Техника - молодёжи 1979-02, страница 40

морских гидротехнических сооружений отливаются из магниевых сплавов (6—8% алюминия и 3— 6% цинка). В качестве источников постоянного тока используются селеновые и кремниевые выпрямители, снабженные автоматической регулировкой защитного тока. Последний подается в землю или воду с помощью анодных устройств из нержавеющих материалов — графита, ферросилида, платинированного титана. В последнее время для катодной защиты опробываются термоэлектрогенераторы, топливные элементы, ветроэлектрогенераторы.

Особенно ответственна роль катодной защиты в зонах действия

НЕРЕШЕННЫЕ

ПРОБЛЕМЫ

КОРРОЗИИ

ВАДИМ НОВАКОВСКИЙ, кандидат технических наук

Три тысячелетия мечтал человек о том, чтобы железо не ржавело. И создал нержавеющую сталь. Значит ли это, что старая проблема решена? Увы, нет! Хрома и никеля в земной коре в десятки раз меньше, чем потребовалось бы для превращения в нержавеющую сталь всех природных запасов железа. Сталь эта вдесятеро дороже обычной. Даже самые мощные государства могут заменить ею лишь малую часть выплавленного металла. Применяют ее в основном не в обычных атмосферных условиях, где она действительно не ржавеет, а в тех средах, где обычная сталь непригодна совсем. Ну а там и у «нержавейки» болезней не счесть.

Вспомните: чрезмерный недостаток или избыток окислителя — и нержавеющая сталь растворяется в кислоте быстрее простого железа. Умеренный недостаток или избыток — она рассыпается от меж-кристаллитной корразии. Наконец, появились хлориды — питтинг сверлит в стали сквозные отверстия, а ее напряженные или деформированные участуси трескаются в куски... После любого такого сюрприза можно воскликнуть: «Уж лучше бы она ржавела!»

Этот пример помогает понять, почему число коррозионных проблем со временем не уменьшается, а растет: Новый материал, новый способ противокоррозионной защиты, новые условия технического приме-

блуждающих токов. Причиной их возникновения могут служить рельсовые пути трамваев и электропоездов, линии электропередачи постоянного тока, сварочные агрегаты, да и сами катодные установки. Поскольку наличие анодного тока ускоряет разрушение металла, защита в этих зонах должна исключать возможность образования анодных участков на сооружении. Основные способы борьбы здесь — дренажи, автоматические катодные установки или односторонне поляризованные протекторы.

Какие же объекты можно защитить методом катодной поляризации? Это прежде всего различные

нения сразу же порождают и новые проблемы. Так было и будет, пока не появится достаточно полная, точная и практичная теория коррозионных систем, необходимая для предсказания всех каверз, которые ныне застают специалистов врасплох. Разработка этой теории и есть ключевая проблема коррозии. В решении ее, несомненно, примут участие нынешние студенты и старшеклассники. А первым крупным достижением на их трудном пути станет тщательно выверенная фундаментальная теоретическая модель коррозионной системы металл — раствор. Что же это за модель и почему ее пока нет?

Представим, что на отрезанный от цивилизации остров заброшена для испытаний новейшая модель грузовика. Местные любители механики только что изобрели зубчатую передачу и заинтригованы слухом, что в заморской машине тоже есть какая-то (по секрету скажем — автоматическая) коробка передач. Узнав, между какими валами она расположена, они решают путем наблюдений определить ее передаточное число и сделать модель. Располагаются парами вдоль трассы. И всякий раз, как машина проезжает мимо, один наблюдатель на слух определяет обороты коленчатого вала, а другой — на глаз — подсчитывает обороты карданного. К вечеру у всех готовы графики, связывающие движение обоих валов. Они мастерят модели передач с найденным передаточным числом п и возвращаются в клуб. Однако ответы и модели у всех разные. В зависимости от места наблюдения (плоскогорье, болото, подъем) называются передаточные числа от 1 до 5. Те, мимо кого машина шла задним ходом, считают, что п отрицательно, а выглянувшие в момент ее остановки — что 1/п = О (независимо от коленчатого вала карданный не вращался). Наконец все приходят к выводу, что каждая пара наблюдателей видела особое

подземные трубопроводы, кабели связи, а также корабли и вспомогательные плавсредства, причалы, платформы морских буровых и основания ЛЭП, теп л ообменн ая аппаратура и многое другое. Скажем, известный искусственный остров на Каспии — Нефтяные Камни так устойчиво дерйкится среди волн благодаря именно катодной защите.

Помимо всего прочего, метод катодной защиты имеет важное значение в деле охраны окружающей среды. Ведь при использовании катодных установок с неразрушаю-щими анодными устройствами из атмосферы не изымается кислород.

состояние грузовика, со своим механизмам передачи движения, и каждое состояние требует развития специальной теории. Спрашивается, скоро ли теперь островитяне разберутся в истинном механизме коробки передач?

Не так ли и мы развиваем сейчас специальные теории активного растворения, пассивности, питтинга и прочих состояний коррозионной системы? Ведь вместо реального многовариантного механизма, автоматически переводящего систему из одного состояния в другое, мы занялись изучением искусственно фиксированных состояний, каждое из которых воспроизводится своей жесткой моделью, не переходящей в другие. Конечно, многое можно узнать о процессах и так. Но попробуйте вместо коробки передач вмонтировать в грузовик пяток независимых зубчатых пар (по числу требуемых передаточных отношений) и заставьте его работать! Это тупик... Нужна такая модель реального механизма, которая воспроизведет все его характерные функции. А ее нельзя собрать из каких-то чисто внешних аналогий явления. Она должна включить в себя все истинно фундаментальные свойства металла, среды и их межфазной границы, влияющие на коррозионный процесс.

В статье «Огонь, вода и коррозия» (см. «ТМ» № 11 за 1978 г.) простейшая модель металл — растворитель при согласованном введении в нее элементов электрохимии и теории химической связи, в общем, правильно воспроизвела взаимную трансформацию различных состояний коррозионной системы. В строгой модели надо учесть еще множество других взаимодействий, а также источников и потребителей энергии. Кроме самого растворителя, на металл действуют и растворенные вещества химически и электрохимически по-

Продолжение на стр. 58.

37