Подразделяют на внутренние и внешние.

К внешним факторам относятся условия среды, в которой находится металл, химический состав воды, наличие в ней веществ, ускоряющих или замедляющих коррозию, температура, скорость движения воды относительно металла.

К внутренним факторам относятся химический состав и структура металла, наличие внутренних деформаций и др.

Рассмотрим влияние внешних факторов:

На скорость коррозии оказывает существенное влияние величина рН воды и содержание в воде растворённого О₂.

Сказанное подтверждается следующим графиком:

Из графика следует, что с увеличением в воде растворённого кислорода при одних и тех же значениях рН скорость коррозии увеличивается.

Кроме того, во всех случаях скорость коррозии резко увеличивается при понижении рН меньше 5-4 т.к. образуется рыхлая плёнка окислов, которая не препятствует коррозии.

В интервале рН = 5-9 скорость коррозии остаётся примерно постоянной и при рН = 10-12 резко замедляется, т.к. образуется в данном случае плёнка окислов, которая предохраняет металл от дальнейшей коррозии.

Растворённые соли, как правило, увеличивают коррозию вследствие увеличения электропроводности среды и усиления тока коррозионных микроэлементов – это с одной стороны, а с другой стороны растворённые соли уменьшают способность среды поглощать кислород, и, вследствие этого, скорость коррозии уменьшается.

 

Оценка степени стабильности воды

Стабилизация воды

Содержащиеся в природных водах соединения угольной кислоты оказывают существенное влияние на многие процессы водоподготовки.

Соотношения между СО₂, НСО₃^- и СО₃^2- в растворе зависят от концентрации водородных ионов.

При температуре 25⁰С это соотношение графически выглядит следующим образом:

 

Причём в водных растворах между различными формами угольной кислоты существует динамическое равновесие, которое характеризуется соответственно равновесными концентрациями:

 

2НСО₃^{- →}_← СО₃^2- + СО₂ + Н₂О

Если концентрация находящаяся в растворе СО₂ больше рН_S равновесной, то по принципу Ле-Шателье данное равновесие будет сдвигаться влево – т.е будет идти следующая реакция:

 

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О → Са(НСО₃)₂

Воду, содержащую свободную углекислоту в концентрации, превышающей равновесную, называют агрессивной.

И, наоборот, при недостатке СО₂ по сравнению с равновесной концентрацией происходит сдвиг данного равновесия вправо с образованием дополнительного количества СО₂ и СО₃^2- и Са, то будет проходить реакция с образованием осадка:

 

Са²⁺ = СО₃^2- → ↓ СаСО ₃

 

Т.е. в данном случае из воды выделяется карбонат Са.

Однако возможны условия, при которых содержание в воде СО₂ совпадает с равновесной концентрацией. Такая вода называется стабильной и она не растворяет и не выделяет карбонат Са.

Оценку стабильности воды можно производить определением концентрации в воде агрессивной углекислоты.

Однако более удобным для практического применения является метод, предложенный Ланжелье.

Согласно этому методу на основе данных химического анализа воды производится определение величины рН, отвечающей равновесному состоянию в растворе углекислых соединений. Для этих целей существует СНиП II-2874-73 и водоснабжение.

Эта величина носит название рН равновесного насыщения воды карбонатом Са и обозначается рН_S (на 1-й лекции).

Ланжелье предложил характеризовать условия стабильности воды с помощью индекса насыщения или как его иногда называют индекса Ланжелье:

 

J = pH - pH_S

и тогда при 1) рН = рН_S  С_СО2 = С_СО2^равн J = 0 – вода стабильная

      при 2) рН < рН_S  С_СО2 > С_СО2^равн J < 0 – вода коррозионная или агрессивная

при 3) рН > рН_S  С_СО2 < С_СО2^равн J > 0 – вода некоррозионная, неагрессивная

 

Для определения показателя стабильности воды можно пользоваться экспериментальным методом: методом карбонатных испытаний.

А именно при помощи метода карбонатных испытаний. Суть метода заключается в следующем:

Исследуемую воду приводят к длительному (~ 2 часа) соприкосновению с СаСО₃ для растворения соли.

После этого определяют щёлочность контактируемой с СаСО₃ воды.

причём, стабильность воды в данном случае характеризуется следующим выражением:

С = Щ _исх  ;

                                                            Щ_кон

Если Щ_исх = Щ_кон, то С = 1 – вода стабильна;

Если С > 1, т.е Щ_исх > Щ_кон – вода просто жёсткая способная выделять из своего состава дополнительно СаСО₃ и при этом щёлочность уменьшается;

Если С< 1, т.е Щ_исх < Щ_кон т.е. произошло растворение СаСО₃ (это мы определили по СО₃^2- иону). Значит вода агрессивная, т.к. растворение СО₃^2- будет происходить только за счёт СО₂ свободной при концентрации последней больше равновесной.

 

 

Теперь рассмотрим, каким образом влияет на коррозию трубопроводов СО₂