Исследования коррозионной стойкости металлических конструкций - различные аспекты применения

    Дата: 6-11-2009, 11:27 | Просмотров:775
    Исследования коррозионной стойкости металлических конструкций - различные аспекты применения

    Нельзя сказать, что влияние различных факторов на электродные потенциалы не изучено совершенно. Еще в 1888 г. 24-летний выпускник Вюрцбургского университета В. Нернст, открывший несколько позже третье начало термодинамики, опубликовал работу, в которой содержалось уравнение, описывающее зависимость потенциала электрода от концентрации электролита и температуры. Но... оно годится для металла только в растворе его собственных ионов и к тому же содержит константу, которую для каждой пары электрод-электролит необходимо определить эмпирически. За неимением лучшего мы до сих пор пользуемся уравнением Нернста. А для наиболее важных случаев, встретившихся на практике до сегодняшнего дня, электродные потенциалы определены.

    Что же практически полезного можно извлечь из этих цифр, которые, как и во всякой другой таблице, выстроились в колонки по ранжиру? Представим себе такую ситуацию.

    Для обеспечения надежного приема телепередач в районном центре построен ретранслятор. Естественно, что высокая металлическая конструкция должна быть оборудована молниеотводом. Он же обеспечит защиту от попаданий молнии и в другие объекты районного центра. Сам молниеотвод - это стальной стержень, а вот заземляющий электрод, который должен иметь сопротивление не больше 10-20 Ом, может быть изготовлен из различных материалов: алюминия, меди и стали. И алюминий, и медь имеют большую электропроводность, чем сталь, поэтому, казалось бы, именно им и должно быть отдано предпочтение при выборе материала для заземляющего электрода. Однако проанализируем варианты с точки зрения коррозионной стойкости всей конструкции молниеотвода. Если в качестве заземляющего электрода будет выбран алюминий (его потенциал - 0,40 В), то он образует гальваническую пару со сталью (-0,20 В), причем такую, что сам будет являться разрушающимся анодом. Электрическое сопротивление его в ходе коррозионного процесса будет возрастать, а эффективность работы молниеотвода - соответственно падать. Если же вместо алюминия взять медь (ее потенциал +0,24 В), то в гальванической паре со сталью она будет катодом и в земле будет подвергаться меньшим коррозионным повреждениям, однако при этом сам стальной молниеотвод в месте не изолированного от среды соединения с медью начнет усиленно корродировать. Последствия аналогичны - снижение безопасности защищаемого объекта. Так что целесообразнее всего в данном случае использовать заземляющие электроды из той же стали, из которой изготовлен и сам молниеотвод. При этом часто используется стальная проволока или полоса, если необходимо расчитать вес требуемого металла для этого, то используется специальный калькулятор металла, который используя удельный вес выбранной марки стали, позволяет очень точно расчитать вес всего металлопроката.

    Конечно, наша таблица не справочник, а иллюстрация. И как бы ни был велик такой список, он все равно не удовлетворит практиков. Приходится констатировать, что найти магический потенциалов пока не удалось. Чо хотя мы и не научились рассчитывать потенциалы, мы научились их измерять и четко знаем, зачем нам это нужно. Знание электродных потенциалов позволяет нам определить направление и в первом приближении оценить силу тока, который будет протекать в цепи при соединении двух электродов. А зная ток, по законам Фарадея можно рассчитать количество растворяющегося металла в единицу времени. Оговорка о приближенном характере расчета сделана потому, что инженерная ситуация часто довольно сложна, она складывается из многих факторов, которые почти невозможно полностью воспроизвести при проведении экспериментов в лаборатории. Однако это уже детали, для нас сейчас несущественные. Первый закон Фарадея применительно к данному случаю можно сформулировать так: количество растворившегося в единицу времени металла пропорционально коррозионному току.

    Исследования коррозионной стойкости металлических конструкций - различные аспекты применения фото

    Другие новости по теме:
    Комментарии
    Оставить комментарий
Блок для информации интересной посетителям