Морская коррозия металлов

Портовые сооружения, причалы, суда, оборудование морских нефтепроводов подвержены воздействию морской коррозии.

Морская вода представляет собой раствор разнообразных солей, главным образом хлоридов, сульфатов и карбонатов натрия, магния, калия, кальция и т.д. Она является электролитом, ее электропровод­ность достаточно высокая и составляет (2,5-3,0)-10~²Ом~¹-см~¹, имеет нейтральную или слабощелочную реакцию (рН = 7,2-8,6). Присутствие в морской воде ионов хлора, т.е. ионов-активаторов, делает эту среду высоко коррозионно-активной.

Соленость морской воды определяют в промиллях (%о). Промил-лей называется количество твердых веществ в граммах, растворен­ное в 1000 г морской воды, при условии, что все галогены замене­ны эквивалентным количеством хлора, все карбонаты переведены в оксиды, органические вещества сожжены. В этом случае 1%о = = 0,1мас.%. Средняя соленость воды в океане 3-3,5 %о. Но она значительно колеблется в различных водных бассейнах.

Так, содержание солей в %: в заливе Кара-Богаз—16; в Крас­ном море — 4,1; в Средиземном море — 3,9; в Атлантическом океане — 3,5; в Черном море — 1,7; в Финском заливе — 0,4; в речной воде — 0,03.

В морской воде содержится большое количество микроорганизмов , способствующих ускорению коррозии и обрастанию соприка­сающихся с водой металлоконструкций.

Коррозия в морской воде протекает по электрохимическому ме­ханизму исключительно с катодным контролем. Присутствие ионов-активаторов (С1~) препятствует образованию пассивных пленок на поверхности металлов. Высокая электропроводность исключает про­явление омического торможения.

Зависимость скорости коррозии железа от концентрации КаС1 в аэрированном водном растворе проходит через максимум при со­держании КаС1« 3 %. Уменьшение скорости коррозии объясняется снижением растворимости кислорода в воде с ростом концентра­ции ЫаС1.

Увеличение скорости потока ведет к усилению коррозии вслед­ствие улучшения аэрации поверхности металла. Кроме того, высокие скорости потока способствуют эрозионному разрушению металла.

Повышенное содержание кислорода в поверхностных слоях во­ды вызывает усиленную коррозию в области ватерлинии судов, на участках гидросооружений, находящихся близко к поверхности или периодически омываемых водой (рис. 6.6).

На погруженных в воду конструкциях закрепляются или развива­ются многие растительные и животные организмы.

Это явление называется обрастанием. Ми­кроорганизмы ускоряют раз­рушение противокоррозион­ных покрытий. Появляются локальные очаги оголенной металлической поверхности, которые провоцируют интен­сивное разрушение металла. Основным видом защиты от морской коррозии явля­ются противокоррозионные и противообрастающие лако­красочные и металлизационные покрытия и электрохи­мическая защита.

Среди лакокрасочных покрытий наиболее эффективны толсто­слойные покрытия на эпоксидной основе с ограниченным содержа­нием растворителя или без растворителя.

В защитные композиции добавляют вещества, обладающие про-тивообрастающим действием. Они носят название биоцидов. Наи­более часто применяют оксиды меди (I) и (II). Они, вымываясь из

покрытия, образуют в морской воде труднорастворимые комплексы. Кроме того у соединений меди отсутствует кумулятивный эффект для морских организмов.

Для защиты судовых конструкций чаще всего используют алю­миний с легирующими добавками, например, цинком или лантаном. Алюминиевые покрытия в сочетании с лакокрасочными покрытиями обладают высокой стойкостью в морской воде, имеют повышенную стойкость к эрозии.

Для борьбы с морской коррозией широко используют электро­химическую защиту (ГОСТ 26301-85 и ГОСТ 26251-84). Защита подводной части крупнотоннажных судов осуществляют автомати­ческими системами катодной защиты.