Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

висит от рН среды (рис. 49,а). К металлам малостойким в кислых средах относят.ся железо, магний, медь, марганец (рис. 49,6). При невысоких значениях рН скорость их разрушения велика: легко выделяется водород, продукты, образующиеся в результате коррозии, растворимы. При рн от 4,0 до 8,5 скорость коррозии этих металлов не зависит от рН, так как в этих условиях не меняется растворимость кислорода, основного катодного деполяризатора. В щелочных средах (рН>10), если

Рис. 49. Зависимость скорости коррозии металлов от рН

среды

рассматривать зависимость й=/ (рН) для железа, происходит образование нерастворимых гидроксидов, и скорость коррозии резко падает. При очень высоких концентрациях гидрокснд-ионов (рН>14) образуются растворимые ферриты и гипоферриты лелсза, скорость коррозии при этом возрастает.

Цинк, алюминий, олово, свинец устойчивы в нейтральных средах, но разрушаются в щелочных и кислых средах (рис. 49, е). Неустойчивость этих металлов в кислых и щелочных средах обт>ясняется их амфотерностью, т. е. растворимостью оксидов этих металлов в кислотах и щелочах. К металлам, устойчивым в кислых, но нестойким в щелочных средах, относятся молибден, талтал, вольфрам (рис. 49,г). К металлам, малостойким в кислых средах, но устойчивым в щелочных, относятся никель, кадмий (рис. 49, d). Для каждого металла имеется опре-

деленное значение рН раствора электролита, при котором скорость коррозии минимальна, например, для алюминия-7,0; свинца -8,0; олова - 9,0; цинка-10,0; железа - 14,0.

Влияние температуры на скорость коррозии. Изменение температуры внешней среды значительно влияет на скорость коррозии, так как увеличивается скорость диффузии, растворимость продуктов коррозии, величина перенапряжения на электродах. При повышении температуры среды скорость электрохимической коррозии, как

правило, возрастает (рис. 50, а). В этом случае зависимость скорости коррозии k от температуры Т К выражается уравнением следующего вида: о

ОЬЕл 1 -1П\ , I \

Рис. 50. Зависимость коррозии углеродистой стали от температуры

где А - константа; е - основание натуральных логарифмов;. Q - величина энергии активации; R - молярная газовая постоянная.

После логарифмирования уравнение «осит линейный характер:

In * = In Л -

О RT

Такой вид зависимости справедлив для скорости коррозии неблагородных металлов в минеральных кислотах (рис. 50,6), т. е. в процессах, протекающих с водородной деполяризацией. Возможны исключения из указанного правила, что связано с появлением защитных свойств у продуктов коррозии или уменьшением растворимости кислорода в электролите с повышением температуры в открытых системах.

Влияние давления на скорость коррозии. Основная причина влияния давления на скорость электрохимической коррозии - изменение растворимости газа, участвующего в этом процессе. Поэтому при увеличении давления увеличивается скорость коррозионных процессов, идущих с кислородной деполяризацией, и давление не влияет на процессы, идущие с водородной деполяризаци-

Шрость движения эштро/шта

Рис. 51. Обобщенная кривая зависимости скорости коррозии металла от скорости движения электролита

ей. Повышение давления и температуры увеличивает скорость коррозии (карбонильная коррозия углеродистых сталей).

Влияние скорости движения электролита на скорость коррозии. Каждый прибор, аппарат и т. п. работает в условиях, когда раствор электролита перемещается пли перемешивается. При перемещении электролитов, не имеющих в своем составе значительных количеств агрессивных ионов, зависимость скорости коррозии от скорости потока жидкости можно представить кривой (рис. 51) с тремя характерными участками: 1 - с увеличением скорости движения раствора электролита скорость коррозии увеличивается, так как увеличивается скорость диффузии кислорода к поверхности контакта металл - электролит; 2 - скорость коррозии уменьшается, так как на поверхности металла образуется защитная оксидная пленка; 3 - скорость коррозии резко возрастает из-за

механического удаления защитной пленки (эрозии) движущимся потоком электролита.

Скорость движения электролита значительнее влияет на процесс коррозии, протекающий с кислородной деполяризацией, чем с водородной. Если при движении электролита на отдельных участках поверхности металла чередуется низкое и высокое давление, то наблюдается усиленное разрушение не только защитных пленок, но и металлической поверхности. Это явление назы.вают ка-витационной эрозией. Такой вид разрушения характерен для втулок цилиндров дизелей со стороны, охлаждаемой водой, гребных винтов, лопастей гпдравлических турбин. Разрушения, вызванные кавитационной эрозией, проявляются в виде трещин, углублений, раковин. Агрессивность среды благоприятствует разрушению металла кавитационной эрозией.

Влияние состава нейтральных растворов. С повышением концентрации раствора скорость коррозии вначале растет, а затем падает. Такая зависимость является типичной для процессов коррозии металлов в нейтральных растворах солей (рис. 52). Поскольку процесс коррозии