МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Ю.А. Багдасарова р.С. Багдасаров

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

КОРРОЗИИ

Учебное пособие

Самара 2004

УДК 690.193:620.197:622.4.076

Физико-химические основы коррозии: Учеб. пособ. / Ю.А. Багдасарова, Р.С. Багдасаров; Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2004. 98 с.

Приводится общая характеристика и классификация коррозионных процессов. Рассматриваются физические и химические основы коррозионных процессов. Описываются виды коррозии и дается характеристика коррозионной агрессивности сред применительно к транспорту и хранению нефти и газа. Освещаются вопросы защиты от коррозии.

При подготовке пособия широко использовались материалы теоретических и практических исследований ведущих отечественных и зарубежных ученых, а также современная справочная литература и нормативно-технические акты.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности 09.07.00 всех форм обучения. ISBN 5-7964-0576-4.

Ил. 23. Табл. 5. Библиогр.: 11 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного технического университета

Рецензент канд. техн. наук Н.Г. Кац

ISBN 5-7964-0576-4 © Ю.А.Багдасарова, Р.С. Багдасаров, 2004

© Самарский государственный

технический университет, 2004

Введение

Под коррозией понимают разрушение металлов (сплавов) в результате их химического взаимодействия со средой (по латыни corrosio – разъедание). Разрушение материалов (неметаллов) в результате физических причин (исстирания, износа) называется эрозией.

В ряде случаев химическое воздействие сопровождается физическим разрушением металлов, в этом случае оно называется коррозионной эрозией. Таким образом, понятие «коррозия» относится только к металлам и их сплавам. При этом объектом коррозии является металл, а коррозионной средой – среда, контактирующая с поверхностью металла.

Фундаментом при изучении процессов коррозии являются такие науки, как химия (электрохимия, биохимия) и металловедение.

Необходимость коррозионных исследований определяется тремя факторами:

экономическим, имеющим целью сокращение материальных потерь в результате коррозии конструкций и изделий из металла;

повышением надежности оборудования, которое может в результате коррозии прийти в быструю негодность, зачастую сопровождающуюся авариями и экологическим загрязнением окружающей среды;

сохранением фонда металла (борьбой с его потерями).

Различают прямые и косвенные коррозионные потери. К прямым потерям относят стоимость замены прокорродировавших конструкций и изделий или их частей, например трубопроводов, резервуаров, металлических покрытий, запорно-регулирующей арматуры, насосов, компрессоров и т.д. Сюда же следует отнести затраты на защитные покрытия, необходимость использования вместо дешевых углеродистых сталей дорогостоящих коррозионно-устойчивых (легированных) и т.д. К косвенным потерям следует отнести простои машин и оборудования, связанные с заменой прокорродировавших конструкций и изделий, а также недовыработку (недопоставку) производимой ими продукции (энергии, товаров и т.д.), как в результате простоев, так и в результате ухудшения технических характеристик машин и оборудования (снижение производительности).

В промышленно развитых странах (США, Великобритании, Германии, Японии, России) коррозионные потери достигают 3-4% от валового национального продукта.

В мировой индустриальной практике исключительно большое развитие получил трубопроводный транспорт газа, нефти, газоконденсата, а также продуктов их переработки – бензина, дизтоплива, масел, аммиака и др. Коррозионные нарушения работы систем трубопроводного транспорта связаны не только с экономическими потерями, но и с серьезными экологическими нарушениями (загрязнение атмосферы, водных акваторий, сельскохозяйствен-ных и лесных угодий) и человеческими жертвами.

Основы учения о коррозии в нашей стране были заложены Н.А. Изгары-шевым, В.А. Кистяковским, Г.В. Акимовым, в дальнейшем его развили Томашев Н.Д., Колотыркин Я.М., Скорчелетти В.В., Розенфельд И.Л. и др.

Из зарубежных ученых следует отметить таких, как Ф. Toдт, Г.Г. Улиг, Р.У. Рeви.

Практическим выходом исследовательских работ явилось создание методов активной защиты конструкций и оборудования (катодная и анодная защиты) и методов пассивной защиты (ингибиторы и защитные покрытия).