Коррозия металла: сколько денег уходит «в трубу»?
Компания «Асттика» открывает свой блог на ЛКМ Портале. В первом сообщении технолог компании Антон Глухов делится с читателями сведениями о коррозии материалов, ее видах, свойствах и убытках, причиняемых разрушающими последствиями коррозии.
Коррозия - это изменение материалов за счет химических или электрохимических процессов. Степень коррозии во многом зависит от того, будут ли материалы окружены влажным воздухом или агрессивной водой.
У многих металлов на поверхности за счет химического окисления появляются на поверхности оксиды и гидроксиды. В качестве ускорителей могут выступать различные жидкости и газы. Высокая температура также ускоряет этот процесс.
При окислении меди, цинка, алюминия и свинца на поверхности металла образуется прочная оксидная пленка, которая защищает металл от дальнейшего корродирования. Железные материалы и изделия при химической коррозии на влажном воздухе образуют гидрат окиси железа. Отсюда возникает ржавчина при дальнейших химических процессах. Благородные металлы устойчивы к химической коррозии, особенно золото.
При электрохимической коррозии между металлами должен находиться электролит, например вода. В таком случае происходят процессы, похожие на процессы в обычных «пальчиковых» батарейках или автомобильных аккумуляторах (гальванических элементах).
Если сравнить электрическое напряжение металлов с нейтральным полем водорода, то окажется, что некоторые металлы обладают положительно заряженным полем, а некоторые отрицательно заряженным. Последние (алюминий, железо) являются обычно менее благородными, нежели те, которые образуют положительные полюса (золото, палладий, серебро, медь). В совокупности металлы с разными полюсами дают коррозию одного из металлов в электролите, обычно с отрицательным полюсом. Стоит отметить, что электрохимическая коррозия бывает контактной и внутрикристаллической.
Контактная коррозия
Если различные металлы без изолирующего слоя привести в контакт с электролитом, то за счет прикосновения металлов возникает контактная коррозия. Например, если медную трубу прикрепить алюминиевым хомутом, то со временем от взаимодействия с дождем и влажностью воздуха, хомут будет разрушаться.
Внутрикристаллическая коррозия
Частицы сплавов материалов, таких как латунь, могут различаться по химическому составу. Если при этом добавляется электролит, то между отдельными частицами (кристаллами) возникает электрическое напряжение. Кристаллы металла минусового полюса растворяются. Такая коррозия может распределяться равномерно по поверхности или быть точечной (на месте появляется воронкообразные кратеры).
Коррозионным процессам подвержены многие объекты, начиная от обычного автобуса, заканчивая балками-перекрытиями складов и бассейнов. Коррозия приносит убытки и в быту: ей подвержен кузов автомобиля, металлический забор, кровля, металлические резервуары, мебель, снаряды и многое другое.
Как сосчитать ущерб от коррозии?
Ущерб от коррозии — это в первую очередь сниженный срок эксплуатации, затраченные деньги на некачественную антикоррозийную защиту (изделие после каждой новой окраски становится тяжелее и объемнее), а также упущенная выгода, а главное, повышение рисков техногенных чрезвычайных ситуаций.
Ежегодные убытки от коррозии:
- США - более 279 миллиардов долларов
- Германия - 2,8% от ВВП
- Остальные - от 1 до 10% от годового производства стали
В России только в 2007 году было произведено 1 344 265 000 тонн стали. Масштабы бедствия сосчитать не сложно.
Существуют различные способы защиты от коррозии. Они делятся на конструктивные способы (относительно недорогие или бесплатные) и методы нанесения специального защитного покрытия. О них читайте в следующем блоге.
