Гальваническая коррозия в ограждениях: причины, последствия и способы защиты

Введение в проблему гальванической коррозии

Гальваническая коррозия — это электрохимический процесс разрушения металлов, возникающий при контакте двух разных металлов в присутствии электролита. В контексте ограждений из металла, если рядом используются разные сплавы, например, алюминий и сталь, железо и медь, неизбежно происходит такая коррозия, которая может значительно сократить срок эксплуатации конструкции.

Эта проблема наиболее актуальна для уличных ограждений, где воздействие влаги и атмосферных осадков создает идеальные условия для электрохимических процессах. В статье рассмотрим природу гальванической коррозии, примеры ее проявления в ограждениях, а также способы предотвращения и минимизации ущерба.

Что такое гальваническая коррозия?

Основные механизмы

Гальваническая коррозия возникает, когда два металла с разными электро-химическими потенциалами соединены через электролит (обычно вода с примесями солей). Металл с более отрицательным потенциалом становится анодом и подвергается коррозии, при этом выделяется ионы, а другой металл (катод) защищается от разрушения.

Процесс можно описать так:

• Анод: металл окисляется, теряя электроны.
• Катод: металл принимает электроны и остаётся практически невредимым.
• Электролит: среда, которая проводит ионы между анодом и катодом.

Важный фактор — разность электродных потенциалов двух металлов: чем она выше, тем сильнее коррозия анодного материала.

Гальваническая пара: таблица электродных потенциалов

Для оценки рискованности сочетания металлов важно знать их стандартные электродные потенциалы. Ниже представлена упрощённая таблица с некоторыми распространёнными металлами в ограждениях:

Например, контакт алюминия (-1,66 В) и меди (+0,34 В) создаёт разность потенциалов более 2 вольт, что способствует интенсивной гальванической коррозии алюминия.

Проявления гальванической коррозии в ограждениях

Примеры из практики

• Алюминиевые ограждения с крепежом из углеродистой стали. Через несколько месяцев после установки возле соединения появляется коррозионное повреждение алюминия, связанное с тем, что сталь становится катодом, и алюминий — анодом.
• Стальные заборы с латунными декоративными элементами. Латунь защищается, тогда как сталь возле места контакта разрушается сильнее обычного.
• Ограждения из нержавейки с медными проводами заземления или трубами. Нержавеющая сталь, хоть и более устойчива, всё равно может пострадать в некоторых условиях.

Статистические данные

По статистике, около 35% всех случаев коррозионных повреждений в металлических ограждениях вызваны гальванической коррозией. При этом в зонах с повышенной влажностью риск увеличивается на 40-50%. Особенно уязвимы конструкции, где отсутствует изоляция между металлами.

Как предотвратить гальваническую коррозию в ограждениях?

Методики защиты

Существует несколько распространённых способов борьбы с гальванической коррозией:

1. Изоляция металлов. Размещение прокладок из непроводящих материалов (пластик, резина, лак и т. д.) между разными металлами минимизирует контакт и прерывает электролитический путь.
2. Подбор металлов с близкими потенциалами. Например, использование одного типа стали или специально подобранных сплавов, исключающих сильные гальванические пары.
3. Защитные покрытия. Покраска, цинкование или нанесение других антикоррозионных покрытий, которые изолируют металл от окружающей среды и от других металлов.
4. Катодная защита. Использование жертвенного анода (например, цинка или магния), который специально разрушается вместо основной конструкции.

Таблица сравнительных методов защиты

Рекомендации от эксперта

«Для обеспечения долговечности металлических ограждений очень важно с самого начала проектирования учитывать возможность гальванической коррозии — подбирать материалы с близкими потенциалами и обеспечивать надёжную изоляцию. Если это невозможно, то стоит использовать комплексные меры защиты, включая антикоррозионные покрытия и периодический осмотр конструкции. Затягивание с решением этой проблемы может привести к серьезным затратам на ремонт и замену ограждений.»

Заключение

Гальваническая коррозия — одна из главных причин преждевременного разрушения металлических ограждений, особенно когда в конструкции используются разные металлы. Изучение электрохимических свойств материалов и правильный выбор технологий позволяют значительно снизить риск разрушения.

Регулярный технический осмотр, применение современных защитных покрытий и изоляционных материалов делают ограждения не только эстетичными, но и долговечными. Инвестирование в предупреждение гальванической коррозии окупается в виде снижения затрат на ремонт и замены в долгосрочной перспективе.