Unter allen existierenden Arten der Zerstörung von Metallen tritt am häufigsten elektrochemische Korrosion auf, die infolge ihrer Wechselwirkung mit einem elektrolytisch leitenden Medium auftritt. Der Hauptgrund für dieses Phänomen ist die thermodynamische Instabilität von Metallen in den sie umgebenden Umgebungen.
- Hauptsorten
- Intergranular
- Lochfraß
- Spalt
- Wie manifestieren sich verschiedene Arten von Korrosion?
- Rostschutzmethoden
- Methodennummer 1
- Methode Nummer 2
- Methode Nummer 3
- Methodennummer 4
Viele Objekte und Strukturen sind dieser Art von Korrosion ausgesetzt:
- Gas- und Wasserleitungen;
- Elemente von Fahrzeugen;
- andere Konstruktionen aus Metall.
Korrosionsprozesse, dh Rost, können in der Atmosphäre, im Boden und sogar in Salzwasser auftreten. Das Reinigen von Metallstrukturen von Manifestationen elektrochemischer Korrosion ist ein komplexer und langwieriger Prozess, daher ist es einfacher, dessen Auftreten zu verhindern.
zum Inhalt ↑Hauptsorten
Wenn in Elektrolyten Korrosion auftritt, wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. In dieser Hinsicht wird es als elektrochemisch bezeichnet. Es ist üblich, die folgenden Arten von elektrochemischer Korrosion zu unterscheiden.
Intergranular
Mit intergranularer Korrosion ist ein derart gefährliches Phänomen gemeint, bei dem die Korngrenzen von Nickel, Aluminium und anderen Metallen selektiv zerstört werden. Dadurch gehen die Festigkeit und die plastischen Eigenschaften des Materials verloren. Die Hauptgefahr dieser Art von Korrosion besteht darin, dass sie nicht immer optisch erkennbar ist.
Lochfraß
Die elektrochemische Lochfraßkorrosion ist eine Punktläsion einzelner Abschnitte der Oberfläche von Kupfer und anderen Metallen. Abhängig von der Art der Läsion gibt es geschlossene, offene sowie Oberflächen-Lochfraß. Die Größe der betroffenen Bereiche kann von 0,1 mm bis 1,5 mm variieren.
Spalt
Elektrochemische Spaltkorrosion wird üblicherweise als verstärkter Prozess der Zerstörung von Metallstrukturen an den Stellen von Rissen, Lücken und Rissen bezeichnet. Spaltkorrosion kann in Luft, Gasgemischen und Meerwasser auftreten. Diese Art der Zerstörung ist charakteristisch für Gaspipelines, den Boden von Schiffen und viele andere Objekte.
Korrosion ist unter Bedingungen einer geringen Menge an Oxidationsmittel aufgrund einer schwierigen Annäherung an die Wände des Spaltes üblich. Dies führt zur Ansammlung von korrosiven Produkten innerhalb der Lücken. Der im Innenraum des Spaltes enthaltene Elektrolyt kann sich aufgrund der Hydrolyse von Korrosionsprodukten ändern.
Um Metalle vor Spaltkorrosion zu schützen, werden üblicherweise verschiedene Methoden angewendet:
- Abdichten von Lücken und Spalten;
- elektrochemischer Schutz;
- Hemmungsprozess.
Als prophylaktische Methoden sollten von Anfang an nur die Materialien verwendet werden, die am wenigsten rostempfindlich sind, sowie der kompetente und rationelle Bau von Gasleitungen und anderen wichtigen Objekten.
Die richtige Vorbeugung ist in vielen Fällen einfacher als die anschließende Reinigung von Metallstrukturen von hartnäckigem Rost.
zum Inhalt ↑Wie manifestieren sich verschiedene Arten von Korrosion?
Als Beispiel für den Verlauf des Korrosionsprozesses können wir die Zerstörung verschiedener Geräte, Fahrzeugkomponenten sowie aller Strukturen aus Metall anführen, die sich befinden:
- in der Luft;
- in Gewässern - Meeren, im Boden und unter der Erde enthaltenen Flüssen;
- in technischen Umgebungen usw.
Beim Rosten wird das Metall zu einer multielektronischen galvanischen Zelle. Wenn beispielsweise Kupfer und Eisen in einem elektrolytischen Medium in Kontakt kommen, ist Kupfer die Kathode und Eisen die Anode. Eisen in Form von Ionen gibt die Elektronen von Kupfer ab und gelangt in die Lösung. Wasserstoffionen beginnen sich in Richtung Kupfer zu bewegen und werden dort abgegeben. Wenn die Kathode immer negativer wird, entspricht sie bald dem Potential der Anode, wodurch sich der Korrosionsprozess zu verlangsamen beginnt.
Verschiedene Arten von Korrosion manifestieren sich auf unterschiedliche Weise. Intensiver manifestiert sich elektrochemische Korrosion in den Fällen, in denen Einschlüsse von Metall mit geringerer Aktivität in der Kathode als Korrosion vorhanden sind - Rost tritt schneller auf ihnen auf und ist sehr ausdrucksstark.
Das Auftreten von atmosphärischer Korrosion tritt in feuchter Luft und normaler Temperatur auf. In diesem Fall bildet sich auf der Metalloberfläche ein Feuchtigkeitsfilm mit gelöstem Sauerstoff. Der Prozess der Metallzerstörung wird mit zunehmender Luftfeuchtigkeit und dem Gehalt an gasförmigen Oxiden von Kohlenstoff und Schwefel intensiver, vorausgesetzt:
- Risse;
- Rauheit;
- andere Faktoren, die den Kondensationsprozess erleichtern.
Bodenkorrosion betrifft am meisten eine Vielzahl von unterirdischen Strukturen, Gasleitungen, Kabeln und anderen Strukturen. Die Zerstörung von Kupfer und anderen Metallen erfolgt aufgrund ihres engen Kontakts mit der Bodenfeuchtigkeit, die auch gelösten Sauerstoff enthält. Die Zerstörung von Rohrleitungen kann sechs Monate nach dem Datum ihres Baus erfolgen, wenn der Boden, in dem sie installiert sind, durch einen erhöhten Säuregehalt gekennzeichnet ist.
Unter dem Einfluss von Streuströmen, die von Fremdkörpern ausgehen, tritt elektrische Korrosion auf. Hauptquellen sind elektrische Eisenbahnen, Stromleitungen sowie spezielle Anlagen, die mit konstantem Strom betrieben werden. Diese Art der Korrosion führt in größerem Maße zur Zerstörung von:
- Gaspipelines;
- alle Arten von Strukturen (Brücken, Hangars);
- Stromkabel;
- Ölpipelines.
Die Wirkung des Stroms provoziert das Auftreten von Abschnitten des Ein- und Ausgangs von Elektronen - dh Kathoden und Anoden. Der intensivste zerstörerische Prozess findet genau in Bereichen mit Anoden statt, sodass Rost auf diesen stärker wahrnehmbar ist.
Die Korrosion einzelner Komponenten von Gas- und Wasserleitungen kann durch die Tatsache verursacht werden, dass der Prozess ihrer Installation gemischt ist, dh unter Verwendung verschiedener Materialien erfolgt. Die häufigsten Beispiele sind Lochfraß in Kupferelementen sowie Bimetallkorrosion.
Bei der gemischten Installation von Eisenelementen mit Kupfer- und Zinklegierungen ist der Korrosionsprozess weniger kritisch als beim Kupferguss, dh bei Kupfer-, Zink- und Zinnlegierungen. Rohrleitungskorrosion kann mit speziellen Methoden verhindert werden.
Rostschutzmethoden
Zur Bekämpfung von heimtückischem Rost werden verschiedene Methoden angewendet. Betrachten Sie diejenigen, die am effektivsten sind.
Methodennummer 1
Eine der beliebtesten Methoden ist der elektrochemische Schutz von Gusseisen, Stahl, Titan, Kupfer und anderen Metallen. Worauf basiert es?
Die elektrochemische Verarbeitung von Metallen ist eine spezielle Methode zur Änderung von Form, Größe und Oberflächenrauheit durch anodische Auflösung in einem Elektrolyten unter dem Einfluss von elektrischem Strom.
Um einen zuverlässigen Schutz gegen Rost zu gewährleisten, müssen diese bereits vor Beginn der Verwendung von Metallprodukten, die in ihrer Zusammensetzung verschiedene Bestandteile organischen und anorganischen Ursprungs enthalten, mit besonderen Mitteln behandelt werden.Mit dieser Methode können Sie das Auftreten von Rost zu einem bestimmten Zeitpunkt verhindern, aber später müssen Sie die Beschichtung aktualisieren.
Elektrischer Schutz ist ein Prozess, bei dem eine Metallstruktur an eine externe Quelle für konstanten elektrischen Strom angeschlossen wird. Infolgedessen wird auf seiner Oberfläche eine Polarisation von Elektroden vom Kathodentyp gebildet, und alle Anodenbereiche beginnen sich in Kathodenbereiche umzuwandeln.
Die elektrochemische Verarbeitung von Metallen kann unter Beteiligung der Anode oder Kathode erfolgen. In einigen Fällen erfolgt eine abwechselnde Verarbeitung des Metallprodukts mit beiden Elektroden.
Ein kathodischer Korrosionsschutz ist in Situationen erforderlich, in denen das zu schützende Metall nicht für eine Passivierung prädisponiert ist. Eine externe Stromquelle, eine spezielle kathodische Schutzstation, ist an ein Metallprodukt angeschlossen. Diese Methode eignet sich zum Schutz von Gasleitungen sowie Wasser- und Heizungsleitungen. Dieses Verfahren weist jedoch bestimmte Nachteile in Form von Rissen und Zerstörung von Schutzbeschichtungen auf - dies tritt in Fällen einer signifikanten Verschiebung des Potentials des Objekts in die negative Richtung auf.
zum Inhalt ↑Methode Nummer 2
Die Elektrospark-Verarbeitung von Metallen kann mit Anlagen verschiedener Typen durchgeführt werden - berührungslos, berührend sowie anodenmechanisch.
Methode Nummer 3
Um Gasleitungen und andere Rohrleitungen zuverlässig vor Rost zu schützen, wird häufig ein Verfahren wie das Sprühen mit Lichtbogen angewendet. Die Vorteile dieser Methode liegen auf der Hand:
- signifikante Dicke der Schutzschicht;
- hohes Maß an Leistung und Zuverlässigkeit;
- die Verwendung relativ kostengünstiger Geräte;
- einfacher technologischer Prozess;
- die Möglichkeit der Verwendung automatisierter Leitungen;
- niedrige Energiekosten.
Zu den Nachteilen dieses Verfahrens gehört die geringe Effizienz bei der Verarbeitung von Strukturen in korrosiven Umgebungen sowie in einigen Fällen eine unzureichende Haftung auf einer Stahlbasis. In allen anderen Situationen ist ein solcher elektrischer Schutz sehr effektiv.
zum Inhalt ↑Methodennummer 4
Zum Schutz einer Vielzahl von Metallstrukturen - Gasleitungen, Brückenstrukturen, Rohrleitungen aller Art - ist eine wirksame Korrosionsschutzbehandlung erforderlich.
Dieser Vorgang wird in mehreren Schritten durchgeführt:
- gründliche Entfernung von Körperfett und Ölen mit wirksamen Lösungsmitteln;
- Reinigung der behandelten Oberfläche von wasserlöslichen Salzen - erfolgt mit professionellen Hochdruckgeräten;
- Beseitigung vorhandener struktureller Fehler, Kantenausrichtung - dies ist notwendig, um Späne von der aufgetragenen Lackierung zu vermeiden;
- gründliche Oberflächenreinigung mit einem Sandstrahlgerät - dies dient nicht nur zur Entfernung von Rost, sondern auch zur Erzielung des gewünschten Rauheitsgrades;
- Aufbringen von Korrosionsschutzmaterial und einer zusätzlichen Schutzschicht.
Durch eine ordnungsgemäße Vorbehandlung von Gasleitungen und allen Arten von Metallstrukturen werden diese während des Betriebs zuverlässig vor elektrochemischer Korrosion geschützt.
