Что такое фитинг коррозия

Электрохимическая коррозия полотенцесушителя

Итак, все помнят, как в 2014 году я решил прокрутить краны на полотенчике (чтобы они не закисали) и у меня чуть не прорвало трубу? Тогда мы всем блогом и форумом МастерСити выясняли, чего это такое может быть, но толком и не выяснили. Моя версия была в электрохимической коррозии из-за блуждающих токов (дом-то старый и даже без PE).

Другая версия была в том, что там замешано само подключение полотенчика и коррозия шла из-за образования гальванопар (нержавейка, латунь, сталь труб).

А потом пришёл какой-то псих и сказал что всему виной пластик, потому что в нём содержатся чОрные частицы выпот трупа, и поэтому его аура искажает молекулярную структуру воды, и та разъедает всех на свете, включая тараканов в соседнем подъезде и озон в атмосфере. В общем, страшно мутный чувак был.

А вчера мы как-то от нефиг делать с Грешновым опять созванивались и болтали. И между делом я ему обмолвился, что у меня кажется на полотенчике стал кран Маевского (на простожаргоне — «Маевский») подтекать.

И что я его на днях заменю, а заодно промою полотенчик от окалины и шлака. Раньше я так делал и полотенчик промывал: закрываешь краны, ставишь под него кувшин, выкручиваешь Маевского снизу и открываешь то верхний, а то нижний краны.

Вся ржавчина выливается, а полотенчик снова чист и свеж.

Ну и решил я сегодня этим делом заняться. Открываю, я значит, нижнюю крышку, и ОХЕРЕВАЮ!!! За полгода (а проверял я это дело где-то так) Маевский и всё вокуг него покрылось белёсым налётом и каким-то гавном! Конечно же, он уже не работал — забился — и я выкрутил его целиком.

Я думал, что сейчас через дырку от него радостно начнёт булькать вода, выходя из полотенчика. Ха ха! Как бы не так! Почти ничего не полилось!! Закисло всё к чёртовой матери НАПРОЧЬ! Я взял отвёртку и давай тыкать внутрь полотенчика.

Из него начала сыпаться окалина крупными кусками и кое-как потекла водичка.

• 
• Электрохимическая коррозия крана Маевского
• Вон, на фотке ниже виден достаточно крупный кусок такой окалины.
• 
• Ошмётки окалины и грязи от коррозии

В итоге полотенчик за время с 2011-2012 года, когда я делал это всё, забился почти напрочь. Я его попромыл как мог — удалось из него повыливать окалину и шлам, но жить он долго уже не будет. А самое страшное, что скорее всего через ещё парочку лет у меня снова сгниют краны нахрен.

Грешнов рассказал мне, что ситуация с полотенчиками за последние годы настолько сильно изменилась в сторону дерьма, что он уже давно исключил из своих прайсов услугу «Установка водяного полотенчика» как класса и закладывает всем только электрические. Сегодня я на это всё посмотрел — и решил что буду менять свой полотенчик на электрический.

А потом вызову сварщиков и попрошу их срезать и заварить к собачьим чертям отводы на полотенчик от стояка так, чтобы стояк был полностью прямой и чтобы единственные отводы, которые из него выходили — это были отводы на горячую и холодную воду. Кстати, они не закиснут, потому что вода по ним всегда течёт.

Да и если что случится — то они сделаны трубой 1/2, и там хоть как-то можно будет шланг от пылесоса подсунуть, если их прорвёт.

Вот такие вот пироги! Дожили! XXI век, млять! Айфоны с нами разговаривают, а инженерка приходит в состояние полного пиздеца и упадка! Я не то что согласен — я подтверждаю мнение историков: все цивилизации гибли, когда люди клали на ручной труд, куда я бы отнёс и поддержание инженерки в хорошем состоянии: чтобы не только витать в новых технологиях, но не забывать, что всё что у нас есть — есть благодаря электростанциям и другим штукам. И что за этим надо ухаживать.

Однако, кроме такого решения, мне было интересно ещё и понять, что же там такое было. Что мы имеем? После того, как у меня сгнил верхний отвод в 2014 году, я сделал систему уравнивания потенциалов между водорозетками полотенчика и трубами стояка. Я вооружился запасами ПуГВ и наконечниками ТМЛ и скрутил свободные выводы водорозеток:

Выравнивание потенциалов на полотенчике

А потом эти же хвосты прикрутил к отводам стояка. На фото — нижний отвод, который от гнили не пострадал. И до сих пор внешне в норме.

Выравнивание потенциалов на полотенчике (нижний отвод)

И вот теперь одно интересное наблюдение! Решил я поменять сразу два Маевских. И заметил то, что сгнили они как-то интересно! Смотрите, вот оба маевских рядом: слева — нижний, который со следами белого налёта. Справа — верхний. Он снаружи чистый.

Краны Маевского с полотенчика: нижний и верхний

А теперь глядим на обратную сторону: слева нижний — тот внутри чистый! А справа — верхний, и он ржавый ИЗНУТРИ. А мы знаем, что нижний отвод на полотенчик жив-здоров, а верхний сгнил полностью напрочь!

Краны Маевского с полотенчика: нижний и верхний (сзади)

Получается прямо какие-то плюс с минусом! На один край цепочки «Стояк — Отвод Верх — Полотенчик — Отвод Низ — Стояк» притягивается сталь, которая высасывается из металла труб. А на другой край — белёсая соль.

Не помню уже химию, но это всё похоже на образование оксида железа (что-то там типа Fe2O3) и какой-то соли от кислоты, которая это железо окисляла.

И идёт оно под действием микротоков, которые, возможно, образуются от гальванопары из разных материалов, которые соединяет вода.

Так что, камрады, электохимическая коррозия имеет место быть и я теперь её боюсь. Поэтому буду менять полотенчик. Оказывается, Сунержа производит точно такие же полотенчики, как мой, только электрические. Так что если мне повезёт — то он встанет на старые дырки, и мне не придётся сильно уродовать плитку в ванной, которую я хотел бы сохранить! Вот такие вот пироги. С котятами.

PS. Ах, да. А верхний кран (который гнил) начал проворачиваться уже с хрустом! Кажись, там окалины в трубе просто навалом! Снова, падла, гниёт!

Коррозия трубопроводов — причины и последствия. Часть 2. Трубопроводы водоснабжения — блуждающие токи, водопроводы, водоснабжение, ГВС, защита от коррозии, кислород, коррозия, коррозия водопроводных труб, теплосети, токи утечки

Продолжим цикл наших публикаций о коррозии трубопроводов различного назначения.

В данном обзоре затронем вид трубопроводов, с которым мы очень часто сталкиваемся в повседневной жизни: в домашнем хозяйстве, в учебных заведениях, в медицинских учреждениях, в ресторанах, в гостиницах и на производстве — трубопроводы систем горячего и холодного водоснабжения.

Современный человек не может жить без постоянной работы этих водопроводных систем. Короткий летний период отключения горячей воды для профилактических работ воспринимается некоторыми городскими жителями катастрофой.

Однако, не всем известно, что для обеспечения безаварийной эксплуатации водопроводных систем приходится прикладывать много усилий. Коррозия водопроводных труб ежегодно приводит к огромному количеству аварий и потерям сотен миллионов рублей. О видах коррозии водопроводов и способах ее предотвращения мы и поговорим в настоящем обзоре.

На сегодняшний день для холодного (ХВС) и горячего водоснабжения (ГВС), а также отопления применяются металлические трубы: из углеродистой стали оцинкованные и неоцинкованные (ГОСТ 3262-75, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 8732-78), из нержавеющей стали (ГОСТ 9941-81) или меди (ГОСТ Р 52318-2005). Трубы водоснабжения обычно подвержены наружной почвенной коррозии при прямом контакте поверхности трубопровода с грунтом или водой и внутренней коррозии в случае агрессивных коррозионных свойств самой транспортируемой водной среды.

Наружная коррозия водопроводов протекает в случае прокладки трубопроводов в земле или в тоннелях, заполняемых постоянно или сезонно водой, и может быть разделена на электрохимическую, биокоррозию и коррозию под действием блуждающих токов.

Основные механизмы такой коррозии аналогичны соответствующим механизмам, присущим магистральным и промысловым трубопроводам (о них можно прочитать более подробно здесь или здесь).

В данной статье остановимся только на некоторых нюансах наружной коррозии, характерных именно для водопроводных систем.

Одним из таких нюансов является коррозия трубопроводов, проложенных в различных подземных каналах и тоннелях. В случае слабой герметизации таких тоннелей их постоянно или сезонно, в период наибольшей увлажненности грунта, может затапливать почвенными водами, причем как полностью, так и частично.

В таком случае, для увеличения эффективности катодной защиты, необходимо применять специальные системы защиты.

Одним из нестандартных вариантов является применение так называемых стержневых протекторов, устанавливаемых на поверхности трубопроводов или на поверхности теплоизоляционной конструкции водопроводных систем и систем теплоснабжения.

Варианты схем расположения таких протекторов выбираются в зависимости от потенциальной опасности затопления канала — полностью или частично. Примеры схем размещения таких протекторных систем на поверхности трубопровода показаны на рисунке ниже.

Для более подробного ознакомления с системами противокоррозионной защиты внешней поверхности трубопроводов канальной (и бесканальной) прокладки рекомендуем обратиться к СТО НОСТРОЙ 2.18.116-2013 «Инженерные сети наружные. Трубопроводы тепловых сетей. Защита от коррозии. Технические требования, правила и контроль выполнения работ», разработанному ООО «Трансэнергострой».

Расположение стержневых протекторов на поверхности трубопровода

Перейдем к процессам внутренней коррозии водопроводных систем и теплосетей. Сразу следует отметить, что во многих случаях коррозионный отказ водопровода или теплопровода связан с совместным действием процессов наружной и внутренней коррозии. Механизм совместного действия примерно такой.

Самые распространённые внутренние коррозионные дефекты стенок трубопровода — сквозные язва и питтинг, маленькие отверстия в стенке трубы. Потери воды через такие «дырки» невелики, поэтому их трудно вовремя обнаружить и устранить. Выходящая вода из такого отверстия растекается по наружной поверхности металла тонким слоем.

Этот слой поверхностной воды является электролитом, в котором протекают электрохимические реакции, способствующие протеканию наружной коррозии на большой площади трубы, а также разрушающие гидро- и теплоизоляцию. В результате стенки трубопровода на большой поверхности утончаются, что приводит к отказу с масштабными потерями воды.

Таким образом, внутренняя коррозия является первопричиной многих отказов на трубопроводах водоснабжения и теплосетей, хотя на первый взгляд причиной является наружная коррозия.

Основной механизм коррозии водопроводов и тепловых сетей — электрохимический.

Скорость внутренней коррозии теплосети и систем водоснабжения зависит от состава и характеристики воды: значения водородного показателя рН, содержания растворенного кислорода, углекислого газа, наличия хлоридов и сульфатов, микроорганизмов, температуры, давления, скорости движения воды, эрозии, контактной коррозии (наличие фасонных частей из разноименных металлов).

Главная сложность в определении механизмов коррозионного разрушения — разностороннее действие большинства вышеописанных факторов внутреннего коррозионного разрушения. В зависимости от внешних условий и сочетаний всех факторов изменения в каком-то одном факторе могут приводить как к торможению, так и к ускорению внутренней коррозии водопроводных систем.

Например, наличие в воде растворенного углекислого газа и, соответственно, карбонатов кальция, магния или натрия может приводить как к образованию стабильных гомогенных защитных пленок нерастворимых карбонатов на всей поверхности трубы и торможению процесса коррозии, так и к образованию нестабильных осадков и негомогенных пленок, что ускоряет коррозионное разрушение.

Влияние кислорода на скорость коррозии стали также проявляется в двух противоположных направлениях.

С одной стороны кислород увеличивает скорость коррозионного процесса, так как эффективно деполяризует катодные участки, с другой стороны — оказывает пассивирующее действие на поверхность стали, замедляя коррозию.

Следует отметить, что кислородная коррозия стали в горячей воде носит, преимущественно, язвенный характер и приводит к образованию сквозных дефектов.

Внутренняя коррозия трубопровода ГВС — до и после очистки от продуктов коррозии

Внутренняя кислородная коррозия может ускоряться хлоридами и сульфатами, содержащимися в воде. Эти вещества являются активаторами коррозионного процесса, разрушая пассивные защитные пленки на поверхности металла.

Например, хлорид-ионы при некоторых условиях замещают собой кислород в защитной оксидной пленке, что приводит к образованию в ней пор, в которых и начинается ускоренное локальное коррозионное разрушение с образованием язв.

Сульфаты ускоряют коррозию непосредственно, увеличивая электропроводность водной среды, и косвенно, способствуя развитию биологической коррозии.

С повышением температуры водной среды скорость коррозии стали обычно возрастает. Но для открытых систем, из которых растворенный кислород может улетучиваться в атмосферу, т.е.

концентрация растворенного кислорода в воде уменьшается, скорость коррозии после 80 °C падает до очень низкого значения, хотя в закрытых системах скорость коррозии продолжает расти по линейной зависимости.

Следует отметить, что оптимальная температура горячей воды для продления срока службы трубопроводов и их защиты от коррозии должна быть в границах от 45 дo 50 °C. Однако, в связи с санитарными требованиями по предотвращению развития в трубопроводных системах бактерии Legionella, температура горячей воды поддерживается не менее 60 °C.

В сетях горячего водоснабжения также иногда наблюдается биокоррозия при температурах 60-70 °C при малых скоростях движения воды — застое, при наличии в воде органических веществ и сульфатов. Многие виды бактерий являются активными коррозионными агентами. Наибольшее значение имеют группы бактерий, участвующих в превращениях железа и серы.

Железобактерии, например Gallionella, поселяясь в трубах, образуют на их стенках слизистые скопления, обладающие высокой механической прочностью и поэтому не смываемые током воды. Участки под колониями бактерий оказываются изолированными от воды и доступ кислорода к ним затруднен.

Таким образом, развитие железобактерий приводит к образованию на поверхности трубы зон с различной степенью аэрации, т.е. создаются условия для развития коррозии.

Сульфатредуцирующие бактерии восстанавливают сульфат-ионы, содержащиеся в водной среде до сероводорода H2S, который химически растворяет сталь с образованием сульфидов железа, придающего воде темный цвет и неприятный сероводородный запах. Еще один тип бактерий, тионовые, окисляют серу, тиосульфаты, тионаты до серной кислоты, которая также напрямую участвует в химической коррозии стали.

Одним из дополнительных и необычных механизмов коррозионного разрушения внутренних водопроводных систем является коррозия с участием токов утечки. Токи утечки — это токи других электропотребителей, которые тем или иным способом попадают в трубопровод.

Трубопровод является протяженным проводником, поэтому место выхода такого тока из трубопровода, которое и является основным местом его разрушения, может быть довольно далеко от места входа.

Действие токов утечки на водопроводные системы в целом приводит к тем же последствиям, что и коррозионное действие постоянных и переменных блуждающих токов, хотя токи утечки могут активировать и процессы электрохимической коррозии.

Основными причинами возникновения токов утечки и попадания их на трубопроводы являются:

• непрофессиональная эксплуатация действующей системы электроснабжения, например, преднамеренное использование трубопроводных систем в качестве нулевых рабочих проводников, подключение нулевого рабочего проводника к клемме нулевого защитного и наоборот и т.д.;
• неправильное подключение электропотребителей (водонагревательные котлы,  стиральные машины и т.д.), связывающих трубопроводные системы с системой электроснабжения зданий;
• возникающие в процессе эксплуатации повреждения изоляции кабельных линий и/или электрооборудования, механические повреждения нулевых рабочих проводников.

Выявление токов утечки в водопроводных системах — сложный и трудоемкий процесс. Обычно данные работы выполняются в следующей последовательности:

• Определение наиболее вероятных источников тока и возможности их попадания на металлоконструкции и трубопроводы здания.
• Выполнение комплекса диагностических электрометрических работ по выявлению токов утечки.
• Выполнение полного комплекса стандартных проверок электроустановки здания.
• Выполнение проверок наличия, правильности выбора сечений и монтажа нулевых защитных проводников.
• Устранение токов утечки.

Диагностика токов утечки

Переходя к технологиям защиты от коррозии трубопроводных систем, также обратим особое внимание на внутренний коррозионный процесс. Наружная поверхность таких трубопроводов обеспечивается средствами противокоррозионной защиты аналогично любым другим трубопроводам.

Защита внутренней поверхности в основном сконцентрирована на 2х направлениях — создание барьерных защит между металлом и средой, и снижение коррозионной активности самой среды.

Использование более коррозионно-стойких нержавеющих труб в данной статье рассматриваться не будет — при наличии интереса к данной тематике с кратким обзором коррозионных свойств нержавейки можно ознакомиться здесь.

В качестве примера первого способа защиты следует указать на применение защитных покрытий из материалов, обладающих более благоприятной противокоррозионной стойкостью по сравнению с углеродистой сталью — лакокрасочные, цинковые покрытия и т.д.

Здесь, правда, опять может проявиться «разносторонность» коррозионных процессов.

Например, цинковое покрытие, служащее коррозионным барьером и, при необходимости, жертвенным анодом, при повышении температуры выше 60-70 °C начинает ускорять коррозию самой углеродной стали.

Примерами снижения коррозионной активности среды являются:

• коррозионно-безопасные технологии устройства водопроводных систем (исключение подсосов воздуха, застойных зон, наличие постоянной циркуляции воды, поддержание оптимальной температуры, создание условий для образования стабильных естественных защитных слоев и т.д.).
• стабильное поддержание в воде заданных эксплуатационных норм допустимого содержания взвешенных веществ, солей, органических примесей.
• деаэрация воды.
• ингибирование воды.

Универсальных средств защиты от микробиологической коррозии не существует. Применяется химическая дезинфекция — хлорирование и купоросование воды (в месте водозабора), а также обработка воды ионами меди и серебра, йодом и озоном, и физическая дезинфекция с помощью ультрафиолетового и ультразвукового облучения.

Подводя итоги написанному, можно сказать, что проблема внешней и внутренней коррозии систем теплоснабжения и ГВС стоит очень остро.

Решать ее необходимо, разбирая каждый частный случай отдельно, особенно, если рассматривается система индивидуального отопления и подготовки и потребления горячей воды, так как в этом случае подготовка воды для систем осуществляется, как правило, самостоятельно, без использования подготовленной воды на ТЭЦ или тепловых пунктах.

Фреттинг коррозия — это? Процесс протекания, особенности и последствия

Коррозией является самопроизвольный и неизбежный процесс разрушения металла в окружающей или агрессивной среде. Обычно она ассоциируется с ржавчиной. Ржавчина является продуктов коррозийных процессов, чаще всего бурого цвета, рыхлая по структуре.

Рассмотрим коррозию по видам протекания:

• щелевая;
• контактная;
• при погружении в какое-либо вещество;
• при трении и т.д.

Коррозия при трении

Наиболее опасным разрушения по виду протекания, является коррозия при трении, или фреттинг-коррозия.

Фреттинг коррозия происходит, когда два элемента начинают перемещаться относительно друг друга с малой амплитудой, на участках их соприкосновения образуются повреждения, истирается защитная пленка материала, а продукты износа не могу покинуть участок воздействия. Это приводит к концентрации напряжений на данном участке. Такой процесс может протекать в различных средах: атмосферной, вакууме, агрессивной, водной и т.п.

Продукты фреттинг реакции имеют цвет схожий с ржавчиной: от светлых коричневых наслоений, до темно-коричневых. Цвет будет зависеть от вида материала, влажности и степени разрушения.

Коррозия трения протекает стремительно в атмосферных условиях, так как при нарушении защитной пленки, воздух реагирует с металлом, в процессе реакции разъедается верхний слой материала, воздух попадает все глубже и реакция также углубляется.

Фреттинг-коррозии подвержены любые металлические элементы, в которых происходят колебательные движения, вибрационные, вращательные – это заклепочные соединения, вместе движущиеся валы, болтовые, рессоры, пружины, замковые, муфты, шестерни, подшипники, шлицевые, шпоночные, канаты из металла и т.д.

Данный коррозийный процесс возникает при соприкосновении металла и неметалла, в роли которого может выступать пластмасса, резина и другие изделия, которые используются в качестве прокладок и являются твердыми.

Фреттинг-коррозия проявляется в виде образования пятен, мелких язв, налета и рыхлостей на поверхности изделия. Данный вид разрушения приводит к усталостному разрушению материала и его растрескиванию, что приводит к аварийным ситуациям в работе объекта.

Внимание! Наша компания производит антикоррозийную защиту металлоконструкций любой сложности: трубопроводы, резервуары, силосы.

Предупреждение появления фреттинг-коррозии

Есть несколько путей, как предотвратить быстрое возникновение фреттингов:

• Изготовление изделий согласно нормативных правил и норм, чтобы имелось жесткое закрепление рабочего элемента и невозможность появления трения между элементами.
• Применение материалов с покрытием из оксидной пленки, циркония или нитридов титана.
• Материалов с антикоррозийной защитой ионной или азотной.
• Использование смазок и прокладок с низким коэффициентом трения и высокими рабочими характеристиками.

Также для предупреждения появления разрушений материала данного вида, элементы, которые будут подвержены трению-скольжению, необходимо проектировать заведомо из более устойчивых к данному процессу материалов.

Так, лучше не проектировать изделий из двух твердых или двух мягких металлов, а совмещать твердый и мягкий, так как давно доказано, что при работе одноименных металлов, разрушения появляются раньше и прогрессируют быстрее.

Плюс использования мягкого в сочетании с твердым материалом в том, что мягкий в процессе трения может течь, а не тереться, а это уменьшает разрушение верхней поверхности элемента.

Особенности

Можно выделить несколько отличительных черт фреттинг-коррозии:

1. Вследствие появления коррозийных пятен в местах трения элементов – труднодоступные места, то обработка этих поверхностей является очень затруднительной. Часто требуется приостановка работы элементов.
2. Фреттинг-коррозия замедляет процессы скольжения изделий.
3. Высокая скорость разрушения, в сравнении с другими видами коррозии. Это происходит из-за того, что кислород, смешиваясь с продуктами трения, углубляет образование разрушений.
4. Продуктами фреттинга обычно выступают минералы (соединений металла и кислорода).

Последствия фреттингового износа

В местах конструкций или изделий, где произошло фреттинговое разрушение, начинают концентрироваться напряжения, это, в свою очередь, уменьшает предел выносливости объекта. В тоже время, стоит отметить, что, при удалении, образовавшихся продуктов реакции, уменьшается рабочая площадь материала, а это приводит к ослаблению конструкции и потере ее рабочих характеристик.

Заключение

Таким образом, коррозию от трения необходимо предупреждать еще на этапе производства определенной детали, делать ее из более устойчивого материала, серьезно подходить к выбору смазок и прокладок для соединений. Также необходимо проверять работающие на трение элементы для преждевременной их замены или проведения антикоррозийной защиты.

Фреттинг коррозия: что это, как не допустить развития фреттинг-коррозии

Фреттинг-коррозия – это распространенное явление, которое потенциально может привести к тому, что металл потеряет свои характеристики и постепенно будет разрушен. Именно процесс ржавения приводит к тому, что различные детали и металлоконструкции теряют свои эксплуатационные возможности.

В этой статье мы расскажем о том, какими факторами вызывается фреттинг коррозия, как она протекает и какими способами можно увеличить степень защищенности материала от потенциальных повреждений.

Процесс коррозии при трении и его важные особенности

Коррозия при трении – это достаточно опасный процесс, который сильно распространен в различных промышленных областях.

Фреттинг коррозия начинается в том случае, когда две детали постоянно соприкасаются друг с другом и возникает сильное трение. Главное условие – небольшая амплитуда колебаний. Даже если материал был оцинкован или на него нанесено полимерное покрытие, защитная пленка начинает стираться – это стимулирует процесс контакта материала с катализатором окисления.

Когда материал оказывается затронут трением, на небольшом участке начинает скапливаться механическое напряжение. Главная особенность в том, что процесс может протекать в различных средах, в том числе, вакуумной, атмосферной, водной и с высокой степенью агрессивности.

Когда протекает фреттинговая коррозия, на поверхности материала появляется рыжий налет. При этом поражение оказывается очень стремительным, быстро распространяется по поверхности. Процесс может захватывать обе детали, которые в процессе использования соприкасаются друг с другом.

Если рассматривать элементы, которые чаще всего оказываются подвержены коррозии, можно занести в список все виды стальных элементов. Процесс может развиваться во всех областях вне зависимости от того, какие именно нагрузки воздействуют в процессе.

Среди основных видов нагрузок, которые могут стимулировать развитие фреттинга, есть такие, как:

• Колебательные.
• Вращательные.
• Вибрационные.

При этом, постепенно от ржавчины могут повреждаться многие детали, такие, как муфты, шестерни, подшипники, металлические канаты и многое другое.

Коррозия может проявляться как при контакте металлов, так и металла с неметаллом. При этом металл может повреждаться от соприкосновения с резиной, пластиком и многими другими изделиями.

В отличие от межкристаллитной коррозии, фреттинговую можно достаточно быстро определить. Она начинает появляться на поверхности.

Среди основных признаков:

• Появление налета.
• Разрыхление поверхности.
• Возникновение язв, пятен, полос.

Как только вы заметите признаки такого процесса, необходимо использовать один из методов снижения износа при фреттинг коррозии. Если на ранней стадии предпринять все нужные действия, можно обезопасить деталь от разрушения и потери эксплуатационных характеристик.

Как не допустить развития фреттинг-коррозии

Чтобы не допустить постепенного появления и стремительного протекания такого процесса, нужно использовать несколько основных способов:

• Используйте материалы, на которых есть оксидная пленка. Для создания защитного покрытия также могут применяться и такие элементы, как нитрид титана, цирконий.
• При изготовлении изделий всегда учитывайте отраслевые нормы и правила.
• Следите за тем, как именно размещаются детали. Нужно, чтобы различные детали не контактировали друг с другом и не возникало процесса трения.
• Используйте ионную или азотную защиту. Она гарантирует высокий уровень защищенности от коррозии такого типа, значительное уменьшение износа деталей.
• Применяются специальные прокладки и смазки. Важно, чтобы коэффициент трения у них был минимальным. При использовании такого средства важно помнить о своевременности замены смазочного покрытия.

Так как далеко не всегда удается предотвратить возникновение ржавчины, нужно четко знать, в каких узлах возникает фреттинг коррозия. Проще изначально спроектировать конструкцию так, чтобы в ней не было мест соприкосновения различных деталей. Так получится значительно увеличить длительность безремонтного использования и общий уровень защиты.

Главные особенности и последствия фреттинг-коррозии

Существует сразу несколько основных отличительных черт фреттинг-коррозии, которые характеризуют процесс. К ним относятся такие, как:

• Если вы все-таки столкнулись с появлением коррозии в труднодоступных местах, правильно удалить ее будет очень сложно. Именно по этой причине нужно приостановить работу изделия и сделать все для того, чтобы не допустить дальнейшего прогрессирования проблемы.
• Когда в изделии важен правильный процесс скольжения деталей, коррозия дополнительно замедлит его. Это может привести к тому, что эксплуатационные характеристики будут значительно снижены.
• Скорость разрушения будет очень высокой. И это характерно даже при сравнении с другими типами процессов протекания ржавения.
• Чаще всего в качестве продуктов трения определяются минералы. Также наблюдается возникновение соединения кислорода или металла.

При этом важно также обратить внимание и на то, какие последствия появляются после фреттингового разрушения. В месте поражения начинает скапливаться напряжение. Со стороны процесс проявляет себя коричневым налетом, пятнами, язвами на металле.

Вернуться к статьям Коррозия кобальта

Он может стимулироваться попаданием в агрессивные среды, нагревом до высоких температур, постоянным контактом материала с другими, потенциально-опасными видами сырья.

Подробнее

Коррозия кадмия

Рассмотрим особенности возникновения и протекания коррозийного процесса в зависимости от того, в какую среду оказывается помещен материал.

Подробнее

Фреттинг-коррозия

Фреттинг-коррозия – коррозионное разрушение на границе раздела двух тел, контактирующих друг с другом.

Эти поверхности, находясь под воздействием коррозионной среды, двигаются (скользят) относительно друг друга. Т.е. фреттинг-коррозия – коррозия при трении.

Чаще всего скольжение имеет колебательный характер, а объекты испытывают дополнительную достаточно большую нагрузку.

Фреттинг-коррозия может наблюдаться при контакте двух металлических материалов, либо же металла и неметалла (резины, пластмассы, которые могут служить прокладочным материалом).

Фреттинг-коррозии подвергаются: прижатые друг другу детали, на которые воздействуют колебательные, вращательные, вибрационные напряжения.

К ним можно отнести  болтовые, шпоночные, заклепочные, шлицевые соединения, контактирующие части подшипников, металлический канат, соприкасающиеся движущиеся валы и многое другое.

  Фреттинг – механический износ металла при движениях небольшой амплитуды. Совмещение механического износа и воздействия коррозионно активной среды и дает нам фреттинг-коррозию.

Под воздействием окружающей коррозионной среды на поверхности металла образуется оксидная пленка (продукты коррозии). При трении эта пленка механически разрушается.

Так как при фреттинг-коррозии взаимодействующие поверхности не разъединяются, то разрушенные продукты коррозии так и остаются между ними (в некоторых случаях вытесняются), в дальнейшем материалы истираются быстрее, а фреттинг-коррозия протекает интенсивнее.

Разрушение защитной пленки может быть причиной дальнейшего протекания коррозии, обусловленной работой концентрационного элемента, или же вызвать контактную коррозию. Превращение поверхности металла в оксид  приводит к неисправностям, забиванию системы продуктами коррозии, заеданию и сбоя работы механизма.

• При протекании фреттинг-коррозии поверхность металла обесцвечивается, а при воздействии колебательных напряжений на ней образуются язвы, в которых в дальнейшем зарождаются усталостные трещины.
• Скорость фреттинг-коррозии зависит от природы используемых металлов (материалов), температуры, состава коррозионной среды и действующих нагрузок.
• Во время трения  происходит нагрев металла, что дополнительно усиливает фреттинг-коррозию, особенно в условиях  отсутствия на поверхности смазки.

Фреттинг-коррозия протекает не по электрохимическому  механизму. Важнейшим фактором является приложенная нагрузка, в результате которой происходит усиленное питтингообразование на контактирующих поверхностях.

При колебательном скольжении (трении) образовавшиеся окислы не могут быть удалены с контактирующей поверхности.

Это приводит к увеличению напряжения между контактирующими деталями и фреттинг-коррозия в местах скопления окислов проходит намного интенсивнее.

Защита изделий от фреттинг-коррозии

Правильный подбор материалов. Целесообразно для предотвращения возникновения фреттинг-коррозии сочетать мягкие металлы с твердыми.

Доказано, что при скольжении стальной поверхности о стальную  разрушение намного больше, чем скольжении стали о сталь, покрытую свинцом. Даже при больших нагрузках мягкий металл предотвращает контакт с окружающей средой.

Разрушение также уменьшается из-за того, что более мягкий металл может при срезе «течь», а не тереться.

Для контакта со стальной поверхностью рекомендовано использовать сталь, покрытую оловом, индием, кадмием, свинцом, серебром.

Применение смазок для предотвращения фреттинг-коррозии. Эффективный метод, часто используемый в условиях небольших нагрузок. Поверхность предварительно подвергают фосфатированию.

Полученную пористую пленку обрабатывают смазкой низкой вязкости, которая проникает глубоко в поры и благодаря этому достаточно долго остается на изделии.

Недостатком этого метода можно считать то, что это все-таки временная защита, смазка рано или поздно удаляется в результате скольжения.

Проектирование контактирующих поверхностей с устранением скольжения. Эффективно, но достигнуть достаточно тяжело.

Применение специальных покрытий. Для предотвращения контакта поверхности раздела с воздухом.

Применение материалов с низким коэффициентом трения и прокладок. Такие материалы используют только при маленьких нагрузках в связи с их небольшой прочностью. Резина, например, амортизирует колебания и предотвращает скольжение.

Применение кобальтовых сплавов. Дает положительный эффект  только в присутствии воды.

Определение причин разрушения латунного фитинга

В очередной практической статье хочу рассказать об интересной работе, в которой мы определили причины разрушения латунного фитинга. Данная экспертиза была не особо сложной, но очень занимательной. Решить задачу удалось посредством фрактографического анализа, что в очередной раз доказало важность умения «читать» изломы.

Исследование, которое мы выполнили в нашей собственной аккредитованной испытательной лаборатории «МЕТАЛЛ-ЭКСПЕРТИЗА ТЕСТ» состояло из проведения химического анализа, измерения твердости и фрактографического изучения поверхностей разрушения. Общий вид разрушенного фитинга показан на рисунке.

В результате визуального осмотра объектов исследования на вентиле обнаружены следы механического воздействия в районе его шестигранной части. Данное механическое воздействие вызвало пластическую деформацию металла вентиля.

Металл исследованного фитинга по химическому составу удовлетворяет требованиям, предъявляемым ГОСТ 15527-2004 к латуни марки ЛС59-2. Данная марка латуни является основной маркой, из которой изготавливается арматура для водопроводных труб.

В результате измерения твердости уставлено — металл исследованного фитинга по уровню прочностных характеристик удовлетворяет требованиям предъявляемым ГОСТ 2060-73 к прессованным пруткам из латуни марки ЛС59-1.

Данная марка взята для сравнения как аналогичная марке ЛС59-2 по механическим характеристикам и ближайшая по химическому составу.

Для определения характера разрушения произведено фрактографическое исследование поверхностей разрушения фитинга.

При изучении поверхностей разрушения фитинга установлено, что излом имеет мелкокристаллический вязкий характер, что свидетельствует о высоком уровне пластических характеристик металла фитинга. Очаг разрушения (обведен красным) находится в зоне механического повреждения металла вентиля.

Данной повреждение вызвало деформацию вентиля и фитинга, что повлекло за собой зарождение трещины с дальнейшим разрушением фитинга.

Выводы:

По результатам изучения металла фитинга и вентиля установлено:

1. Металл исследованного фитинга по химическому составу удовлетворяет требованиям, предъявляемым ГОСТ 15527-2004 к латуни марки ЛС59-2. Данная марка латуни является основной маркой для изготовления арматуры водопроводных труб.
2. Металл исследованного фитинга по уровню прочностных характеристик удовлетворяет требованиям предъявляемым ГОСТ 2060-73 к прессованным пруткам из латуни ЛС59-1. Данная марка взята для сравнения как аналогичная марке ЛС59-2 по механическим характеристикам и ближайшая по химическому составу.
3. На вентиле и фитинге присутствуют следы механического воздействия, вызвавшего пластическую деформацию.
4. Излом фитинга имеет мелкокристаллический вязкий характер, что свидетельствует о высоком уровне пластических характеристик металла фитинга.
5. Очаг разрушения фитинга находится в зоне механического повреждения. Данной повреждение вызвало деформацию вентиля и фитинга, что повлекло за собой зарождение трещины с дальнейшим разрушением фитинга.

По итогам проведенного исследования можно сделать вывод о том, что разрушение фитинга произошло из-за не нормативного механического воздействия, вызвавшего пластическую деформацию (с последующим трещинообразованием) вентиля и фитинга.

Воздействие коррозии металла на детали трубопровода

18 мая 2021, 15:30

Коррозия металлов — это самопроизвольное нежелательное разрушение сплавов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Негативные последствия может выражаться различными дефектами, например: трещины, утолщение стенок, изменение химического состава сплава, возникновение каверн (полостей), точечное образование ям и язв (питтинговая коррозия) и др. Коррозия может привести к возникновению аварийных ситуаций, например, способствовать разгерметизации трубопровода. Какие существуют виды коррозии? Как защитить трубопровод от разрушения?

Классификация коррозионных процессов:

• Общая (сплошная). Охватывает всю поверхность металла.
• Локальная (местная). Охватывает отдельные участки металла и являются более опасными.

Снижается работоспособность конструкции. Существует широкое разнообразие коррозионных процессов. Важно отметить, что каждая из разновидностей имеет свои особенности протекания процесса.

Происходящее окисление металла напрямую воздействуют на используемую конструкцию. Скорость коррозии зависит от концентрации реагентов и может возникать по химическому и электрохимическому механизму.

Наиболее распространенный механизм коррозии — электрохимический. Коррозионной средой может служить как жидкость, так и газ.

Какая коррозия может возникнуть в газовых средах:

• образование окисной пленке на металле в сухом воздухе
• коррозия металла в газовых средах при высоких температурах (выше 200 °С), включая среды, содержащие водяной газ
• образование окалины на трубчатых электронагревателях (ТЭНы)

Какая коррозия встречается в жидких средах:

• коррозия металлов в неэлектролитах
• коррозия внутренней поверхности нефтепроводов при контакте с нефтепродуктами
• коррозия стали под действием жидкого брома
• коррозия элементов теплообменников при контакте с жидкометаллическими теплоносителями

Иногда, атмосферную коррозию выделяют в отдельный вид. Атмосферная коррозия металлоконструкций и трубопроводов возникает во влажном климате и влажных грунтах.

Например, такая ситуация может возникнуть при подземной, полуподземной или наземной (в насыпи) схемах прокладки трубопровода. Болотистые, вечномерзлые и скальные грунты, районы горных выработок, оползней и прочих неустойчивых грунтах.

Однако, при установке трубопроводов на опорах (надземный способ) вырастает значительная подверженность трубопровода суточным и сезонным колебаниям температуры.

Виды атмосферной коррозии:

• подземная или почвенная коррозия на влажных грунтах. Дополнительная агрессивность почвы зависит от ее пористости и кислотности. 
• при взаимодействии с природными водными средами. Они содержат растворенные соли, продукты жизнедеятельности живых организмов, растворенные газы и т.д.
• коррозия по ватерлинии — линия соприкосновения поверхности с водой. В такой ситуации на конструкцию действует водная коррозия и высокая концентрация атмосферного кислорода

Дополнительными факторами, влияющими на возникновение коррозии может быть механическое воздействие, не рациональное конструирование, наличие внешней поляризации — такой вид разрушения принято называть контактной коррозией. Вид коррозионного поражения, главным образом, зависит от свойств сплава и особенностей коррозионной среды.

Меры защиты металла от коррозии

Коррозия наблюдается во всех областях народного хозяйства и имеет множество разновидностей. Коррозия — сложное явление, которое протекает за счет множества сопряженных процессов и возникает из-за особенностей сплава и условий его эксплуатации. Компания «ОНИКС» предлагает произвести оцинкование деталей трубопровода, чтобы защитить конструкцию от вредоносного воздействия. 

Помимо выбора коррозионностойких сплавов, вы можете нанести защитное покрытие. В «ОНИКС» вы можете заказать два вида защитных покрытий: гальваническим или термодиффузионным методом воздействия на металл.

Таблица — Методы оцинкования для деталей трубопровода

Гальванический метод Термодиффузионный метод

Преимущества	Внешний вид (блестящая, гладкая поверхность)	Высокие защитные свойства
Толщина покрытия от 4 мкм до 20 мкм	Проникновение в структуру металла, что влияет на долговечность использования
Равномерное покрытие	Ровное и однородное покрытие
Возможность приваривать без зачистки поверхности
Большой срок годности
Недостатки	Хрупкость покрытия	Грязно-серый цвет поверхности
Срок годности 1,5-2 года	Габариты изделий, которые могут быть подвергнуты термодиффузионному цинкованию ограничены
При сварке необходимо зачищать от цинка свариваемую поверхность

Продукция для заказа: 

Широкое распространение защитных покрытий обусловлено высокой эффективностью их применений. Чтобы заказать нанесение защитного покрытия на детали трубопровода, отправьте заявку по почте info@onyxspb.ru или свяжитесь с менеджерами отдела продаж. 

— Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Разработка сайта

© 2006—2021, ООО «ОНИКС»