Коррозия жараёнининг мохияти ва тезлиги

8-мавзу.
Коррозияга карши химоялашнинг электрохимиявий усуллари
Режа:

1. 
   Коррозиядан химоялашнинг электрохимиявий усули.
   
2. 
   Анод химояси.
   
3. 
   Катод химояси.
   
4. 
   Протекторли химоя.
   

Адабиётлар руйхати

1.Я.М. Колотыркин, Металл и коррозия.- М.: Металлургия, 1985. 98 с.
2.А.А.Гоник, Коррозия нефтепромыслового оборудования и меры её предупреждения. – М.: Недра, 1976. 191 с.
3.А.М.Сухотин, Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Коррозия под действием теплоносителей, хладоагентов и рабочих тел, Л.: Химия, 1988, 359 с.

Коррозиядан химоялашнинг электрохимиявий усули кенг кулланилиб, бу усулни куллаш металлнинг электрохимиявий табиати, ишлатиш шароити ва максади, коррозион мухитнинг агрегат холати, агрессивлиги ва таркибига боглик булади. Нефть ва газ саноати корхоналари жихоз ва ускуналари очик хаво (атмосфера), тупрок, сувли хамда “сув -углеводород2 мухитларида ишлатилади.

Бундай шароитда ишлатиладиган металл ускуналарни коррозиядан химоялашда турли электрохимиявий химоя усуллардан фойдаланилади.


Катод химояси
Металларни уларнинг коррозияланиш потенциали ( кор) дан кичик (манфийрок) потенциал билан кутблаш оркали емрилишини тухтатиш катод кутбланиши ёки катод химояси дейилади. Кутблаш икки усулда:

• 
  ташки манбадан манфий ток бериш;
  
• 
  манфий оксидланиш потенциали металл пластинкалари (Fe учун AL, Zu, Mg) улаш: билаш амалга оширилади.
  

Сувли мухитда ишлайдиган жихозларнинг катод химояси.
Нефтни кайта ишлаш ва нефть, газларни транспортировка (кувурли) килишда ишлатиладиган жихоз ва ускуналар сувли мухитда коррозияга учрайди. Сувли мухитда катод химоясини амалга ошириш учун:
- Сувли мухитда катод жараёни механизми ва уларнинг мувозанат потенциали киймати кислородли ва водородли деполяризацияпотенциали билан боглик:


О₂ + 2Н₂О + 4е^- = 4ОН^- (3) Е_k1
2H₂O + 2e^- = H₂ + 2OH^- (2) E_k2

Металл емирилиши (анод жараёни) Ме - пе^- = Ме^+п (1) булиб, унинг потенциали Еа.

Хар кандай катод химоясини ташкил этиш учун коррозия тезлигининг потенциалга богликлигини эътиборга олиш керак.
Бу богликлик узида акс эттирган график ( анод ва катод поляризацияси эгри чизиклари ) куйида келтирилган .
i_корр - коррозия токи зичлиги,
i_корр ёки коррозия тезлиги.
коpр - коррозия потенциали
кийматида анод ва катод
жараёнлари тезликлари узаро
тенг булади: i_a = i_k
Агар бу вактда металлнинг
потенциали 1гача камай-
тирилса 1а коррозия тезлигигача камаяди. Бунда катод химоясининг самарадорлиги (эффекти)%: i _корр - i_a * 100 булади.
i_корр
Коррозияни бутунлай тухтатиш учун а гача система потенциалини кмайтириш керак, лекин бу жуда катта энергия сарфи ва куп Н₂ гази чикиши билан амалга ошади. Н₂ - нинг чикиши водородли муртлашув ва металл сиртининг кават - кават булиб ажралишига сабаб булади. Лекин, хосил булувчи ОН^- ионлари таъсирида бу сиртнинг пассивлашуви :
Fe⁺² + 2ОН^- = Fe(ОН)₂; 2Fe(ОН)₂ + О₂ + Н₂О  2Fe(ОН)₃;
2Fe(ОН)₃  Fe₂О₃ + 2Н₂О + 2Н⁺ + 2е^-
сабабли катод химояси потенциали кийматига таъсир этади. Металлнинг пассивланиши бошланиш потенциали ( п.б) эритманинг рН киймати билан тугри богланишига эга:

п.б. = 0,15 - 0,064 рН (1)

рН  6 эритмада lgi_a Е = 0,079 + 0,105 lgi_a (2) ва тугри чизикли богланишга эга булгани учун. Бундан н.б = 0,079 + 0,105 lgi_a (3) келиб чикади.

рН 4 ( яъни Е  0,1 в ) да хам i_a нинг киймати потенциал ортиши билан ортиб боради ва i_a = 0,01 + 0,27 (4 ) булади.
Агар катод химоялаш учун химоя  п.b шарт бажарилиб, унга i_химоя тугри келса, у холда _химоя = п.б - 0,105 lg (i_п.б / химоя ) (5) булади. Юкоридаги (1) ва (5) асосида химоя потенциали билан рН уртасидаги богликлик келиб чикади:

химоя = 0,15 - 0,064 рН - 0,105 Ig ( i_{п.б / химоя}) (6)

Темир учун кор = - 0,50 в булиб, унинг тезлиги i_a нинг максимумига тугри келади. Унинг тезлигини i_корр дан i_химоя = 2 МКА / см² га камайиши химоя = -0,55 в булишини талаб этади. Бу киймат темир ва унинг котишмалари учун “минимал химоя потенциали” ГОСТ 9,015 - 74 га асосан

( химоя) сифатида кабул килинган.
Сиртида химоя кавати булган металл учун химоя / мапс = - 1,2 в, химоя кавати булмаган металл юзаси учун химоя / мапс = - 1,2 в кабул килинган.
Амалда катод химояси учун “миссульфатли электрод” (МСЭ) ва “кумуш хлород электроди” потенциали кабул килинган. Шунга кура:

м.с.э = н.в.э - 0,316 (8)

к.х.э = н.в.э - к.х.э + (2,303 RT / E) lgа_cl- (9)
{CL^-} < 0,1 моль / л холда а_cl = {CL^-} булади.

Катод химоясининг критерияси (меъёри) сифатида Uхимоя = кор - химоя (10) ва Uхимоя = кор - химоя (11) кабул килинган.

Бундан “химоя потенциали силжишининг йул куйиладиган нотекислиги” киймати Й.К.Н.Т = Uхимоя / Uхимоя мин келиб чикади. (12).
Юкоридаги катталиклар асосида катод химояси учун йул куйилиши мумкин булган кийматлар куйидаги жадвалда келтирилган: