Главное меню
Навигация по разделу

В воде

Довольно распространенным обстоятельством для оцинкованной стали является ее взаимодействие с водой. Влага оказывает сильное коррозионное воздействие на большинство металлов, включая железо и цинк. Несмотря на сложность прогнозирования коррозии, горячее цинкование металла является одним из лучших способов защиты от коррозии для подобных металлоконструкций из-за его полного и равномерного покрытия. По аналогии с цинковой патиной в атмосферных условиях, в некоторых жидких средах цинковое покрытие приобретает пассивную пленку на поверхности, замедляя скорость коррозии.

Также как и в почве, прогнозировать скорость коррозии металла в воде довольно трудно. Многие параметры влияют на коррозию металлов в водной среде, в том числе уровень рН, содержание кислорода, температура воды, течение, присутствие ингибиторов, а также условия приливов и отливов. Первым шагом в решении вопроса долговечности оцинкованной стали является правильное покрытие для металлоконструкций, чтобы определить, какой тип воды будет использоваться. Вода может быть разделена на несколько различных типов: чистая вода (например, дистиллированная вода), пресная вода или морская вода и каждый из них имеет различные механизмы, которые определяют максимальную скорость коррозии.

Чистая вода

Чистая или дистиллированная вода, как правило, очень агрессивна по отношению к цинковому покрытию из-за присутствия растворенного кислорода и углекислого газа. Скорость коррозии стали растет с аэрацией чистой воды. Растворенный кислород в чистой воде усиливает скорость коррозии в пять-десять раз в сравнении с уголекислотой.

Пресная вода

Цинкование успешно используется для защиты стали, которая контактирует с пресной водой. Пресная вода относится ко всем формам воды, кроме морской воды. Такая вода может быть классифицирована в соответствии с ее происхождением или применением. Сюда входят такие типы воды как горячая и холодная бытовая вода, промышленные воды, речная, озерная и вода каналов. Коррозия цинка в пресной воде представляет собой сложный процесс, контролируемый в основном примесями в воде. Даже дождевая вода содержит кислород, азот, углекислый газ и другие растворенные газы, в дополнение к частицам пыли и дыма.

В грунтовых водах зачастую присутствуют микроорганизмы, продукты эрозии почвы, гниющая растительность, растворенные соли кальция, магния, железа и марганца, и взвешенных коллоидных веществ. Все эти вещества и другие факторы, такие как рН, температура и движение воды влияют на структуру и состав продуктов коррозии, образующихся на открытой поверхности цинка.

Относительно небольшие различия в содержании пресной воды или условиях контакта может привести к сравнительно существенным изменениям в скорости коррозии оцинкованной стали. Таким образом, не существует простого правила, регулирующего скорость коррозии цинка в пресной воде. Тем не менее, некоторые исследования показывают, что жесткая вода гораздо меньше влияет на скорость коррозии стали, чем мягкая вода. В условиях умеренной или высокой жесткости воды, естественный масштаб нерастворимых солей имеет тенденцию к образованию на оцинкованной поверхности. В сочетании с цинком они образуют защитный барьер карбоната кальция и основного карбоната цинка, которые замедляют скорость коррозии.

Самыми существенными факторами, влияющими на скорость коррозии цинка в пресной воде, являются растворенные газы, минеральный уровень жесткости и скорость потока.

Газы: больше кислорода означает, что больше продуктов коррозии образуется на поверхности цинка, которые увеличивают ее скорость. По этой причине, полное погружение в воду оцинкованных металлоконструкций лучше, чем частичное погружение, так как под водой меньше кислорода. Средние и нижние слои воды, как правило, имеют более низкое содержание растворенных частиц кислорода, поэтому коррозия является низкой, в то время как поверхностные воды и источники имеют более высокие коррозионные показатели.

Жесткость: в жесткой воде при контакте с оцинкованным металлом образуется карбоната цинка, который, в отличие от оксида цинка, не растворяется в воде. Карбонатные отложения цинка на поверхности цинка создают пассивную пленку, замедляя коррозию. Чем мягче вода, тем ниже процент содержания карбоновых солей; поэтому, мягкая вода является более коррозионной, чем вода жесткая.

Скорость потока: более высокие скорости потока имеют тенденцию к увеличению коррозии, так как он действует аналогично ветру при атмосферном воздействии — это означает повышенный абразивный износ.

Оцинкованные покрытия и морская вода

Оцинкованные покрытия обеспечивают значительную защиту стали, погруженную в морскую воду и подвергнутую воздействию солевого тумана. Факторы, влияющие на коррозию цинка в пресной воде, также применяются к морской воде.

Температура: Чем теплее вода, тем выше атака на цинк из-за реакции между кислородом и цинком, которая происходит быстрее при более высоких температурах. Поэтому в тропическом климате морская воде гораздо более коррозионная, чем морская вода умеренного климата. Умеренные морские воды имеют цикл замораживания, и часто менее агрессивных по отношению к оцинкованной стали, чем даже пресная вода.

Ионизация: При умеренной температуре существует образование форм солей цинка с магнием и кальцием, которые не растворимы в воде. Эти пассивные соединения образуют на поверхности цинка, препятствующего коррозии металла от реакции с кислородом и хлоридами, и замедляют скорость коррозии. Тропические воды имеют тенденцию к затруднению развития этих соединений, поскольку чем холоднее температура, тем лучше их образование.

Учитывая высокий уровень содержания хлоридов в морской воде, можно было бы ожидать очень высокой скорости коррозии цинка. Тем не менее, присутствие ионов магния и кальция в морской воде оказывает сильное ингибирующее действие на коррозию цинка в этом типе окружающей среды. При ускоренных лабораторных испытаниях иногда используют солевой раствор (NaCl), чтобы имитировать эффекты воздействия морской воды на оцинкованную сталь. Реальные результаты часто существенно отличаются от ускоренных лабораторных испытаний.

© Cовгаз Цинкование - 2021 Карта сайта