Lektsia_18

1.

Коррозия и
обрастание
корпуса

2. коррозия металлов – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению

функциональных свойств металла (сплава),
среды или включающей их технической
системы.
Коррозия вызывается химической реакцией металла с
веществами окружающей среды, протекающей на границе
металла и среды. Чаще всего это окисление металла,
например, кислородом воздуха или кислотами,
содержащимися в растворах, с которыми контактирует
металл.

3. Химическая коррозия

ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ
Коррозия происходит в непроводящей ток среде.
Например, взаимодействие металла с сухими
газами или жидкостями – не электролитами
(бензином, керосином и т.д.)

4. Многие металлы (например, алюминий) при коррозии покрываются плотной, оксидной пленкой, которая не позволяет окислителям

проникнуть в более глубокие слои и потому
предохраняет металл от коррозии. При удалении
этой пленки металл начинает взаимодействовать с
влагой и кислородом воздуха.

5. Электрохимическая коррозия

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ
Коррозия происходит в токопроводящей среде (в
электролите) с возникновением внутри системы
электрического тока.
Металлы не однородны и содержат различные примеси.
При контакте их с электролитами одни участки
поверхности выполняют роль- анодов, другие- катодов.

6. В результате коррозии железо ржавеет. Этот процесс очень сложен и включает несколько стадий. Его можно описать суммарным

В РЕЗУЛЬТАТЕ КОРРОЗИИ ЖЕЛЕЗО РЖАВЕЕТ. ЭТОТ
ПРОЦЕСС ОЧЕНЬ СЛОЖЕН И ВКЛЮЧАЕТ
НЕСКОЛЬКО СТАДИЙ. ЕГО МОЖНО ОПИСАТЬ
СУММАРНЫМ УРАВНЕНИЕМ:
4Fe + 6H2O (влага) + 3O2 (воздух) = 4Fe(OH)3

7. Гидроксид железа(III) очень неустойчив, быстро теряет воду и превращается в оксид железа(III). Это соединение не защищает

поверхность железа от
дальнейшего окисления. В результате железный
предмет может быть полностью разрушен.

8.

Скорость коррозии тем больше, чем
сильнее отличаются металлы по своей
активности

9.

Способы защиты
от коррозии
судов

10.

5 способов защиты
от коррозии
Шлифование
поверхностей
изделия
Применение
легированных
сплавов
Нанесение защитных
покрытий
Электрохимические методы
защиты
Специальная обработка
электролита
или другой среды

11. 1. Шлифование поверхностей изделия, чтобы на них не задерживалась влага. 2. Применение легированных сплавов, содержащих

специальные
добавки : хром, никель, которые при высокой температуре на
поверхности металла образуют устойчивый оксидный
слой(например Cr2O3).Общеизвестные легированные стали –
«нержавейки», из которых изготовляют предметы домашнего
обихода(ножи, вилки, ложки), детали машин, инструменты.

12.

Покрытие металла защитной
плёнкой
Неметаллические – неокисляющиеся масла,
специальные лаки, краски, эмали. Правда,
они недолговечны, но зато дешевы.

13.

Химические – искусственно создаваемые поверхностные
плёнки: оксидные, нитридные, силицидные, полимерные
и др. Например, все стрелковое оружие и детали многих
точных приборов подвергают воронению – это процесс
получения тончайшей плёнки оксидов железа на
поверхности стального изделия.

14. Металлические – это покрытие другими металлами, на поверхности которых под действием окислителей образуются устойчивые защитные

плёнки. Нанесение хрома- хромирование, никеля - никелирование,
цинка - цинкование и т.д. Покрытием может служить и пассивный в
химическом отношении металл – золото, серебро, медь.
оцинковка
никелирование
хромирование

15. 4. Электрохимические методы защиты *Протекторная (анодная) – к защищаемой металлической конструкции присоединяют кусочек более

активного металла (протектора), который
служит анодом и разрушается в присутствии электролита. В качестве
протектора при защите корпусов судов, трубопроводов, кабелей и др.
стальных изделий используются магний, алюминий, цинк.
*Катодная – металлоконструкцию
подсоединяют к катоду внешнего
источника тока , что исключает
возможность её анодного
разрушения.

16.

Обрастание корпуса
Биокоррозия вызывается жизнедеятельностью
различных микроорганизмов, использующих
металл как питательную среду или выделяющих
продукты, разрушающие металл.

17.

Обрастание корпусов судов морскими
организмами приводит к потере скорости,
увеличению расхода
топлива и в значительной степени определяет
междоковый период судов. На рисунке
приведены данные о потере скорости
сухогрузных судов, эксплуатирующихся в
основном в районах с тропическим и
субтропическим климатом. Отрицательно
влияют на скорость продолжительные
стоянки судов в портах с тропическим
климатом
Диаграмма показывает, что основная потеря скорости
происходит в первые 15 месяцев эксплуатации. Однако можно
предполагать, что при применении стойких необрастающих
красок интенсивное обрастание начинается спустя 9-12
месяцев, т.е. после частичного разрушения необрастающей
краски или после потери ее токсичности.

18.

Механизм обрастания корпуса
Обрастание возникает в результате развития животных и
растительных организмов на поверхности погруженных
объектов. Обрастание может ускорить коррозию наружной
обшивки и нанести повреждение лакокрасочным покрытиям.
Хотя имеющие раковину живые организмы не оказывают
заметного влияния на появление коррозии, после отмирания они
стимулируют местное разрушение в виде оспин. С течением
времени площадь пораженных участков увеличивается, и
коррозионный процесс протекает
быстрее. Коррозионные разрушения
приобретают язвенный (питтинговый)
характер.

19.

Наиболее сильное обрастание происходит во время стоянки
судов в портах. На ходу обрастание незначительно, так как
личинки многих организмов не могут прикрепляться к
подводной поверхности. Потеря скорости судов вследствие
обрастания корпуса, если скорость воды, омывающей эту
поверхность, превышает один узел. Ранее прикрепившиеся
личинки могут развиваться и на ходу судна, хотя при
значительных скоростях хода их рост может замедляться.

20.

В пресной воде находится очень мало
организмов, которые могут принимать
участие в обрастании. Это главным образом
водоросли, прикрепляющиеся у ватерлинии.
Наиболее распространенные формы
обрастаний не переносят низкой солености и
поэтому не появляются на обшивке судов в
верхней части рек. Но встречаются морские
виды, способные жить почти в пресных
водах. Морские суда, стоящие между
рейсами в пресных водах, меньше
подвергаются обрастанию, однако
рекомендуемая практика введения морских
судов в пресные воды для удаления
обрастаний не оправдывает себя, так как
раковины и домики отмерших организмов не
отпадают, и не все виды их погибают в
пресной воде.

21.

Для защиты от обрастания применяют лакокрасочные
покрытия с токсинами и необрастающие краски. В качестве
токсинов в необрастающие краски добавляются соединения
меди, ртути и мышьяка. Однако необрастающие краски с
неорганическими токсинами надежно защищают только от
обрастания животными организмами. Для защиты от
органического обрастания разработаны и применяются краски
с органическими токсинами, например, оловоорганическими.
Также для защиты от обрастания
применяется ультразвук и введение
электролитически полученного хлора в
пограничный к корпусу слой жидкости.