Атмосферные условия

Металлические изделия в процессе производства, монтажных и наладочных работ, транспортирования, хранения и эксплуатации подвергаются воздействию атмосферных факторов, главными из которых являются влажность; температура; суммарная продолжительность пребывания на поверхности металлов пленки влаги, образующейся при конденсации, смачивании атмосферными осадками, брызгами морской или речной воды; содержание химических или механических примесей.

Влажность воздуха сильно влияет на скорость коррозии. При относительной влажности ниже критической (70%-ной) скорость коррозии металлов низка. Следует отметить, что в присутствии продуктов коррозии, солей или механических частиц она снижается до 50—60%.

При относительной влажности атмосферы выше критической коррозия металлов протекает уже с заметной скоростью, так как на металле образуется фазовый слой воды.

Температура влияет на коррозионную стойкость металлов двояко. С одной стороны, чем выше температура воздуха, тем больше сконденсируется влаги на поверхности металла и тем интенсивнее будет протекать коррозия.

С другой стороны, образовавшиеся на металле пленки влаги быстрее высыхают, и продолжительность их взаимодействия с металлом сокращается. Поэтому для характеристики агрессивности атмосферы часто используют данные о продолжительности пребывания пленки на поверхности металла, определяемой на метеостанциях или с помощью датчиков на коррозионных станциях.

Несколько необычное поведение металлов наблюдается в зимний сезон. Было установлено, что заметная коррозия металлов развивается и при температуре воздуха ниже 0°С. Так, в промышленных зонах, в атмосфере которых содержатся сульфаты, значительное увеличение коррозии наблюдается при температурах от —5 до —IO0C. Это объясняется снижением температуры замерзания воды с повышенным содержанием SO42- или Cl-. При температуре, близкой к 0°С, пленка воды сохраняется, и коррозия наблюдается до тех пор, пока температура ие снизится и вода не замерзнет вновь.

Помимо увлажнения металла при выпадении осадков пленки воды толщиной 50-—200 мкм могут образовываться и вследствие конденсации. При этом количество сконденсированной воды определяется перепадом температуры, а содержание в ней растворенных веществ — составом атмосферы. Зависимость скорости коррозии от условий конденсации подтвердилась экспериментальными данными, полученными при испытании образцов Ct 3 при 100%-ной относительной влажности и 25°С„

При охлаждении образцов до 13 0C на их поверхности конденсировалась влага. Скорость коррозии определялась через 7сут по изменению массы образца. Было установлено, что скорость коррозии, при конденсации возрастает в 2,1 раза. При повторной конденсации скорость коррозии увеличивается, особенно в том случае, когда создаются условия для высыхания образовавшейся пленки. Самое большое увеличение коррозии наблюдается при конденсации в атмосфере, содержащей SO2 или NaCl (соответственно в 18 и 20 раз).

Состав атмосферы. Значительное увеличение скорости коррозии многих металлов наблюдается в промышленных и приморских районах, что связано с содержанием в воздухе SO2 и NaCl. В атмосфере на поверхности металлов образуются слабо минерализованные пленки воды; коррозионный процесс протекает так же, как в нейтральных электролитах, лишь с теми особенностями, которые присущи электрохимическим процессам, протекающим в тонких слоях электролита [3]. К этим особенностям в первую очередь относится увеличение скорости катодного процеса за счет способности тонких пленок электролита к саморазмешиванию, усиливающемуся при испарении. В естественных условиях такое размешивание происходит при высыхании вследствие испарения, например, при уменьшении влажности воздуха, повышении температуры и т. п. Скорость анодных процессов в тонких слоях электролитов замедляется, что объясняется увеличением подвода кислорода к металлу, а это в свою очередь обусловливает пассивацию, накопление продуктов коррозии в пленках электролита. Можно было предполагать, что замедление анодного процесса приведет к уменьшению скорости коррозии металлов в атмосферных условиях по сравнению с тем же показателем при протекании процесса при погружении в электролит.

Если в атмосфере содержится SO2, скорость коррозии металлов резко возрастает вследствие того, что SO2 является эффективным деполяризатором и, участвуя помимо кислорода в катодной реакции, ускоряет ее [10].

По данным работ [11, 12], диоксид серы может воздействовать и на анодный процесс, так как в его присутствии железо быстрее растворяется под влиянием поверхностных гидроксид- ионов и сульфид-ионов, образующихся при катодном восстановлении.

Коррозионный процесс интенсифицируется при содержании в атмосфере хлоридов, фосфатов и других солей.

Особенно значительно оседание на поверхности металла хлоридов в прибрежных районах [13]. Как видно из данных работ [14, 15], скорость коррозии металлов в районах тропического климата значительно выше скорости коррозии в районах умеренного климата.