Моя презентация

1. Коррозия. Способы борьбы с ней

Причины, механизмы и современные методы защиты
металлов

2. Что такое коррозия?

Коррозия — это физико-химическое взаимодействие материала
(обычно металла) с окружающей средой, ведущее к его
разрушению и ухудшению свойств
Важно различать:
Коррозия — это процесс.
Ржавчина — один из результатов коррозии, применимый только
к железу и его сплавам

3. Виды коррозии по механизму

* 1. Химическая коррозия
Взаимодействие металла со средой без возникновения
электрических процессов. Происходит в сухих газах или
жидких неэлектролитах. Пример — образование окалины при
нагреве стали.
* 2. Электрохимическая коррозия
Самый распространённый вид. Сопровождается
возникновением гальванических элементов на поверхности
металла. Требует наличия электролита (вода, растворы солей,
кислот). Пример — ржавление железа во влажном воздухе или
морской воде.
* 3. Механохимическая коррозия
Разрушение металла под одновременным воздействием
механических нагрузок и агрессивной среды (коррозионное
растрескивание, коррозионная усталость).

4. Классификация коррозионных разрушений

Тип
Описание
Общая (сплошная)
Равномерное разрушение по всей поверхности
Местная
Локальные поражения (пятна, язвы, точки)
По условиям протекания: Газовая (при высоких температурах);
Атмосферная (во влажном воздухе); Жидкостная (в
электролитах); Подземная (в грунтах); Морская (в морской
воде); Микробиологическая (под действием бактерий);
Коррозия блуждающими токами; Контактная (при контакте
разнородных металлов)

5. Экономический ущерб от коррозии

Мировой ущерб: Ежегодные потери от коррозии в мире оцениваются
в 2,2–2,5 триллиона долларов США, что составляет более 3%
мирового ВВП.
Потери металла: Коррозия ежегодно «съедает» до 20% выплавляемого
в мире металла.
Потери конструкций: 10–20% от годового производства стали выходит
из строя из-за коррозии.
Возможная экономия: Внедрение проверенных методов защиты от
коррозии может сэкономить до 35% этих затрат.
Ключевые объекты риска:
* Трубопроводы и мосты
* Здания и сооружения
* Транспортные средства
* Системы водоснабжения

6. Способы борьбы — Легирование металлов

Суть метода: Введение в состав сплава компонентов, повышающих
его химическую стойкость.
Основные легирующие элементы:
* Хром (Cr) — до 15% — основной легирующий элемент
нержавеющих сталей
* Никель (Ni) — до 10% — повышает стойкость в агрессивных средах
* Молибден, титан, кобальт — дополнительные компоненты
* Механизм защиты: На поверхности сплава образуется прочная
оксидная плёнка, состоящая из оксидов хрома и железа, которая
препятствует дальнейшему разрушению.
Пример: Нержавеющая сталь, содержащая хром и никель, не
покрывается ржавчиной в обычных атмосферных условиях.

7. Способы борьбы — Защитные покрытия

Классификация покрытий:
* 1. Неметаллические покрытия:
* Лакокрасочные (краски, эмали, лаки, грунтовки)
* Полимерные покрытия
* Смазки и силикатные эмали
* 2. Металлические покрытия:
* Анодные — металл покрытия имеет более отрицательный
потенциал, чем защищаемый (например, цинк на железе —
оцинкованное железо)
* Катодные — металл покрытия имеет более положительный
потенциал (например, олово на железе — белая жесть)
* Особенности: Лакокрасочные покрытия дёшевы, но требуют
регулярного обновления. Например, Эйфелеву башню в Париже
красят каждые несколько лет.

8. Способы борьбы — Ингибиторы коррозии

Ингибиторы — это вещества, введение которых в агрессивную среду или
на поверхность металла замедляет коррозионный процесс.
* Применение:
* Замкнутые системы охлаждения
* Нефтепродукты
* Газопроводы (для снижения коррозии
труб изнутри)
* Нефтеперерабатывающее оборудование
* Системы с использованием морской и речной воды
* Виды ингибиторов:
* Органические — широко применяются в кислотной очистке и травлении
металлов
* Неорганические — например, на основе производных фосфоновых
кислот
* Зелёные (биоразлагаемые) — экологичная альтернатива традиционным

9. Способы борьбы — Протекторная и электрохимическая (катодная) защита

Протекторная защита
Принцип: К защищаемой конструкции подсоединяют металл
(протектор) с более отрицательным электрохимическим
потенциалом. Разрушается не конструкция, а протектор.
Материалы протекторов: Цинк, магний, алюминий и их сплавы.
Применение: Морская и речная вода, грунт, подземные
трубопроводы, корпуса судов, кабели.
Катодная защита
Принцип: На защищаемый металл подаётся отрицательный
электрический потенциал от внешнего источника постоянного тока,
что превращает его в катод и предотвращает растворение.
Применение: Подземные и подводные металлические сооружения,
нефтегазопроводы, корпуса судов.

10. Заключение и выводы

Ключевые выводы:
Коррозия — естественный и неизбежный процесс разрушения
металлов, наносящий колоссальный экономический ущерб (более 3%
мирового ВВП).
Основные методы защиты делятся на четыре группы:
Повышение коррозионной стойкости материала (легирование)
Изоляция от агрессивной среды (покрытия)
Снижение агрессивности среды (ингибиторы)
Электрохимические методы (протекторная и катодная защита)
Наилучший результат достигается при комбинировании нескольких
методов защиты с учётом условий эксплуатации и экономической
целесообразности.
Современные тенденции: нанотехнологии, самовосстанавливающиеся
покрытия, биозащита с использованием бактерий
(например, Shewanella oneidensis).
Перспективы: Внедрение современных методов защиты может
сэкономить до 35% затрат от коррозии и существенно повысить
безопасность промышленных объектов.