Предотвращение коррозии металлов: проверенные стратегии для долговечности

Что вызывает коррозию?

Коррозия — процесс, при котором металл деградирует при физическом контакте с газом или жидкостью. Этот контакт вызывает электрохимическую реакцию, результатом которой является окисление на поверхности металла, часто видимое невооруженным глазом. Большинство металлов восприимчивы к коррозии.

Металлы широко используются в суровых средах, таких как автомобильная, морская, строительная, горнодобывающая, ядерная и нефтегазовая отрасли, а также почти во всех аспектах повседневной жизни. Коррозия может иметь катастрофический эффект, если используемые материалы деградируют и становятся непригодными для назначения, что означает важные безопасностные, правовые и финансовые последствия коррозии металлов и деградации материалов.

Типы коррозии.

Коррозионная инженерия, авторство 1967 года Марса Фонтана и Норберта Грина, выделила восемь форм коррозии; среди них общая атакующая коррозия, локализованная коррозия и коррозия, вызванная средой (environmental cracking). Наиболее часто встречаемая форма коррозии в металлах — общая атакующая коррозия, где электрохимическая реакция затрагивает поверхность металла, вызывая её разрушение. После разрушения поверхности металл слабеет, что приводит к его конечному отказу.

Предотвращение коррозии.

Выбор правильного металла

Один из самых легких способов предотвратить коррозию — выбрать наиболее подходящий металл для работы. Алюминий и нержавеющая сталь — оба коррозионно-стойкие. Алюминий не корродирует, потому что он имеет защиту от оксидного слоя, который образуется естественным образом, а нержавеющая сталь стойка к коррозии благодаря добавлению хрома в сплав. Хром защищает материал, создавая пленку, которая предотвращает контакт газа или жидкости с поверхностью. Другие сплавы, такие как алюминиевые сплавы, могут быть защищены анодированием. Это процесс, где толстый слой оксида алюминия создается процессом контролируемого окисления.

Катодная или анодная защита

Защита от коррозии через катодные или анодные методы коллективно известны как «жертвенные покрытия». Это когда базовый металл покрывается другим металлом, который более — или менее — восприимчив к коррозии.

Для катодной защиты металлов базовый металл, такой как сталь, оцинковывается другим металлом, как цинк. Цинк — металл, который корродирует быстрее стали, поэтому когда окисление цинка происходит, окисление стали ингибируется; потому что цинк окисляется первым, цинк жертвуется, и сталь выигрывает от его защиты. Этот процесс защиты полезен для металлов, используемых в трубопроводах, морской и нефтяной отраслях.

С анодной защитой, менее активный металл используется для покрытия важного базового металла. Олово — менее активный металл, чем сталь, и окисляется более медленным темпом, чем сталь. Сталь будет защищена от окисления, пока оловое покрытие остается на месте, так как олово является первой линией обороны.

Красочные или порошковые покрытия

Красочные или порошковые покрытия — самый экономичный способ предотвращения коррозии металлов. Краска или порошок создают барьер между металлом и коррозионным газом или жидкостью. Порошковые покрытия могут наноситься на алюминий, сталь, бронзу, медь, латунь или титан и доступны в ряде представлений, включая акриловые, эпоксидные и полиэфирные. Порошковое покрытие наносится распылением на чистый металл, затем металл нагревается до плавления порошка с ним, результат — чистая, гладкая поверхность, дающая защиту на длительный период.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии химически подавляют коррозию и наносятся либо как защитное поверхностное покрытие, либо как раствор, создающий химическую реакцию для формирования пленки на поверхности металла для предотвращения окисления. Защитные покрытия включают металлические оксиды, наносимые процессом, называемым пассивацией. Ингибиторы коррозии наиболее часто используются коммерчески в производстве шасси транспортных средств и должны наноситься на внутренние и внешние грани металла для обеспечения максимальной защиты.

Обслуживание и мониторинг

Мониторинг состояния металлов, особенно тех, которые используются в суровых средах, может помочь предотвратить коррозию. Регулярный осмотр и мониторинг состояния поверхности, поиск трещин и точечной коррозии, наряду с проактивной программой обслуживания, могут продлить срок службы металлов в использовании. Лечение может быть применено или компоненты заменены до того, как долгосрочный ущерб структурам или компонентам происходит.

Экологическая защита от коррозии

Коррозия может быть предотвращена или снижена расчетными экологическими мерами. Когда меры принимаются для контроля агрессивных сред, химические реакции, вызывающие коррозию, могут быть драматически снижены. Меры для снижения угрозы коррозии могут включать контроль других внешних химикатов и снижение воздействия солевых растворов. Обеспечив выбор правильного металла для конкретной работы, или того, что выбранный класс имеет химические свойства, пригодные для использования в конкретной среде, ущерб структурам может быть минимизирован или избежан. Потратьте время на исследование правильного класса — это сбережет ценные металлические ресурсы, время и деньги.

Если вы хотите узнать больше о металлических классах, ознакомьтесь с нашими глубокими техническими руководствами здесь.