3.8. Воздействие примесей воздуха

Воздух представляет собой смесь составных частей (азот, кислород, аргон, углекислый газ, неон, гелий, криптон, ксенон), а также содержит некоторое количество различных примесей. Эти примеси образуются из морской воды, от песчаных бурь, от сжигания топлива. В воздухе имеют­ся также бактерии, грибковые споры, космические частицы, неорганиче­ские соли и т. д.

Как следствие песчаных бурь, в воздухе периодически содержится зна­чительное количество песка. Перемещаясь в воздухе, частицы твердых ве­ществ (как правило, минералов) диаметром 0,1—2000 мкм при контакте с открытыми поверхностями материалов оказывают на них истирающее воздействие. Твердые частицы пыли и песка способны многократно увели­чивать скорости абразивного изнашивания контактирующих поверхностей. Попадая в смазочные материалы, частицы пыли и песка прилипают к слоям защиты поверхности. В результате наблюдается заедание или увеличение «мертвого хода» в подшипниках.

Прочно спекаясь, пыль благоприятствует накоплению электропровод­ной влаги и снижает сопротивление изоляции. Осаждение пыли облегчает появление токов утечки у твердых изоляционных материалов.

Существенное влияние на конструкционные материалы оказывают со­держащиеся в атмосфере коррозионные агенты. Основными повреждающи­ми веществами являются: катион водорода Н⁺, диоксид серы, оксиды азота, формальдегид, озон, пероксид водорода. Их повреждающее действие непо­средственно обусловлено интенсивностью каталитических реакций с учас­тием металлов, а также синергизмом.

Скорость коррозии металлов в атмосфере определяется продолжитель­ностью увлажнения их поверхности и концентрацией коррозионно-актив-ных компонентов.

Чистый влажный воздух даже при относительной влажности, равной 100 %, слабо действует на железо и медь, однако при наличии в атмосфере всего лишь 0,01 % SO₂ скорость коррозии возрастает в 100 раз.

107

Г ЛАВА 3

к
1y	A/
^3 4

cd f

W В

UHft НИИ)

pq m

t

о

Продолжительность эксплуатации

Рис. 3.7. Разрушающее действие

на материал и сокращение срока

службы изделия t

1. — уровень окончательного разрушения;

2. — суммарное повреждение от климати­ческих факторов и кислотных дождей;

3 — повреждение в отсутствии кислотных дождей

Сернистый газ образуется в основном в результате сгорания низкосортных топлив. После сгора­ния образуется сернистый ангидрид SO₂, который окисляется в воздухе, образуя в нем серный ангидрид SO₃, соединяясь с водой SO₃ образует сернистую кислоту H₂SO₃ и серную кислоту H₂SO₄, которые обладают разрушающим действием. Для опре­деления условия воздействия за­грязнений используют зависимость в координатах «концентрация-по­вреждение». Скорость старения ма­териала, как правило, рассматрива­ют во времени (рис. 3.7). Высокая эффективность сернистого газа как катодного деполяризатора, способного конкурировать с кислородом и в сочетании с хорошей раствори­мостью в воде, обусловливает его высокую коррозионную активность.

Соли морского происхождения (большей частью хлориды натрия) в основном оказывают влияние на коррозионные разрушения наружных де­талей объектов.

Высокая гигроскопичность хлористого натрия способствует наличию пленки электролита на поверхности даже при сравнительно низкой влажно­сти воздуха. Растворяясь в пленке влаги, хлористый натрий повышает ее электропроводность. Кроме того, ион хлора обладает способностью активно разрушать защитные окисные пленки продуктов коррозии, замещая кисло­род.

Для процессов атмосферной коррозии характерно несколько основных видов взаимодействия:

• сухая поверхность — газовые примеси; скорость процессов определя­ется кинетикой сорбции кислых газов и их последующим растворением с образованием кислот;

• влажная поверхность — газовые примеси; скорость процесса лимити­руется растворением газов в слое воды, образованием кислоты и скоро­стью ее взаимодействия с поверхностью металла;

• сухая или влажная поверхность — мелкодисперсные частицы; особен­ности их действия связаны с осаждением твердых частиц кислотного характера на поверхности с последующим образованием кислот при взаимодействии с влагой;

• прямое действие катионов H⁺, содержащихся в осадках.

При воздействии осадков и газов наиболее часто наблюдается равномер­ная коррозия, вследствие чего уменьшается толщина материала. Скорость коррозии можно охарактеризовать ее глубиной П, т. е. глубиной проникно-

108