Как возникает коррозия и что на неё влияет
Коррозия — это процесс разрушения металлов под воздействием внешней среды. Она может быть вызвана химическими, электрохимическими или механическими факторами. Чтобы корректно анализировать таблицы коррозионной стойкости материалов, важно разобраться, какие именно условия ускоряют или замедляют этот процесс.
Вот ключевые факторы, влияющие на скорость коррозии:
- Химический состав среды
Основные параметры — кислотность (pH), наличие солей и содержание растворённого кислорода. Например, агрессивные кислые среды и высокая концентрация солей значительно ускоряют разрушение металла. - Температура
Повышение температуры почти всегда приводит к ускорению коррозионных реакций. Это связано с увеличением подвижности молекул и ионов в агрессивной среде. - Скорость потока среды
В условиях сильного движения жидкости (особенно при турбулентности) возрастает вероятность эрозионной коррозии — когда металл дополнительно разрушается из-за механического воздействия частиц и потоков. - Механические напряжения
Постоянные или переменные нагрузки могут приводить к так называемому коррозионному растрескиванию — появлению микротрещин, которые стремительно развиваются в агрессивной среде. - Защитные меры
К ним относятся нанесение покрытий, создание пассивирующего слоя (например, на нержавеющей стали), а также применение химических ингибиторов, которые замедляют или полностью блокируют коррозионные реакции.
Таблица. Коррозионная стойкость металлов и сплавов при нормальных условиях
| Среда | Алюминий | Латунь | Чугун и углеродистая сталь | Нержавеющая сталь | Alloy | Титан | |||
| 416 и 440С | 304 (08Х18Н10) | 316 (03Х17Н14М3) | 254 SMO | C276 | |||||
| Ацетатальдегид | A | A | C | A | A | A | A | A | A |
| Ацетатная кислота | C | C | C | C | C | A | A | A | A |
| Ацетон | B | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Ацетилен | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Спирты | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Сульфат алюминия | C | C | C | C | A | A | A | A | A |
| Аммиак | A | C | A | A | A | A | A | A | A |
| Нашатырь | C | C | C | C | C | B | A | A | A |
| Аммиак едкий | A | C | A | A | A | A | A | A | A |
| Аммиачная селитра | B | C | B | B | A | A | A | A | C |
| Фосфат аммония | B | B | C | B | A | A | A | A | A |
| Сульфат аммония | C | C | C | C | B | A | A | A | A |
| Сульфит аммония | C | C | C | C | A | A | A | A | A |
| Анилин | C | C | C | C | A | A | A | A | A |
| Асфальт, битум | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Пиво | A | A | B | B | A | A | A | A | A |
| Бензол | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Бензойная кислота | A | A | C | C | A | A | A | A | A |
| Борная кислота | C | B | C | C | A | A | A | A | A |
| Бром сухой | C | C | C | C | B | B | A | A | C |
| Бром влажный | C | C | C | C | C | C | C | A | C |
| Бутан | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Хлорид кальция | C | C | B | C | B | B | A | A | A |
| Гипохлорит кальция | C | C | C | C | C | C | A | A | A |
| Диоксид углерода сухой | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Диоксид углерода вл | A | B | C | C | A | A | A | A | A |
| Дисульфид углерода | C | C | A | B | A | A | A | A | A |
| Угольная кислота | A | B | C | C | A | A | A | A | A |
| Тетрахлорид углерода | A | A | B | B | A | A | A | A | A |
| Хлор сухой | C | C | A | C | B | B | A | A | C |
| Хлор влажный | C | C | C | C | C | C | C | B | A |
| Хромовая кислота | C | C | C | C | C | C | A | A | A |
| Лимонная кислота | B | C | C | C | B | A | A | A | A |
| Коксовая кислота | C | B | A | A | A | A | A | A | A |
| Сульфат меди | C | C | C | C | C | B | A | A | A |
| Хлопковое масло | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Креозот | C | C | A | A | A | A | A | A | A |
| Даутерм | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Этан | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Эфир | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
| Этилхлорид | C | B | C | C | B | B | A | A | A |
| Этилен | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Этиленгликоль | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Хлорид железа | C | C | C | C | C | C | B | A | A |
| Фтор сухой | B | B | A | C | B | B | A | A | C |
| Фтор влажный | C | C | C | C | C | C | C | B | C |
| Формальдегид | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
| Муравьиная кислота | B | C | C | C | C | B | A | A | C |
| Фреон влажный | C | C | B | C | B | A | A | A | A |
| Фреон сухой | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
| Фурфурал | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| Бензин стабильный | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Глюкоза | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Соляная кислота | C | C | C | C | C | C | C | B | С |
| Плавиковая кислота | C | C | C | C | C | C | C | B | С |
| Водород | A | A | A | C | A | A | A | A | С |
| Перекись водорода | A | C | C | C | A | A | A | A | A |
| Сероводород | C | C | C | C | A | A | A | A | A |
| Йод | C | C | C | C | A | A | A | A | С |
| Гидроксид магния | B | B | A | A | A | A | A | A | A |
| Ртуть | C | C | A | A | A | A | A | A | С |
| Метанол | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Метилэтилгликоль | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Молоко | A | A | C | A | A | A | A | A | A |
| Природный газ | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Азотная кислота | C | C | C | C | A | A | A | B | A |
| Олеиновая кислота | C | C | C | B | B | A | A | A | A |
| Щавелевая кислота | C | C | C | C | B | B | A | A | С |
| Кислород | C | A | C | C | B | B | B | B | С |
| Минеральное масло | A | A | A | A | A | A | A | A | |
| Фосфорная кислота | C | C | C | C | A | A | A | A | С |
| Пикриновая кислота | C | C | C | C | B | A | A | A | A |
| Углекислый калий | C | C | B | B | A | A | A | A | A |
| Хлорид калия | C | C | B | C | B | B | A | A | A |
| Гидроксид калия | C | C | B | B | A | A | A | A | A |
| Пропан | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Канифоль, смола | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
| Нитрат серебра | C | C | C | C | A | A | A | A | A |
| Ацетат натрия | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Карбонат натрия | C | C | A | B | A | A | A | A | A |
| Хлорид натрия | С | A | C | C | B | B | A | A | A |
| Гидроксид натрия | С | С | A | B | B | A | A | A | A |
| Гипохлорит натрия | C | C | C | C | C | C | C | A | A |
| Тиосульфат натрия | C | C | C | C | B | A | A | A | A |
| Хлорид олова | C | C | C | C | C | B | A | A | A |
| Водяной пар | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Стеариновая кислота | C | B | B | B | A | A | A | A | A |
| Сера | A | B | A | A | A | A | A | A | A |
| Диоксид серы сухой | C | C | C | C | C | B | A | A | A |
| Триоксид серы сухой | C | C | C | C | C | B | A | A | A |
| Серная кислота | C | C | C | C | C | C | A | A | С |
| Сернистая кислота | C | C | C | C | B | B | A | A | A |
| Деготь | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Трихлорэтилен | B | B | B | B | B | A | A | A | A |
| Скипидар | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
| Уксус | B | B | C | C | A | A | A | A | A |
| Вода химочищенная | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Вода дистиллированная | A | A | C | C | A | A | A | A | A |
| Вода морская | С | A | C | C | C | B | A | A | A |
| Виски, водка, вино | A | A | C | C | A | A | A | A | A |
| Хлорид цинка | C | C | C | C | C | C | B | A | A |
| Сульфат цинка | С | С | С | С | А | А | А | А | А |
Данная таблица показывает стойкость различных металлов к взаимодействию с определенными средами. Обращаем ваше внимание, что на стойкость металлов влияет также концентрация среды, ее температура, давление и другие параметры.
Обозначения: А – обычно не корродирует, В – коррозия от минимальной до незначительной, С – не подходит
Расширенная таблица коррозионных характеристик
| Материал | Сферы применения | Среда | Скорость коррозии, мм/год | Рекомендуемые ингибиторы | Температурный диапазон, °C |
| Нержавеющая сталь 304 | ГВС, пищепром, ИТП | Вода пресная | 0,02–0,1 | NaNO₂, азотиты | –50 … +300 |
| Нержавеющая сталь 316L | Химические цехи | Кислые растворы (pH<3) | 0,1–0,5 | фосфаты, силикаты | –50 … +400 |
| Титан Gr2 | Морская вода, кислоты | Морская вода | 0,005–0,02 | редко требуется | –200 … +350 |
| Супердуплекс 2507 | Хлориды, морская вода | Насосные установки | 0,01–0,05 | молибдаты | –50 … +300 |
| Графитовый композит | Агрессивные кислоты | Серная кислота 10 % | 0,005–0,02 | не нужен | 0 … +150 |
| Чугун серый | Минеральная вода | Вода с СО₂ | 0,1–0,3 | фосфаты | 0 … +120 |
Пояснение:
– Скорость коррозии в таблице приведена в условных пределах, основанных на испытаниях в стандартных лабораторных средах.
– Рекомендуемые ингибиторы помогут существенно снизить темп разрушения при эксплуатации.
Стандарты и нормативные документы
Для правильной оценки коррозионной стойкости материалов, проведения испытаний и разработки стратегий защиты крайне важно опираться на признанные международные и национальные стандарты. Ниже приведены ключевые нормативные документы, которые широко применяются в промышленной практике и научных исследованиях, связанных с коррозией металлов:
- DSTU EN ISO 9022 — «Оптика и оптические приборы. Окружающая среда. Методы испытаний»
Этот стандарт адаптирован в Украине на основе международного ISO 9022. Он регламентирует методы испытаний материалов и изделий, включая воздействие коррозионных факторов окружающей среды. Особое внимание уделяется моделированию условий эксплуатации и оценке устойчивости изделий к коррозии при различных температурно-влажностных режимах, воздействии соляного тумана, а также загрязнённых и агрессивных газов. - ASTM G31 — «Standard Guide for Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals»
Один из самых применяемых стандартов в мире для определения скорости коррозии в лабораторных условиях методом иммерсионных испытаний. Он описывает процедуру подготовки образцов, выбор коррозионной среды, контроль параметров теста (включая температуру, концентрацию, время воздействия), а также методы расчёта средней скорости коррозии. Используется как основа для сравнительного анализа устойчивости различных сплавов. - API 571 — «Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in the Refining Industry»
Руководство Американского института нефти (API), предоставляющее исчерпывающую информацию о механизмах повреждений, включая различные формы коррозии и эрозии, встречающиеся на предприятиях нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Стандарт охватывает более 60 типов повреждений, включая влажную сероводородную коррозию, коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), хлоридную коррозию и другие. Используется при инспекциях, оценке остаточного ресурса оборудования и планировании ремонтов.
Предлагаем приобрести теплообменники для нагрева и охлаждения различных сред с учётом специфики вашей технологической задачи. Наши специалисты подберут оптимальный материал пластин и уплотнений, обладающий высокой коррозионной стойкостью и максимальным ресурсом эксплуатации — чтобы вы могли быть уверены в надёжности и долговечности оборудования.
Last Updated on by Микола Фролкин
