Коррозия цинкового покрытия в наружной атмосфере
Скорость коррозии цинкового покрытия в наружной атмосфере зависит от
• химического состава внешнего воздействия,
• количества выпадающих осадков,
• температурных колебаний окружающей среды.
Факторы внешнего воздействия при коррозии цинкового покрытия в наружной атмосфере существенно влияют на химический состав получаемых продуктов разрушения. При этом скорость нарушения поверхностной целостности в пределах одного атмосферного типа может быть различна.
Условно зоны с похожими климатическими условиями можно разделить следующим образом:
• промышленная,
• сельская,
• городская,
• морская,
• тропическая.
Объемы коррозионного поражения зависят от наличия в наружной атмосфере агрессивных компонентов воздействия. Анализ продуктов коррозии металлоконструкций промышленных районов показал наличие следующих соединений:
В атмосфере морского побережья содержатся в большом количестве ионы хлора, для которых характерна высокая проникающая способность, что способствует активному растворению защитных, пленочных покрытий цинка.
Для крупных индустриальных районов характерна высокая загазованность. Дымовые газы промышленных зон содержат большое количество SO_2, поэтому выпадающие осадки в значительной степени обогащены оксидом серы, что обуславливает высокий уровень кислотности. Коррозионная агрессивность в данных условиях наивысшая.
Стойкость к коррозионному разрушению в городской и сельской зонах различна. Чем меньше в атмосфере вредных примесей, тем выше эксплуатационные характеристики металлических изделий.
В зависимости от местных условий осадки могут содержать растворенные газы, кислоты и соли, а также органические вещества и нерастворимые элементы в виде пыли, частиц угля и т. п.
Частота выпадающих осадков в значительной степени усиливает поверхностное разрушение, т. к. осадки частично растворяют защитную пленку (при ее восстановлении расходуется новое количество цинкового покрытия).
Химический состав осадков содержит значительное количество углекислого газа (в обычном воздухе содержание CO_2 колеблется от 0,07 до 0,3% от объема). В состав осадков незагрязненной сельской зоны входят нитраты, нитриты. Во время больших бурь, сопровождающихся электрическими разрядами в воздухе, происходят реакции соединения азота и кислорода.
В нормальной дождевой воде содержится:
• аммиак, связанный в нитраты и нитриты, в количестве 0,4÷16 мг/л,
• азотная кислота,
• азотистые соединения и кислоты (N_2 O_5 в количестве 2÷20 мг/л, HNO_2 – от 0,2 до 1,0 мг/л, NH_4 NO_3 и NH_4 HCO_3 в количестве от 0,5 до 20 мг/л),
• сернистые кислоты и соли.
Содержание кислорода достигает в дождевой воде 0,9 мг/л, а сульфатов 2,0 мг/л. На морских побережьях воздух содержит испарения морских солей, соединения иода.
Твердые частицы, находящиеся в выпадающих осадках, являются причиной местной коррозии. Они задерживают влагу и тем самым ускоряют коррозию. В городах с развитой промышленной зоной твердые частицы могут содержать:
• 39% нерастворимых в воде остатков,
• 33% остатков сгоревшего топлива,
• 20% железных окислов,
• 8% растворимых в воде солей (сульфидов).
На скорость коррозионного разрушения большое влияние оказывает гигроскопичность вновь образованных продуктов коррозии. При высоком содержании влаги (частой росе) продукты коррозии образовывают насыщенные поверхностные растворы. В период большего, интенсивного выпадения осадков около 90% возникающих коррозионных продуктов удаляются дождями и на цинковой поверхности остаются лишь основные продукты реакции.
На основании исследований. выявлено, что нарушение поверхностной целостности цинкового покрытия происходит быстрее в той зоне,
• атмосфера которой содержит больше твердых включений (веществ),
• где показатели кислотности дождевых осадков ниже.
Коррозия цинкового покрытия в наружной атмосфере зависит от способа нанесения цинкового покрытия на металлическую основу. Коррозионные потери в чистой сельской местности для цинкового покрытия, нанесенного.
• гальваническим путем составляют от 0,25 до 0,36мг/дм3 в день,
• методом горячего цинкования – от 0,19 до 0,27 мг/дм3 в день.
