КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Коррозия и защита металлов от коррозии
Сталь для мостовых конструкций и водопропускных труб
Мостовые конструкции изготавливают из листовой и фасонной горячекатаной стали. Применяют толстолистовую и широкополосную универсальную сталь; уголковую, двутавровую, швеллерную, полосовую, круглую и другую фасонную сталь. Конструкции мостов подвергаются динамическим нагрузкам. Для их изготовления применяют высококачественные низкоуглеродистые и низколегированные мартеновские и конверторные стали. В низкоуглеродистых сталях ограничивается содержание вредных примесей. В сталях для конструкций обычного исполнения (Т min до минус 40 °С) содержание серы и фосфора не должно превышать 0,035 % каждого. В сталях северного исполнения (Тmin ниже минус 40 °С до минус 50 °С) –серы не более 0,03 % и фосфора не более 0,025 %. Низколегированные стали изготавливают с добавками хрома (X), кремния (С), никеля (Н), меди (Д), марганца (Г), ванадия (Ф) и других элементов. В зависимости от вида термообработки стали подразделяют на три категории: 1 – без термической обработки: 2 – нормализованные; 3 – термически улучшенные после закалки и высокого отпуска. Применение низколегированных сталей снижает их расход на 15–18 %, сметную стоимость на 12–15 % по сравнению с углеродистой. Для основных несущих элементов пролетных строений мостов применяют низколегированные конструкционные стали марок 16Д, 15ХСНД и 10ХСНД с механическими свойствами, приведенными в таблице.18.8. Таблица 18.8 – Механические свойства стали при растяжении
При устройстве водопропускных труб применяют стальные трубы с круглыми отверстиями диаметром до 9 м или эллиптические с отверстиями размером до 12 м. Трубы изготавливают из гнутых гофрированных листов толщиной 1,5–7 мм с кольцевыми или спиральными гофрами, из стали марки 15Спс – для районов с обычным климатом и марки 09Г2СД – для северных районов. Защищают трубы от коррозии цинковым покрытием.
Коррозией называется процесс химического и электрохимического разрушения металлов под воздействием окружающей среды. Химическая коррозия происходит при воздействии на металл сухих газов и растворов неэлектролитов – бензина, масел, мазута, спиртов и др. На поверхности металла образуется пленка из продуктов коррозии. Примером химической коррозии служит окисление стали при высоких температурах. Железо взаимодействует с кислородом и образуется окалина. Электрохимическая коррозия происходит при воздействии на металл растворов электролитов: воды, водных растворов солей, кислот, щелочей, расплавов солей и щелочей. В этих условиях коррозию можно рассматривать, как работу множества микрогальванических элементов, возникающих на поверхности металла вследствие неоднородности металла или окружающей среды. Коррозия металлов в атмосфере, почве и других агрессивных средах арматурной стали и бетона, имеет свои особенности. Атмосферная коррозия. В сухой атмосфере окисление металла происходит медленно и существенного его разрушения не происходит. При воздействии дождя, снега, водяного пара, при эксплуатации конструкций в воздухе с повышенной влажностью скорость коррозии становится высокой. Степень агрессивности атмосферы может повыситься в десятки и сотни раз при воздействии загрязненного воздуха. Например, срок службы проводов связи в сельской местности составляет 50–60 лет, в местах расположения промышленных предприятий (металлургических и химических заводов), электростанций уменьшается до 4–5 лет. В среде дымовых газов скорость коррозии достигает 0,4–0,8 мм в год. Особенно высокую агрессивность имеет атмосфера с содержанием сернистого газа. При взаимодействии его с водой воздуха образуется серная кислота, которая быстро разрушает углеродистые стали и защитные цинковые покрытия. Более долговечны алюминиевые сплавы. Коррозия железа во влажной атмосфере происходит в результате образования ржавчины xFeO · yFe2O3 × ZгН2О в виде рыхлого осадка, который не защищает металл от дальнейшего разрушения и коррозия может продолжаться до полного разрушения металла. Способ защиты металла выбирается в каждом отдельном случае. Повышенную коррозионную стойкость имеют легированные стали с добавкой хрома, никеля, меди. Углеродистые стали защищаются лакокрасочными и металлическими покрытиями, смазками. Почвенная коррозия. Почвенной коррозии подвергаются трубопроводы, шпунты, различные опоры. Она определяется составом почвы, грунтовых вод, температурой и пр. Скорость коррозии углеродистой стали может достигать 7-8 мм в год. Усиливают коррозию бактериальные процессы. Особенно опасны сульфатредицирующие бактерии, которые восстанавливают сульфатные соли в почвах. Коррозионная стойкость конструкций повышается при применении сталей, легированных хромом и никелем. Цинк корродирует в почвах, особенно в почвах с кислой реакцией. И все же цинковое покрытие - достаточно эффективная защита стальных конструкций от электрохимической коррозии. Алюминий и его сплавы разрушаются щелочами. Однако при рН 10-11 скорость уменьшается и в интервале от рН 10–11 до рН 3–4 скорость коррозии остается постоянной. Защищают от почвенной коррозии конструкции из углеродистой стали металлическими, силикатными, лакокрасочными покрытиями, обрабатывают почву замедлителями коррозии. Защита от блуждающих токов осуществляется дренажной защитой, заключающейся отводом их в источник, создающий эти токи. При наличии агрессивных микроорганизмов применяют изолирующие покрытия, добавляют в почву яды. Коррозия арматурной стали в железобетоне. Одним из существенных недостатков железобетона является коррозия арматурной стали. Она носит преимущественно электрохимический характер и протекает на границе металл-раствор элекролита. Поровое пространство бетона частично заполнено водой с растворенными в ней солями, щелочами, газами, т. е. является электролитом, способным проводить электрический ток. Свободная часть заполнена воздухом.
Электроны не переходят в раствор, и на поверхности металла остается их эквивалентное количество
Ме∙е + n Н2О ® Ме + n Н2О + е.
Коррозионный процесс заключается в растворении металла. Избыточные электроны на поверхности металла ассимилируются ионами, атомами или молекулами электролита (деполяризаторами), которые при этом восстанавливаются: е + D ® De.
Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 661; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |