию называется диф­ференциальной аэрацией. На рис. 80 показана схема возникно­вения гальванической дифференциальной аэрации.

В целом коррозионная активность почвы, влияющая на процесс коррозии, зависит от ряда взаимосвязанных факторов — от электропроводности почвы, влажности, воздухопроницаемости, темпера­туры, кислотности, состава солей и величины рН, в свою очередь зависящей от концентрации ионов водорода.

Рис. 80. Схема возникающей пары диф­ференциальной аэрации

Кроме указанных причин коррозии наблюдается также разру­шение подземных трубопроводов под воздействием блуждающих токов (электрокоррозия), являющееся по своему харак­теру электрической коррозией. В этом случае коррозия металла возникает в связи с проникновением на трубу токов утечки (блу­ждающих токов) с рельсов электрифицированного транспорта или других промышленных установок постоянного тока. Блуждающие токи, проникая в тело металлоконструкций через поврежденную изоляцию, создают своеобразные анодные и катодные зоны. Ток при движении между этими зонами постепенно разрушает металл в анодной зоне.

Коррозия металлов, происходящая в результате воздействия кислорода воздуха и атмосферной влаги, называется атмосфер­ной коррозией.

Атмосферная коррозия наблюдается на трубопроводах, про­ложенных на поверхности грунта или в местах воздушных переходов, а также в наземных резервуарах и коммуникациях.

 

Методы определения коррозионных свойств почвы

Для выбора средств защиты стальных подземных сооружений — трубопроводов и резервуаров необходимо располагать данными о коррозионных свойствах почвы. Чем выше электросопротивление (с малым содержанием солей и влаги), тем меньше токи коррозии и соответственно меньше разъедание металла. Коррозионная актив­ность почв по их удельному электросопротивлению характеризуется следующими показателями:

 

Удельное сопро­тивление, Ом • м	Степень активности почвы	Удельное сопро­тивление, Ом-м	Степень активности почвы
5—10 10-20	Особо высокая Высокая Повышенная	20-100 >100	Средняя Низкая

 

Для определения омического сопротивления почвы пользуются различными методами и приборами. Наиболее распространен так называемый четырехэлектродный метод, позволяющий определять удельное сопротивление почвы на глубине укладки трубопровода при установке электродов на расстояние 0,20 м от поверхности земли и с разрывом между ними 2 м.

 

В качестве прибора для определения удельного электрического сопротивления используется преимущественно потенциометр типа МС-08.

 

Результаты измерений изображают в виде графиков. Пример такого графика приведен на рис. 81, из которого видно, что наиболее агрессивным участком вдоль трассы протяженностью 4 км является участок 8 с удельным сопротивлением 3 Ом∙м и менее агрессивным — участок 2 с удельным сопротивлением более 180 Ом∙м. Шаг измерений обычно принимают равным 50—100 м.

 

Рис. 81. График удельного сопротивления почвы вдоль трассы тру­бопровода