Электрохимическая и химическая коррозия: Электрохимическая коррозия

Страница не найдена — Инженерная практика

Свежий выпуск: №

11-12/2022

Популярное в этом месяце

Пенетраторные системы для устьевого оборудования
БЕЛЬТИКОВ Данил Андреевич, Shanghai Wellhead Equipment Manufacture Co., Ltd

Информационные системы сбора и доставки данных бурения как основа для цифрового развития функции
ЗАХАРОВ Вячеслав Евгеньевич, ПАО «Газпром нефть»

Освоение изготовления арматуры в коррозионно-стойком исполнении
КОСУХИН Андрей Викторович, ООО «Уралнефтемаш»

Новые разработки для механизированной добычи УСШН и УШВН. Технологии защиты кабельных линий УЭЛН и УЭВН
ГОЛДОБИН Андрей Иванович, АО «Очерский машиностроительный завод»

Селективная обработка призабойной зоны продуктивных пластов с применением чашечных пакеров в ООО «РН-Пурнефтегаз»
ШАМАНАЕВ Юрий Александрович, ООО «РН-Пурнефтегаз»ТАХМЕЗОВ Тахмез Ашрефович, ООО «РН-Пурнефтегаз»КЕЙЛЬ Наталья Владимировна, ООО «РН-Пурнефтегаз»СТАРЧЕНКО Денис Васильевич, ООО «РН-Пурнефтегаз»

Ближайшие совещания

Техническая отраслевая Конференция

ТРУБОПРОВОДЫ ’2023. Состояние и перспективы развития трубного рынка для обеспечения нефтегазового комплекса.

21-23 марта 2023 года, г. Челябинск

Техническая отраслевая Конференция

ДОБЫЧА ’2023. Повышение эффективности добычи нефти. Лучшие практики и потенциал технологической независимости российских нефтегазовых компаний

4-6 апреля 2023 г., г. Санкт-Петербург

Ближайшие тренинги

Тренинг-курс

Защитные антикоррозионные покрытия ‘2023. Эффективные методы применения защитных покрытий в нефтедобыче.

11-13 апреля 2023 г., г. Самара

Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

16-18 мая 2023 г., г. Пермь

Коррозия металлов и защита от коррозии

Статьи

  • Опубликовано

    Колорика

21

Дек

Коррозия металлов

Коррозия — это разрушение металла под действием окружающей среды.

По механизму протекания различают два типа коррозии — химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия начинает влиять на металл сначала его происхождения. Окалина ее продукт. Взаимодействие металла и окружающей среды протекает постоянно, химические процессы, проходящие при этом взаимодействии можно назвать борьбой за выживание, наша задача свести потери металла в этой борьбе к минимуму.

По характеру агрессивной среды различают атмосферную коррозию, подземную и подводную.

Виды коррозионных разрушений разнообразны — равномерная коррозия, неравномерная, коррозия пятнами, коррозия язвами, подповерхностная коррозия, точечная или питтинговая, структурно-избирательная коррозия, межкристаллитная коррозия (этот самый опасный вид коррозии, обусловленный сложностью выявления). Последствия скрытно протекающих коррозионных процессов зачастую приводят к авариям, которых могло бы и не быть.

Химическая коррозия — это процесс разрушения металла под действием внешней среды, не сопровождаемая образованием электрического тока. Ее разновидность – газовая коррозия, представляет собой процесс взаимодействия газов при высокой температуре с металлом. При таком взаимодействии образуется оксидная пленка, на железе она рыхлая, легко отскакивает и не защищает от разрушения. В отличии от химической — электрохимическая коррозия протекает при контакте металла с раствором электролита. При этом электролитом может являться любая жидкость или газ. Примером электрохимической коррозии может быть атмосферная коррозия.

Электрохимическая коррозия, более трудно прогнозируемая, чем химическая, ввиду необходимости учёта множества факторов, зачастую изменяющихся в процессе эксплуатации ТУ. При этом скорость протекания процессов электрохимической коррозии на порядок больше чем при химической коррозии. В одних случаях на поверхности металла может образоваться плотная оксидная пленка, выполняющая роль защитного слоя. Образовавшаяся оксидная пленка предохраняет металл от разрушения. Это явление широко используется в современной технике, как способ защиты от коррозионных процессов.

Защита от коррозии

Существует немало способов защиты от коррозии. Самый лучший из них создание такого металла, который бы вообще не коррозировал. Один из путей создания коррозионностойкого металла — получение особых сплавов, в которые добавляют хром, никель, молибден, титан и другие компоненты. Так называемое легирование. Технология создания таких сплавов трудоемка, и связана с повышенными экономическими затратами. Цена таких материалов выше и не всегда целесообразно применение их в конкретных условиях.

Ингибирование — способ, при котором скорость коррозии снижается, если в агрессивную среду ввести соединения, значительно замедляющие коррозионный процесс. Одним из механизмов ингибирования является адсорбция ингибитора на поверхности защищаемого изделия. Ингибируемые бумаги и пленки применяются при долговременном хранении.

Различают металлические и неметаллические защитные покрытия, изолирующие металл от агрессивной среды. Большие детали или трубы защищают методом металлизации.

Плакирование — метод защиты металла от коррозии другим металлом, который устойчив к агрессивной среде. Трубы газо- и нефтепроводов защищаются комбинированным способом, мазутно-битумное покрытие, ингибированная бумага и одновременно с этим катодная защита.

Сущность электрозащиты состоит в том что, на катод, которым является сам трубопровод, накачиваются электроны от внешнего источника тока, и это тормозит коррозию. Анодом в этом случае может служить любой ненужный металл.

Так же широко сейчас применяются различные плёнки на основе полиэтилена, внутренняя поверхность так же защищается различными покрытиями на основе керамики.

Сварные стыки также защищаются от взаимодействия с перекачиваемой средой различными способами. При защите ТУ применяется метод протекторной защиты. Протектор — активный металл, с более отрицательным потенциалом, например цинк, который разрушаясь сам, защищает объект.

Надежным способом зашиты от коррозии, являются гальванические покрытия, которые получают электролизом в водных растворах.

Неметаллические покрытия — это покрытия лаками, красками, различными силикатными эмалями и полимерными материалами. Покрытие силикатными эмалями широко применяется в химической промышленности. Кислотостойкие эмали применяют для покрытия вакуумных аппаратов, резервуаров, реакторов. Затраты на защиту металла от коррозии оправданы и дают хороший экономический эффект, с учётом снижения затрат на замену непригодного ТУ. Где то, например подземные трубопроводы с агрессивной средой, она просто необходима для безопасной эксплуатации.

При проведении экспертизы промышленной безопасности технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах, одной из важнейших задач является определение скорости коррозии и прогнозирование этой скорости на планируемый период эксплуатации. Мероприятия по антикоррозионной защите могут значительно увеличить срок эксплуатации и, как следствие, снизить затраты на замену ТУ.

Приборы для испытаний на электрохимическую коррозию Gamry Instruments

Gamry находится в авангарде электрохимических испытаний на коррозию с момента нашего основания в 1981 году. Наши клиенты говорят нам, что простота использования и сокращение времени сбора данных являются наиболее важными особенностями их исследований.

Gamry Преимущества
Гамри Экспертиза
рекомендуемые
Электрохимическая коррозия. Вопросы и ответы

Преимущества Gamry

Исследователи, стремящиеся к высокой производительности или выбору материалов, ищут простые в использовании и надежные системы, которые дадут им правильный ответ. Gamry уже давно известна как лидер рынка, когда речь идет о приборах для испытаний на коррозию. Выполнение тестирования ASTM очень просто благодаря нашему стандартному списку экспериментов: сопротивление поляризации, потенциодинамический анализ, циклическая поляризация и т. д. Наш мастер последовательности позволяет объединить эксперименты, нажать кнопку «Пуск» и вернуться к ним, когда закончите.

Все потенциостаты Gamry электрически изолированы, что позволяет проводить эксперименты на заземленных ячейках, таких как автоклавы. Высокие напряжения соответствия обеспечивают достаточную мощность при работе с резистивными электролитами.

Наше аналитическое программное обеспечение позволяет легко обрабатывать данные, составлять отчеты и строить графики. Легко сравнивайте результаты или экспортируйте данные для обработки в другой программе.

Gamry Expertise

Gamry Instruments производит недорогие электрически изолированные потенциостаты для испытаний на коррозию с 19 лет. 89. У нас есть самая полная библиотека методов электрохимической коррозии, включая разработанные/эксклюзивные эксперименты Gamry.

Мы также готовы поделиться своим опытом с нашими клиентами. Существуют примечания по применению, которые имеют отношение к специалистам по коррозии и инженерам. У нас также есть специалисты по электрохимии, с которыми можно связаться по электронной почте или по телефону, которые разбираются в испытаниях на коррозию и могут указать вам правильное направление.

Если вы новичок в исследованиях коррозии и, в частности, в электрохимических испытаниях на коррозию, вы можете начать с краткого ознакомления с нашими рекомендациями по применению методов коррозии постоянным током и подумать о том, чтобы записаться на краткий курс, подобный тому, который преподается в Университете штата Пенсильвания каждый год. лето. Для тех, кто уже знаком с процессом электрохимической коррозии, ознакомьтесь с нашими рекомендациями по применению, посвященными спектроскопии электрохимического импеданса, и рассмотрите возможность замены Rp/Ec Trend на EFM Trend.

Рекомендуется

Рекомендуемые системы:

Обычные ASTM G 59, G 61, F 746 или F 2129 Тестирование — интерфейс 1010B, 1010E или 5000E (одно- или многоканальные настройки Calomel в зависимости от потребности в пропускной способности), многопортовый, два Sattur Электроды сравнения (один резервный). Gamry рекомендует электрохимический мультиплексор ECM8, если требуется повышенная пропускная способность по более низкой цене. Обратите внимание, что мультиплексор запускает эксперименты последовательно, а не одновременно. Для очень устойчивых к коррозии систем (очень низкая скорость коррозии) Gamry рекомендует Reference 600+ из-за его слаботочных характеристик (минимальный диапазон полной шкалы 60 пА).

Если вы планируете проводить эксперименты с электрохимическим импедансом, вам идеально подойдут Interface 1010E, Reference 600+, Reference 3000 и Reference 3000AE.

Критическая температура точечной коррозии — Любой из вышеупомянутых приборов может проводить эксперименты с критической температурой точечной коррозии, но вам также потребуется контроллер температуры TDC4 (или аналогичный), FlexCell, нагревательный кожух, двигатель мешалки и комплект мешалки.

Электрохимическая коррозия Вопросы и ответы

Что такое электрохимическая коррозия?

В большинстве случаев коррозия металлов происходит в результате электрохимических реакций на границе раздела между металлом и раствором электролита.

Коррозия – это химический процесс, при котором материалы портятся как часть процесса окисления. Коррозия обычно возникает, когда металл находится под нагрузкой или в анаэробной или безвоздушной среде. Ионы металлов растворяются и поглощаются деполяризатором, обычно кислородом.

Почему коррозия является электрохимическим процессом?

Коррозия является электрохимическим процессом, поскольку это процесс, при котором электроны перемещаются из одной области поверхности металла в другую через среду, благоприятную для ионов. Жидкость в той или иной форме обычно действует как электролит, химически реагирующий с металлическими поверхностями.

Коррозия обычно происходит со скоростью, определяемой равновесием между противоположными электрохимическими реакциями. Самая медленная химическая реакция между ионами определяет скорость возникновения коррозии. Это происходит из-за тенденции металлов возвращаться в свое естественное состояние, в виде оксида или руды.

Одной из реакций является анодная реакция, при которой металл окисляется, высвобождая электроны в металл.

В чем разница между химической и электрохимической коррозией?

Химическая коррозия возникает во влажных условиях, таких как присутствие электролита или влаги. Электрохимическая коррозия происходит при электрохимическом воздействии агрессивной среды на поверхность металла. Электрохимическая коррозия обычно протекает быстрее, чем химическая. Как правило, это более распространенное и более серьезное заболевание.

Какие четыре условия необходимы для возникновения электрохимической коррозии?

Для электрохимической коррозии необходимы четыре элемента: анод, катод, электролит и путь обратного тока.

Анодные и катодные реакции

Анод- Электрод, на котором гальванические реакции генерируют электроны. Отрицательные ионы разряжаются — образуются положительные ионы. Коррозия происходит на аноде.

Катод- Электрод, принимающий электроны — положительные ионы разряжаются, образуются отрицательные ионы. Катод защищен от коррозии.

В большинстве случаев коррозия металлов происходит в результате электрохимических реакций на границе раздела между металлом и раствором электролита.

Электролит — проводник, по которому проходит ток. Электролиты включают водные растворы или другие жидкости.

Потенциал металла является средством, с помощью которого анодная и катодная реакции поддерживаются в равновесии.

Путь обратного тока — Металлический путь, соединяющий анод с катодом. Часто это металлическая подложка.

Спросите у наших экспертов

Коррозия и другие электрохимические аспекты биоматериалов

Обзор

. 1994;22(3-4):139-251.

Кей Джей Банди
1

принадлежность

  • 1 Факультет биомедицинской инженерии, Тулейнский университет, Новый Орлеан, LA 70118, США.

  • PMID:

    8598129

Обзор

Кей Джей Банди.

Crit Rev Biomed Eng.

1994.

. 1994;22(3-4):139-251.

Автор

Кей Джей Банди
1

принадлежность

  • 1 Факультет биомедицинской инженерии, Тулейнский университет, Новый Орлеан, LA 70118, США.

  • PMID:

    8598129

Абстрактный

Металлические материалы широко используются в качестве ортопедических имплантатов, стоматологических материалов, чувствительных элементов биоэлектродов и других приложений. Электрохимическое поведение этих биоматериалов представляет интерес по целому ряду причин. Коррозионная стойкость материала имплантата влияет на его функциональные характеристики и долговечность и является основным фактором, определяющим биосовместимость. К числу аспектов, влияющих на биосовместимость, относятся количество и формы высвобождаемых продуктов коррозии и их расположение в организме после высвобождения. Принципы электрохимии очень полезны для понимания факторов, влияющих на коррозионную стойкость, а также служат основой для многих биосенсоров, измеряющих концентрацию различных химических соединений (включая выделяемые продукты коррозии и встречающиеся в природе вещества). Многие методы электрохимических измерений использовались для изучения биоматериалов в течение многих лет (например, измерение кривой поляризации), в то время как другие (например, методы полярографии и импеданса переменного тока) стали применяться совсем недавно. Данная работа посвящена четырем основным темам. Во-первых, это природа окружающей среды тела, поскольку она влияет на электрохимические явления in vivo, то есть на химические, механические, биологические и биоэлектрические явления, которые влияют на поведение и характеристики биоматериалов. Второй касается методологии — методов, используемых для измерения коррозии и определения концентрации, соответствующей среды (лаборатория, клеточная культура, in vivo и т. д.) и возникающих экспериментальных проблем. Третьей рассматриваемой темой являются накопленные знания о характеристиках сплавов имплантатов в различных областях применения, например, о формах коррозии, которым они подвержены, и т. д. Наконец, усовершенствования, которые могут произойти в будущем в отношении как материалов, так и методологии испытаний обдуманный.

Похожие статьи

  • Оптимизация биоматериала при тотальном эндопротезировании диска.

    Hallab N, Link HD, McAfee PC.
    Халлаб Н. и др.
    Позвоночник (Фила Па, 1976). 2003 г., 15 октября; 28 (20): S139-52. doi: 10.1097/01.BRS.0000092214.87225.80.
    Позвоночник (Фила Па, 1976). 2003.

    PMID: 14560185

  • Коррозионное поведение сплава Ti-15Mo для зубных имплантатов.

    Кумар С., Нараянан Т.С.
    Кумар С. и др.
    Джей Дент. 2008 июль; 36 (7): 500-7. doi: 10.1016/j.jdent.2008.03.007. Epub 2008 12 мая.
    Джей Дент. 2008.

    PMID: 18468762

  • Электрохимическая стабильность и коррозионная стойкость сплавов Ti-Mo для биомедицинских применений.

    Оливейра NT, Гуастальди AC.
    Оливейра Н.Т. и соавт.
    Акта Биоматер. 2009 Январь; 5 (1): 399-405. doi: 10.1016/j.actbio.2008.07.010. Epub 2008 25 июля.
    Акта Биоматер. 2009 г..

    PMID: 18707926

  • Биоповреждение и коррозия металлических имплантатов и протезов.

    Лопес Г.Д.
    Лопес ГД.
    Медицина (B Aires). 1993;53(3):260-74.
    Медицина (B Aires). 1993.

    PMID: 8114635

    Обзор.
    Испанский язык.

  • Проблема коррозии зубных имплантатов: обзор.

    Олмедо Д.Г., Тасат Д.Р., Дуффо Г., Гульельмотти М.Б., Кабрини Р.Л.
    Олмедо Д.Г. и соавт.
    Акта Одонтол Латиноам. 2009;22(1):3-9.
    Акта Одонтол Латиноам. 2009.

    PMID: 19601489

    Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Коррозия металлических биоматериалов: обзор.

    Элиаз Н.
    Элиаз Н.
    Материалы (Базель). 201928 января; 12 (3): 407. дои: 10.3390/ma12030407.
    Материалы (Базель). 2019.

    PMID: 30696087
    Бесплатная статья ЧВК.

    Обзор.

  • Механические и микроструктурные свойства систем фиксации, применяемых в челюстно-лицевой хирургии.

    Мендес М.Б., Медейрос Р.С., Лаурия А., Марчиори Э., Савазаки Р., Лопес Э.С., Морейра Р.В.
    Мендес М.Б. и соавт.
    Оральный челюстно-лицевой хирург. 2016 март; 20(1):85-90. doi: 10.1007/s10006-015-0532-3. Epub 2015 13 ноября.
    Оральный челюстно-лицевой хирург. 2016.

    PMID: 26563099

  • Влияние декстрозы и липополисахарида на коррозионное поведение сплава Ti-6Al-4V с гладкой поверхностью или обработанного двойным кислотным травлением.

    Faverani LP, Assunção WG, de Carvalho PS, Yuan JC, Sukotjo C, Mathew MT, Barao VA.
    Фаверани Л.П. и др.
    ПЛОС Один. 2014 26 марта; 9 (3): e93377. doi: 10.1371/journal.pone.0093377. Электронная коллекция 2014.
    ПЛОС Один. 2014.

    PMID: 24671257
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Разработка имплантируемых медицинских устройств: с инженерной точки зрения.

    Юнг Ю.Х.
    Юнг Ю.Х.
    Int Neurourol J. 2013 Sep;17(3):98-106. doi: 10.5213/inj.2013.17.3.98. Epub 2013 30 сентября.
    Международный нейроурол Дж. 2013.

    PMID: 24143287
    Бесплатная статья ЧВК.

    Обзор.

  • Лазерная обработка поверхности Ti6Al4V в газообразном азоте: коррозионная стойкость в физиологическом растворе.

    Сингх Р., Чоудхури С.Г., Тивари С.К., Дахотре Н.Б.
    Сингх Р. и др.
    J Mater Sci Mater Med. 2008 март; 19(3):1363-9. doi: 10.

Published by admin