【Вопрос на день】12.21 Способы предотвращения коррозии в зазорах (за ответ +3 балла; за правильный ответ ещё +3–8 баллов)

Коррозия в щелях возникает из-за наличия узких щелей или зазоров, при этом коррозия происходит внутри этих щелей или рядом с ними. Щель, в которой происходит коррозия, должна быть достаточно широкой, чтобы раствор коррозии мог попасть в нее, но в то же время достаточно узкой, чтобы раствор оставался неподвижным. Коррозия в зазорах обычно возникает в местах контакта поверхности металла с прокладками, шайбами, вкладышами, налетами на поверхности, а также в местах наложения слоев металла и других подобных зонах. Считается, что коррозия в зазорах возникает из-за разницы в концентрации кислорода внутри и снаружи зазора. Из-за недостатка кислорода внутри зазора процесс восстановления кислорода происходит преимущественно на поверхности металла снаружи зазора. В результате этого внутри зазора происходит растворение металла, что приводит к образованию большого количества положительных ионов (M+). Чтобы поддерживать электрический баланс, вредные ионы, такие как C-, попадают внутрь зазора извне. Это приводит к увеличению концентрации хлоридов металла внутри зазора. Гидролиз хлоридов металла приводит к образованию свободной кислоты (H+Cl-), что ускоряет процесс растворения металла. Таким образом формируется самокатализирующийся процесс. Коррозия в зазорах часто сопровождается длительным периодом инкубации, однако, как только она начинается, развивается с ускоряющейся скоростью. Металлы в тупом состоянии склонны к коррозии в щелях в среде, содержащей ионы галогенов. Основные меры по предотвращению коррозии в зазорах включают: выбор материалов, устойчивых к коррозии в зазорах ； Создание рациональной конструкции для защиты от коррозии ； Используется электрохимическая защита и защита с помощью ингибиторов коррозии.

Какие существуют способы предотвращения коррозии в щелях? Ответ: Многие металлические элементы соединяются с помощью винтов, заклепок, сварки и т. д. В местах этих соединений или сварных швов могут образовываться узкие щели. Ширина щели (как правило, от 0,025 до 0,1 мм) достаточна для проникновения электролитической среды, что позволяет металлу внутри щели и металлу снаружи образовать короткозамкнутую батарею, в результате чего внутри щели происходит интенсивная коррозия. Металл в среде подвергается более серьезной локальной коррозии в местах наличия щелей или на поверхностях, покрытых другими материалами; такая коррозия называется коррозией в щелях. Помимо различий в концентрации ионов металлов или растворенного кислорода внутри щели по сравнению с концентрациями в окружающей среде, основной причиной коррозии в щелях является самокаталитический процесс: гидролиз хлоридов металлов внутри щели приводит к быстрому снижению уровня pH, что ускоряет растворение металла. Факторы, влияющие на процесс: (1) Ширина щели: щель должна быть достаточно широкой, чтобы жидкость могла в нее попасть, но в то же время достаточно узкой, чтобы жидкость оставалась внутри нее. (2) Среда: Этот вид коррозии может происходить во многих средах, причем наиболее серьезно он проявляется в средах, содержащих Cl—. (3) Металлические материалы: такая коррозия часто возникает у металлов или сплавов, имеющих пассивирующий слой или оксидную пленку.

Кроме щелей. Самое важное — это избежать наличия зазоров на этапе проектирования конструкции. Необходимо принимать соответствующие меры для предотвращения зазоров в местах соединения труб в теплообменном оборудовании с трубной пластиной, а также в зонах фланцев, прокладок, болтов и заклепок. Регулярно очищайте и поддерживайте скорость потока в среде, такой как морская вода, на уровне ≥1,5 м/с, чтобы предотвратить накопление загрязнений (включая морских организмов) на поверхности стали. Используются нержавеющие стали с высоким содержанием хрома и молибдена, а также стали с высоким содержанием хрома, молибдена и азота, устойчивые к коррозии в зазорах. В то же время можно видеть, что для борьбы с коррозией в зазорах необходимо сначала подобрать подходящий материал, что сложнее, чем при борьбе с точечной коррозией, к тому же экономические затраты будут выше.

Для комплектующих по возможности используется один и тот же материал, который покрывается краской в целях защиты от коррозии.

Коррозия в зазорах: в средах, содержащих хлорид-ионы и т. п., в структурных зазорах нержавеющей стали или в зазорах, образующихся между осадками и нержавеющей сталью, из-за закисления раствора (повышения концентрации хлорид-ионов, снижения значения pH) и нехватки кислорода нарушается защитный покров, что приводит к точечной или язвообразной коррозии. Профилактика и борьба: 1. С точки зрения конструкции — проектирование, предотвращающее возникновение щелей. Заменить заклепки или болтовые соединения сваркой. Для соединения фланцев, прокладок и болтов используются непоглощающие прокладки. 2. Что касается выбора материала, то следует использовать нержавеющую сталь с высоким содержанием хрома и молибдена или с высоким содержанием хрома, молибдена и азота; особенно при высоких температурах необходимо выбирать качественный материал. 3. Ингибиторы коррозии: при наличии возможности в среду добавляют ингибиторы коррозии. 4. Прочее: антикоррозионная обработка, покрытие катодом, катодная защита, а также увеличение скорости потока коррозионных сред — в некоторых условиях эти методы способствуют замедлению процесса коррозии.

Какие существуют способы предотвращения коррозии в щелях? Коррозия в зазорах возникает в основном из-за электрохимической неоднородности среды, вызванной наличием зазоров. Для предотвращения коррозии в зазорах применяются в основном материалы, устойчивые к коррозии в зазорах ； Создание рациональной конструкции для защиты от коррозии ； Используется электрохимическая защита и защита с помощью ингибиторов коррозии.

1. Самый эффективный способ устранения зазоров — это избежание их возникновения на этапе проектирования конструкции. Что касается зазоров в местах соединения труб в теплообменном оборудовании с трубной пластиной, а также зазоров между фланцами, прокладками, болтами и заклепками, необходимо принимать соответствующие меры для их предотвращения； 2. Электрохимический метод защиты, катодная защита ； 3. Краска с ингибитором коррозии ； 4. Использование подходящих материалов ； 5. Своевременно удалять осадки ； 6. Использование твердых материалов для заполнения швов ； 7. В качестве прокладок не следует использовать влагопоглощающие материалы, такие как асбест и бумага; предпочтительно использовать политетрафторэтиленовые материалы ；

Многие металлические элементы соединяются путем сварки, и в местах этих соединений или сварных швов могут образовываться узкие щели. Ширина щели (как правило, от 0,025 до 0,1 мм) достаточна для проникновения электролитической среды, в результате чего металл внутри щели и металл снаружи образуют короткое замыкание, что приводит к возникновению гальванической ячейки. Внутри щели происходит интенсивная коррозия; такая локальная коррозия называется коррозией в щелях.

1. Устранение зазоров. Самое важное — это избежать наличия зазоров на этапе проектирования конструкции. Необходимо принимать соответствующие меры для предотвращения зазоров в местах соединения труб в теплообменном оборудовании с трубной пластиной, а также в зонах фланцев, прокладок, болтов и заклепок. 2. Проводить регулярную чистку и поддерживать скорость потока воды в среде, такой как морская вода, на уровне ≥1,5 м/с, чтобы предотвратить накопление загрязнений (включая морских организмов) на поверхности стали. 3. Используются нержавеющие стали с высоким содержанием хрома и молибдена, а также стали с высоким содержанием хрома, молибдена и азота, устойчивые к коррозии в зазорах.

Какие существуют способы предотвращения коррозии в щелях? Эффективным способом предотвращения такой коррозии является повышение содержания хрома и молибдена в сплаве, особенно молибдена.