Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Классификация методов защиты

Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7.1

Обработка коррозионной среды
это воздействие на коррозионную среду с целью уменьшения ее коррозионной активности.
Удаление наиболее активных компонентов коррозионной среды.
Введение ингибиторов коррозии (замедлителей).
Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7.1
Обработка коррозионной среды

К активным компонентам вызывающим электрохимическую коррозию и увеличивающим ее скорость являются: Н2O, О2, Н+, CI-, SO2-4, SO2, H2S и др.
Удаление Н2O - осушка атмосферы:
- Естественная вентиляция помещений;
- силикагель в замкнутом объеме (превращение электрохимической коррозии в химическую)
- навесы (при хранении техники)
- дренаж (с помощью канав при подземной коррозии)
Удаление О2 :
- продувка инертными газами
- продувка паром
- системы оборотного водоснабжения
Модуль 7. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии. Лекция 7.1
Удаление наиболее активного компонента

Удаление наиболее активного компонента
Н+ - Нейтрализация кислых грунтов в условиях подземной коррозии, нейтрализация кислых сточных вод)
CI- - замена засоленного грунта на инертный песок.
CI- - коррозия на ТЭЦ– удаление ионов с помощью
SO2-4 ионообменной обработки воды)
SO2
SO3 Принудительная вентиляция лабораторий и
H2S цехов.

Ингибиторы коррозии

Существует несколько классификаций ингибиторов.
По механизму действия: физические и химические
Физические – механизм действия основан на физической адсорбции. Адсорбция зависит от того, насколько близок Етнз к Екор
Если Енз=Екор то лучше всего адсорбируются нейтральные молекулы, если металл при Екор заряжен «-», адсорбируются катионы, если заряжен металл имеет заряд «+» - анионы.
Физические ингибиторы делятся на:
Органические катионы
Нейтральные молекулы
Органические анионы
Для физических ингибиторов
характерно понятие – оптимальная
концентрация ингибиторов.
Ингибиторы коррозии
Vкор
С
Соп

2. Химические – ингибиторы, вступают во взаимодействие с металлом или средой.
2.1 Хемосорбционные (механизм - хемосорбция)
2.2. Окислители и пассиваторы - вещества типа NaNO3, NaNO2 хроматы. (Вещества, образующие оксидные или хроматные пассивные пленки)
2.3. Образователи покровных пленок (механизм основан на солевой пассивации – образуются труднорастворимые пленки – Na2SiO3, карбонаты, фосфаты)
2.4 Дестимуляторы – вещества, поглощающие кислород из коррозионной среды - Na2SO3, гидразин - N2Н4
2.5 Электрохимические ингибиторы – повышают перенапряжение выделения водорода:As3+ , Sb3+ , Bi3+
Ингибиторы коррозии

Для химических ингибиторов: окислителей, пассиваторов и образователей покровных пленок существует понятие, критическая концентрация ингибитора (Скр), минимальная концентрация ингибитора, которая обеспечивают получение оксидной или пассивной пленки на всей поверхности металла.
Классификация по виду сред, в которых используются ингибиторы
Ингибиторы кислотной коррозии
Ингибиторы в нейтральных средах
Ингибиторы атмосферной коррозии
Ингибиторы щелочной коррозии
Ингибиторы коррозии

Ингибиторы кислотной коррозии
Ингибиторы кислотной коррозии
Широко используются:
В процессах травления металла, при удалении с них ржавчины и окалины;
В техпроцессах, где используются кислоты для снижения коррозии оборудования;
При транспортировке кислот.
Ингибиторы должны не изменять скорости растворения окалины и ржавчины, а должны уменьшать скорость коррозии железа.
Для ингибиторов кислотной коррозии предложена шкала эффективности ингибитора. Монография С.М.Решетникова – ингибиторы кислотной коррозии металлов (Ленинград – Химия, 80г.)

Эффективность должна быть достигнута при С<1-5г/л.
Ингибиторы характеризуются своей универсальностью по типу кислоты и защищаемого металла.
Эффективность защиты ингибиторами кислотной коррозии (по Афанасьеву)

.
Многие ингибиторы идут под аббревиатурой и состав их не расшифровывается.
КПИ (1 - 3) – Киевский политехнический институт ; И – 1 – А ;
ХОСП – 10; И – 1 – Б .
Примеры ингибиторов кислотной коррозии

Ингибиторы в нейтральных средах.
Так как нейтральные среды – менее активны, чем кислотные, монографиями рекомендуется использовать дешевые ингибиторы: пассиваторы и образователи пассивных пленок; карбонаты и щелочи; NaNO2, NaNO3 Na2SiO3 (силикатная обработка воды), фосфаты (используются в частности для ингибирования питьевой воды: гексаметафосфат натрия).
Также иногда используются органические ингибиторы (например, бензотриазол).
Существует монография Алцибеева и Левина «Ингибиторы коррозии (более 200 наименований).
Ингибиторы в нейтральных средах.

Ингибиторы атмосферной коррозии.
Летучие – легко переходящие в паровую фазу (легко испаряются, легко сублимируются). Механизм действия – это физические ингибиторы, органические легколетучие соединения. Чтобы применять летучие ингибиторы – нужно ограничить объем коррозионной среды (атмосферы). Применяются в комбинации с упаковочными материалами: раньше – битумная (черная) бумага, парафинированная бумага, сейчас – полиэтилен (герметизация обязательна).
Контактные ингибиторы. Они наносятся кистью, мойкой, окунанием. Обычно это растворы химических ингибиторов – пассиваторов (образователей покровных пленок). Иногда наносятся в виде загущенных растворов.

Примеры ингибиторов атмосферной коррозии

Введение ингибиторов в жидкую коррозионную среду в определенной концентрации.
Изделия помещают в атмосферу, насыщенную парами ингибиторов (ингибированная бумага, мешочек, пористые носители Линосил и Линопоп).
Продувка ингибированным воздухом больших полостей.
Контактные ингибиторы (нанесение в виде пленки).
Введение ингибиторов в смазочные масла, смазочноохлаждающиеся жидкости, смазки.
Способы применения ингибиторов.

Временная защита от коррозии
(Консервация)
Межоперационная защита
ГОСТ 9.028-74 ЕСЗКС Межоперационная противокоррозионная защита заготовок, деталей, сборочных единиц металлических изделий. Общие требования.
Временная противокоррозионная защита готовых изделий.
ГОСТ 9.014 -78 ЕСЗКС Временная противокоррозионная защита изделий. Общие технические требования

Структура ГОСТа 9.028-74
1. ГОСТ оговаривает допустимую длительность хранения заготовок из полуфабрикатов и деталей из разных материалов без средств защиты;
Дает перечень средств межоперационной защиты и ее длительность;
Состав и обозначение всех применяемых для защиты материалов;
Способы удаления средств защиты (расконсервация) и правила техники безопасности при организации межоперационной защиты

Средства межоперационной защиты

Средства межоперационной защиты

Структура ГОСТа 9.014-78
ГОСТ 9.014 – 78 дает:
Классификацию изделий по группам, определяющую выбор средств временной противокоррозионной защиты;
Варианты временной защиты;
Виды упаковок;
Сроки временной защиты;
Расконсервацию и переконсервацию;
Виды рекомендуемых ингибиторов;
Технологию консервации по различным вариантам.