ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Influence of flow velocity and sodium chloride concentration on the oxygen corrosion of unalloyed steels in waterCorrosion of mild steel in aerated water normally leads to pitting, and to an enrichment of anions within the pits. Even HCO3- ions can support localized corrosion. The intensity of this is remarkably increased by chloride ions. In equilibrium water with Ca2+ and HCO3- ions and about 40 ppm free CO2 protective rust layers are formed after about 500 hs exposure not depending on flow rate and salt concentration. These layers decrease the mean corrosion rate to about 0.1 mm/a, but do not prevent localized corrosion. Protective passive layers with extremely low corrosion rates are formed in flowing water with Ca2+ and HCO3- ions and about 40 ppm free CO2. The minimum flow rate can be estimated for a 3/4 inch pipe to lie between 0.35 and 1.5 m/s.Investigations with water containing 40 ppm free CO2 without Ca2+ at pH 4.7 and with NaHCO3 (pH 7.2) show at low pH high corrosion rates - as expected -, and at pH 7.2 formation of protective layers with poor reproducibility in comparison with the situation in equilibrium water. Thus, Ca2+ ions support the protective properties of rust layers. HCO3- ions are necessary for the formation of protective layers because these are not formed in pure NaCl solutions.
Notes:
Bei der Korrosion unlegierten Stahls in sauerstoffhaltigen neutralen Wässern entstehen im allgemeinen Lochfraßstellen, in denen Anionen angereichert sind. Selbst HCO3--Ionen können örtliche Korrosion erzeugen. Die Stärke der örtlichen Korrosion wird aber durch Chloridionen deutlich erhöht. In Ca2+- und HCO3--Ionen haltigen Gleichgewichtswässern mit etwa 40 mg/l freier CO2 entstehen schützende Rostschichten nach etwa 500 h, unabhängig von der Fließgeschwindigkeit und vom Salzgehalt. Diese Schichten vermindern zwar die mittlere Abtragungsrate auf 0,1 mm/a, verhindern aber nicht die örtliche Korrosion. Schutzschichten mit sehr kleinen Abtragswerten bilden sich nur in strömenden Wässern bei kleinen Gehalten von Neutralsalzen unter 3 mol/m3 NaCl. Die Mindestfließgeschwindigkeit für ein 3/4′-Rohr liegt zwischen 0,35 und 1,5 m s-1.Untersuchungen in Wässern mit 40 mg/l freier CO2 ohne Ca2+-Ionen (pH 4, 7) und mit NaHCO3 (pH 7,2) zeigen, daß bei niedrigem pH-Wert die Abtragungswerte erwartungsgemäß sehr hoch liegen und bei pH 7,2 die Schutzschichtbildung nicht sicher ist. Ca2+-Ionen sind demnach für die Güte der Schutzschicht erforderlich. Ferner sind HCO3--Ionen für die Deckschichtbildung erforderlich, weil in reinen NaCl-Lösungen keine Schutzschicht entsteht.
Additional Material:
10 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19800310805
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