Как бороться с коррозией металла?
Как защититься от её разрушительного воздействия? Как продлить срок службы дорогих конструкций? С этой проблемой постоянно приходиться сталкиваться в любом хозяйстве, на производстве и в быту. Достаточного одного факта: ежедневно в мире в результате коррозии выходит из строя до 10% по массе конструкций, оборудования, изделий из чёрных металлов, а коррозионные издержки составляют 5-7 % национального дохода страны. Особенно важна и остра эта проблема в тех областях производственной деятельности, где высока вероятность различных техногенных катастроф и прежде всего в энергетике, системах телекоммуникаций, на транспорте, в нефтегазодобывающей промышленности, в строительстве и др. Так, например, коррозия вышек связи или опор линий электропередач может угрожать национальной безопасности страны, а коррозия на транспорте неоднократно приводила к тяжёлым авариям с человеческими жертвами. Основной причиной возникновения коррозии является блуждающие токи, возникающие на конструкциях вследствие работы электрического оборудования, генераторов, электрического транспорта, электромагнитного излучения силовых линий и антенн связи.

К системам противокоррозионной защиты, как известно, относятся специальная окраска и установка электрохимической протекторной защиты. Вместе с тем окраска конструкции не даёт 100% гарантии, но представляет значительные трудности и требует больших финансовых затрат. Это связано не только со стоимостью, но и с необходимостью тщательной подготовки поверхности. Поэтому более эффективным, экономически выгодным является электрохимическая защита, установка которой не требует никакой подготовки поверхности и крайне проста в исполнении.

1. Системы катодной защиты металлов

Электрохимическая защита металлов от коррозии основана на использовании явления- прекращения коррозии металлов под действием постоянного тока. Поверхность любого металла, как известно, гальванически неоднородна, что и является причиной коррозии и возникновения блуждающих токов. При этом разрушаются только участки поверхности металла с наиболее отрицательным потенциалом (аноды), с которых ток стекает во внешнюю среду, а участки металлов с положительным потенциалом (катод), в которых ток втекает из внешней среды, не разрушается. Механизм действия электрохимической защиты заключается в превращении всей поверхности защищаемой конструкции в один общий неразрушительный катод. Анодами при этом будут являться подключённые к защищаемой конструкции электроды из более электроотрицательного металла-протектора. Электрохимическая защита является единственно эффективным средством против наиболее локальных видов коррозии металлов (питтинговой, язвенной, щелевой, контактной, межкристаллической, коррозийного растрескивания) и при этом предотвращает дальнейшее развитие уже имеющихся коррозийных разрушений, т.е. она одинаково эффективна как для строящихся, так и находящихся в эксплуатации конструкций.

2. Протекторная защита металлов

Протекторная защита обычно применяется совместно с лакокрасочными покрытиями.
Такое сочетание позволяет уменьшить расход протекторов и тем самым увеличить срок их службы, обеспечить более равномерное распределение защитного тока по поверхности защищаемых конструкций и, наконец, компенсировать все дефекты покрытия, связанных с небрежным его разрушением при монтаже, транспортировке и в процессе его эксплуатации, том числе вследствие естественного старения (набухания, вспучивания, растрескивания, отслаивания). Защитный ток идёт именно на те участки поверхности металла, где нарушена плотность покрытия, достигая всех затенённых участков, щелей зазоров и предотвращая коррозию оголившегося металла. При этом следует отметить, что на оголённую поверхность металла при его катодной поляризации выпадает катодный солевой осадок, состоящий из нерастворимых солей кальция и магния, и играющий роль дополнительного покрытия.

Вместе с тем, протекторная защита в состоянии обеспечить полную защиту от коррозии сварочных сооружений и без их окраски. В этом случае должна быть обеспечена более высокая плотность защитного тока на неокрашенной стальной поверхности, что требует увеличение количества протекторов и усилит их расход. Однако, принимая во внимание высокую трудоёмкость нанесения лакокрасочных покрытий, особенно в скрытых полостях находящихся в эксплуатации конструкций, такой способ противокоррозионной защиты с помощью установки только одних протекторов представляется для них весьма перспективным.