Gāzes korozija: definīcija, īpašības un problēmas risināšanas veidi

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Daudzās nozarēs un būvniecībā tiek izmantotas tehnoloģiskās metodes, kas ietver gāzu maisījumus. Tas var būt, piemēram, detaļu apstrāde zem propāna degļiem vai aizsargvides veidošana metināšanas laikā, lai izolētu apstrādājamo priekšmetu no skābekļa. Noteiktos apstākļos šādi procesi var izraisīt gāzes koroziju, jo īpaši paaugstinātā temperatūrā vai spiedienā. Palielinās ķīmiskā aktivitāte, kas negatīvi ietekmē metālu un sakausējumu struktūru. Tāpēc tiek izstrādāti īpaši līdzekļi, lai novērstu šādas parādības un cīnītos ar to radītajām šāda veida korozijas pēdām.

Gāzes korozijas noteikšana

Šis korozijas bojājumu veids ir metālu virsmas ķīmiska deformācija augstā temperatūrā. Parasti šādas parādības ir sastopamas metalurģijas, naftas ķīmijas un ķīmiskajā rūpniecībā. UzPiemēram, korozija var rasties sērskābes ražošanas, amonjaka sintēzes un ūdeņraža hlorīda veidošanās laikā. Tāpat metālu gāzu korozija ir oksidatīvas reakcijas process, kas notiek apstākļos ar noteiktu mitruma koeficientu apkārtējā gaisā. Tomēr ne katra gāze var izraisīt koroziju. Šajā ziņā aktīvākie maisījumi ir slāpekļa oksīdi, sēra dioksīds, skābeklis, ūdeņradis un halogēni. Kas attiecas uz iznīcināšanas objektiem, krāšņu un katlu armatūras stieņiem, cauruļvadu tīkliem, gāzturbīnu virsmām, iekšdedzes dzinēju elementiem un sakausējumiem, kas tiek pakļauti termiskai apstrādei metalurģijā.

Procesa līdzekļi

Reakcijas pirmajā posmā skābekļa atomi tiek ķīmiski sorbēti uz metāla virsmas. Tieši skābekļa mijiedarbības ar metālu specifikā slēpjas šīs korozijas galvenā iezīme. Fakts ir tāds, ka reakcijai ir jonu mijiedarbības raksturs, un tas to atšķir no tipiskiem ķīmiskiem procesiem dioksīdā. Saite ir stiprāka, jo skābekļa atomus ietekmē pamatā esošo metālu atomu lauks. Tālāk notiek skābekļa adsorbcijas procesi, un termodinamiskās stabilitātes apstākļos ķīmiskās sorbcijas slānis ātri pārvēršas oksīda plēvē. Galu galā gāzes korozija uz metāla virsmas var veidot sāļus, sulfīdus un oksīdus. Korozijas bojājumu procesu intensitāti ietekmē oksidētāja (gāzveida vides) īpašības,mikroklimatiskie parametri (temperatūra, spiediens un mitrums), kā arī paša ķīmiskās reakcijas objekta pašreizējais stāvoklis.

Aizsardzība pret gāzes koroziju, sakausējot

Viena no visizplatītākajām metodēm metāla aizsardzībai pret visa veida koroziju izraisošiem procesiem. Šīs metodes pamatā ir korodējoša metāla struktūras īpašību maiņa. Pati par sevi sakausēšana ietver sakausējuma modifikāciju, ieviešot sastāvdaļas, kas izraisa tā struktūras pasivēšanu. Jo īpaši var izmantot volframu, niķeli, hromu uc Īpaši gāzes pretkorozijas aizsardzībai tiek izmantoti elementi, kas palielina metāla karstumizturību un karstumizturību. Leģēšanas procesu var veikt gan uzklājot īpašus pārklājumus, gan iegremdējot sagatavi modificējošu komponentu gāzes fāzē. Abos gadījumos palielinās metāla izturība pret oksidācijas procesiem. Piemēram, lai uz pusi samazinātu dzelzs detaļu oksidācijas ātrumu 900 °C temperatūrā, ir nepieciešams to leģēt ar A1 kategorijas sakausējumu 3,5% apmērā un četrkārtīgai samazināšanai ar A1 modifikatoru 5,5%.

Aizsardzības atmosfēra kā līdzeklis cīņai pret koroziju

Cits paņēmiens metāla sagatavju un sakausējumu aizsardzībai pret korozijas bojājumiem gāzes oksidēšanās rezultātā. Aizsardzības atmosfēru var veidot argons, slāpeklis un ogleklis. Katram metālam tiek izmantoti specifiski gāzu maisījumi. Piemēram, čuguns ir aizsargāts ar argonu vaioglekļa dioksīda savienojumi, un tērauds labi mijiedarbojas ar ūdeņradi un slāpekli. Maģistrālo cauruļvadu apkopē šāda veida aizsardzību galvenokārt izmanto, veicot montāžas metināšanas darbības. Pastāvīgā darbības režīmā biežāk tiek izmantota gāzes tīklu elektriskā aizsardzība pret koroziju, ko tehniski veic pusvadītāji ar kabeļu ķēdēm. Šis ir sava veida elektroķīmisks pretkorozijas apvalks, kas konstrukcijā ietver anoda aizsarggalvaniskās aizsardzības elementus.

Pretkorozijas karstumizturīgu pārklājumu izmantošana

Šī metode ietver arī korozijas procesa ātruma samazināšanu, bet uz īpašu karstumizturīgu pārklājumu rēķina. Parasti izmantotais paņēmiens dzelzs-alumīnija termiskās difūzijas slāņu uzklāšanai ir pazīstams kā termohromēšana. Metāla detaļu un konstrukciju keramikas-metāla apstrāde nodrošina arī efektīvu aizsardzību. Šādas aizsardzības pret gāzes koroziju priekšrocības ietver ne tikai uzticamu termisko un mehānisko pārklājumu, bet arī iespēju elastīgi mainīt korpusa fizikāli ķīmiskās īpašības. Kā daļu no funkcionālā slāņa var izmantot gan ugunsizturīgos oksīdus, gan metāla sastāvdaļas, piemēram, molibdēnu un volframu.

Secinājums

Speciālisti ir iesaistīti pretkorozijas aizsardzības kontroles organizēšanā, izstrādājot un saskaņojot projektus konkrētiem objektiem. Krievijā AS Mosgaz ir viens no lielākajiem departamentiem gāzes tīklu aizsardzībai pret koroziju. Darbiniekišīs struktūras nodarbojas ar gāzes iekārtu apkalpošanu, uzturot optimālu darba infrastruktūras stāvokli. Konkrēti, organizācija veic tādus darbus kā elektroķīmiskās aizsardzības instalāciju uzstādīšana, pazemes gāzes vadu bīstamības novērtējums, materiālu korozijas intensitātes analīze u.c. Lielākajai daļai darbu tiek izmantotas modernas metroloģiskās iekārtas. precīzi un vispusīgi pārbaudiet, vai mērķa objektos nav korozijas no viņas.