Войти
Инженерия коррозии - это инженерная специальность, которая применяет научные, технические, инженерные навыки и знание законов природы и физических ресурсов для проектировать и внедрять материалы, конструкции, устройства, системы и процедуры для управления коррозией.
С целостной точки зрения, коррозия - это явление, когда металлы возвращаются в состояние, в котором они находятся в природе. Движущая сила, вызывающая коррозию металлов, является следствием их временного существования в металлической форме. Для производства металлов из природных минералов и руд необходимо обеспечить определенное количество энергии, например железная руда в доменной печи. Следовательно, термодинамически неизбежно, что эти металлы при воздействии различных сред вернутся к своему естественному состоянию. Коррозия и инженерия коррозии, таким образом, включает изучение химической кинетики, термодинамики и электрохимии.
, в целом связанных с Металлургией или Материаловедением, инженерия коррозии также относится к неметаллическим материалам, включая керамику, цемент, композитный материал и проводящие материалы, такие как углерод / графит. Инженеры по коррозии часто управляют другими процессами, не относящимися к коррозии строго, включая (но не ограничиваясь) растрескивание, хрупкое разрушение, растрескивание, истирание, эрозию и, как правило, относящиеся к категории Управление инфраструктурными активами. В 1990-х годах Имперский колледж Лондона даже предлагал степень магистра наук под названием «Коррозия инженерных материалов». UMIST - Институт науки и технологий Манчестерского университета, а ныне часть Манчестерского университета, также предлагал аналогичный курс. Магистерские курсы по коррозионной инженерии доступны во всем мире, а учебные программы содержат учебные материалы по контролю и пониманию коррозии.
В 1995 году сообщалось, что затраты на коррозию в США по всей стране составили почти 300 миллиардов долларов в год. Это подтвердило предыдущие сообщения о повреждении мировой экономики, вызванном коррозией.
Коррозия инженерные группы сформировались по всему миру, чтобы обучать, предотвращать, замедлять и контролировать коррозию. В их число входят Национальная ассоциация инженеров-коррозионистов (NACE), Европейская федерация коррозии (EFC) и Институт коррозии Великобритании. Основная задача инженера по коррозии - экономно и безопасно управлять воздействием коррозии на материалы.
Заки Ахмад в своей книге «Принципы коррозионной техники и контроля коррозии» утверждает, что «Коррозионная инженерия - это применение принципов, разработанных в науке о коррозии, для минимизации или предотвращения коррозии». Shreir et al. предлагают то же самое в своей большой двухтомной работе под названием «Коррозия». Инжиниринг коррозии включает в себя разработку схем предотвращения коррозии и внедрение конкретных норм и правил. Противокоррозионные мероприятия, в том числе Катодная защита, проектирование для предотвращения коррозии и покрытия конструкций относятся к режиму антикоррозийной техники. Однако наука о коррозии и инженерия идут рука об руку, и их нельзя разделить: это постоянный союз, позволяющий время от времени создавать новые и лучшие методы защиты. Это может включать использование ингибиторов коррозии. В «Справочнике по инженерии коррозии» автор Пьер Р. Роберж утверждает: «Коррозия - это разрушительное воздействие на материал в результате реакции с окружающей средой. Серьезные последствия процесса коррозии стали проблемой мирового значения».
Среди наиболее заметных участников дисциплины «Инженерия коррозии»:
•Майкл Фарадей (1791–1867) • Марсель Пурбэ (1904–1998) • (1907–1993)) • Улик Ричардсон Эванс (1889–1980) • (1910–1988) • •
Инженеры и консультанты по коррозии обычно специализируются на внутренних или Сценарии внешней коррозии. В обоих случаях они могут предоставлять рекомендации по контролю коррозии, исследования по анализу отказов, продавать продукты для контроля коррозии или обеспечивать установку или проектирование систем контроля и мониторинга коррозии. У каждого материала есть свои слабые места. Алюминий, гальванические / цинковые покрытия, латунь и медь плохо переносят очень щелочную или очень кислую среду pH. Медь и латунь плохо переносят среду с высоким содержанием нитратов или аммиака. Углеродистые стали и железо плохо переносят среду с низким удельным сопротивлением почвы и высоким содержанием хлоридов. Среды с высоким содержанием хлоридов могут даже разрушить и повредить сталь, заключенную в обычно защищающий бетон. Бетон плохо переносит высокие сульфатные и кислые среды. И ничто не может хорошо выжить в средах с высоким содержанием сульфидов и низким окислительно-восстановительным потенциалом с агрессивными бактериями.
Инженеры по борьбе с подземной коррозией собирают образцы почвы для проверки химического состава почвы на наличие коррозионных факторов, таких как pH, минимальное удельное сопротивление почвы, хлориды, сульфаты, аммиак, нитраты, сульфид и окислительно-восстановительный потенциал. Они собирают образцы с той глубины, которую займет инфраструктура, потому что свойства почвы могут меняться от пласта к пласту. Минимальный тест на удельное сопротивление грунта на месте измеряется с использованием метода четырех штифтов Веннера, если его часто проводят для оценки коррозионной активности площадки. Однако в засушливый период испытание может не показать фактической коррозионной активности, поскольку подземный конденсат может сделать почву более влажной при контакте с заглубленными металлическими поверхностями. Вот почему важно измерять минимальное удельное сопротивление почвы или удельное сопротивление при насыщении. Само по себе испытание на удельное сопротивление грунта не позволяет выявить коррозионные элементы. Инженеры по коррозии могут исследовать места, подверженные активной коррозии, используя наземные методы исследования, и спроектировать системы контроля коррозии, такие как катодная защита, для остановки или снижения скорости коррозии.
Инженеры-геотехники обычно не занимаются разработкой коррозии и направляют клиентов к инженеру по коррозии, если удельное сопротивление почвы ниже 3000 Ом-см или меньше, в зависимости от читаемой таблицы категоризации коррозионной активности почвы. К сожалению, на старой молочной ферме удельное сопротивление почвы может превышать 3000 Ом-см, но при этом в ней все еще могут содержаться агрессивные уровни аммиака и нитратов, которые разъедают медные трубопроводы или заземляющие стержни. Общее высказывание о коррозии звучит так: «Если почва хороша для сельского хозяйства, она отлично подходит для коррозии».
Инженеры по подводной коррозии применяют те же принципы, что и при контроле подземной коррозии, но используют специально обученных и сертифицированных аквалангистов для оценки состояния, а также установки и ввода в эксплуатацию системы контроля коррозии. Основное различие заключается в типе эталонных ячеек, используемых для сбора показаний напряжения.
Предотвращение атмосферной коррозии обычно осуществляется путем выбора материалов и покрытий. Использование цинковых покрытий, также известных как гальваника, на стальных конструкциях является формой катодной защиты, а также формой покрытия. Ожидается, что со временем на оцинкованном покрытии появятся небольшие царапины. Цинк, являющийся более активным в гальванической серии, вызывает коррозию, а не нижележащую сталь, а продукты коррозии заполняют царапины, предотвращая дальнейшую коррозию. Пока царапины мелкие, конденсационная влага не должна вызывать коррозию лежащей под ними стали, пока цинк и сталь находятся в контакте. Пока есть влага, цинк разъедает и со временем исчезает.
Вид сбоку Железнодорожный мост Кроу-Холл к северу от Престона Ланкс Корродирование - общее 
Электрификационный портал из коррозионно-стойкой стали 
'Куча оболочки старого бетона сваи моста для борьбы с коррозией, которая возникает, когда трещины в сваях позволяют морской воде контактировать с внутренними стальными арматурными стержнями 
Структурный элемент Блэкпул-Променад в Бисфаме сильно корродирован Значительное количество Коррозия заборов происходит из-за того, что инструменты для ландшафтного дизайна царапают покрытия заборов, а оросительные оросители опрыскивают эти поврежденные заборы. Переработанная вода обычно имеет более высокое содержание соли, чем питьевая питьевая вода, а это означает, что она более агрессивна, чем обычная водопроводная вода. Такой же риск повреждения и разбрызгивания воды существует для наземных трубопроводов и устройств предотвращения обратного потока. Стекловолоконные кожухи, клетки и бетонные опоры хорошо зарекомендовали себя, чтобы держать инструменты на расстоянии вытянутой руки. Даже место, где забрызгивает ваш водосток, может иметь значение. Дренаж из долины крыши дома может падать прямо на газовый счетчик, вызывая коррозию его трубопроводов с ускоренной скоростью, достигающей 50% толщины стен в течение 4 лет. Это тот же эффект, что и зона брызг в океане или в бассейне с большим количеством кислорода и волнением, которое удаляет материал по мере его коррозии.
Резервуары или конструкционные трубы, такие как опоры для сидений скамейки или аттракционы, могут накапливать воду и влагу, если конструкция не допускает дренаж. Эта влажная среда может затем привести к внутренней коррозии конструкции, нарушающей ее целостность. То же самое может произойти в тропической среде, что приведет к внешней коррозии.
См. Основную статью Гальваническая коррозия
Гальваническая коррозия (также называемая биметаллической коррозией) - это электрохимический процесс, в котором один металл (более активный) корродирует предпочтительно, когда он находится в электрическом контакте с другим разнородным металлом, в присутствии электролита. Аналогичная гальваническая реакция используется в первичных элементах для генерирования полезного электрического напряжения для питания портативных устройств - классическим примером является ячейка с электродами цинк и медь. Гальваническая коррозия происходит, когда активный металл и более благородный металл контактируют в присутствии электролита.
См. Основную статью Питтинговая коррозия и Эквивалентное число точечной коррозии
Точечная коррозия, или точечная коррозия, - это чрезвычайно локализованная коррозия, которая приводит к образованию небольших отверстий в материале - почти всегда в металле. Отказы, вызванные этой формой коррозии, могут быть катастрофическими. При общей коррозии легче спрогнозировать количество материала, которое будет потеряно с течением времени, и это может быть встроено в конструкцию конструкции. Точечная коррозия, как и щелевая коррозия, может вызвать катастрофический отказ с очень небольшой потерей материала. Точечная коррозия случается с пассивными материалами.
См. Основную статью Щелевая коррозия
Щелевая коррозия - это тип локальной коррозии с механизмом, очень похожим на точечную коррозию.
См. Основную статью Коррозионное растрескивание под напряжением
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) - это рост трещины в коррозионной среде. Для этого требуются три условия: 1) агрессивная среда 2) напряжение 3) чувствительный материал. SCC может привести к неожиданному внезапному и, следовательно, катастрофическому разрушению обычно пластичных металлов при растягивающем напряжении. Обычно это обостряется при повышенной температуре. SCC имеет высокую химическую специфичность, так как некоторые сплавы могут подвергаться SCC только при воздействии небольшого количества химических сред. Обычно SCC остается незамеченным до отказа. SCC обычно довольно быстро прогрессирует после первоначального зарождения трещины и чаще наблюдается в сплавах, чем в чистых металлах. Таким образом, инженер по коррозии должен знать об этом явлении.
Нитевидная коррозия может рассматриваться как тип щелевой коррозии и иногда встречается на металлах, покрытых органическим покрытие (краска ).
Нитевидная коррозия окрашенного алюминия См. Основную статью Коррозионная усталость
См. Основную статью Микробная коррозия
См. Основную статью Высокотемпературная коррозия
Внутренняя коррозия возникает из-за совокупного воздействия и серьезности четырех видов разрушения материала, а именно: общей коррозии, точечная коррозия, микробная коррозия и коррозионная активность жидкостей. К внутренней коррозии могут применяться те же принципы контроля внешней коррозии, но из-за доступности подходы могут быть разными. Таким образом, используются специальные инструменты для контроля внутренней коррозии и контроля, которые не используются для контроля внешней коррозии. Видеообзор труб и высокотехнологичные интеллектуальные свиньи используются для внутренних проверок. Интеллектуальные скребки могут быть вставлены в систему трубопроводов в одной точке и «пойманы» далеко по линии. Использование ингибиторов коррозии, выбор материалов и внутренних покрытий в основном используются для контроля коррозии в трубопроводах, в то время как аноды вместе с покрытиями используются для контроля коррозии в резервуарах.
Проблемы внутренней коррозии относятся к следующему:
- Коррозия водопровода - Коррозия газопровода - Коррозия нефтепровода - Коррозия резервуара для воды
Инженерия коррозии требует хорошего дизайна. Использование закругленной кромки вместо острой кромки снижает коррозию, в отличие от соединения сваркой или другим методом соединения двух разнородных металлов во избежание гальванической коррозии. Избегать наличия небольшого анода (или анодного материала) рядом с большим катодом (или катодным материалом) является хорошей практикой. Например, сварочный материал всегда должен быть более благородным, чем окружающий его материал. Нельзя использовать нержавеющую сталь для работы с дезоксигенированными растворами, поскольку нержавеющая сталь использует кислород для поддержания пассивации.
Коррозия на стыке - плохая конструкция  | На Wikimedia Commons есть материалы, относящиеся к коррозии. |
