ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозионные процессы и характер коррозионных разрушений из "Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности" Различают два основных вида коррозии химическую и электрохимическую. [c.279] Химическая коррозия возникает при воздействии коррозионной среды на металл. При этом окисление металла и восстановление окислительного компонента среды протекают в одном акте, без разделения на стадии. [c.279] Химическая коррозия может протекать в некоторых жидко-стях-неэлектролитах или в процессе контакта металла с газами. Углеводороды, входящие в состав нефтепродуктов и являющиеся неэлектролитами, в чистом виде не реагируют с металлами, но при наличии сернистых соединений могут вызывать коррозию. При попадании на неэлектролиты воды значительно активизируется действие находящихся в них примесей, при этом изменяется механизм коррозионного процесса (химическая коррозия переходит в электрохимическую). [c.279] Образовавшийся метан не выделяется из металла, а скапливается на границах зерен, вызывая. межкристаллитную или транскристаллитную коррозию. [c.279] А —анод /(—катод Ме — ионы окисленного металла АС — восстанавливающиеся катионы электролита е — электрон ы. [c.280] Электро.-пмической коррозии наиболее подвержено оборудование, используемое на нефтеперерабатывающих предприятиях, от металлических наружных конструкций, до отдельных мелких деталей оборудования. [c.280] В ряде коррозионных процессов продукты коррозии образуются на поверхности металлов, поэтому характер коррозии и ее скорость в значительной мере определяются свойствами возникающих пленок. При образовании сплощной, плотной и прочно сцепляющейся с металлом пленки скорость коррозии замедляется и процесс может вообще прекратиться. Одним из основных условий формирования такой, так называемой пассивирующей пленки, является превыщение объема образующегося химического соединения над объемом металла, из которого оно возникло. Образование стойких, беспористых, компактных пленок, предохраняющих металл от развития коррозионного процесса, позволяет, например, хранить некоторые концентрированные кислоты в стальных емкостях. [c.280] Факторы, определяющие характер и вид коррозии, весьма разнообразны. Основные причины коррозии металлов заложены в их свойствах термодинамической неустойчивости, стремлении переходить из металлического состояния в более энергетически устойчивое — оксидное или ионное состояние. Большое. многообразие металлов, коррозионных сред и условий их контакта обусловливают различные виды коррозии. На рис. 23.2 приведена обобщенная классификация различных видов коррозии металлов в зависимости от коррозионной среды характера разрушения условий эксплуатации и механизма коррозионного процесса. Первая группа не нуждается в комментариях о четвертой было сказано раньше. [c.280] Избирательная коррозия характерна для сплавов и заключается в разрушении одного из компонентов сплава. Например, при такой коррозии латуни цинк переходит в раствор и происходит обеднение цинка в сплаве. При межкристаллитной коррозии металл разрушается по границам кристаллов, и разрушение быстро проникает в глубь металла, что приводит к резкому снижению его механической прочности, поэтому разрушение детали может наступить внезапно, без каких-либо изменений ее внешнего вида. При транскристаллитной коррозии разрушение происходит по телу кристаллитов. Коррозионное растрескивание вызывается одновременным воздействием коррозионной среды и внешних или внутренних механических напряжений растяжения и сопровождается образованием меж-кристаллитных или транскристаллитных трещин. Оно часто наблюдается в сварном шве и в околошовной зоне, а также при обработке металла, вызывающей внутренние напряжения. [c.281] Коррозия при трении вызывается одновременным действием коррозионной среды и сил трения, например коррозия шеек валов, работающих в жидкости с взвешенными в ней твердыми частицами. Электрокоррозия вызывается главным образом воздействием блуждающих токов особенно опасна электрокоррозия для подземных металлических и железобетонных конструкций. Кавитационная коррозия возникает при воздействии гидродинамических нагрузок в условиях коррозионной среды, например в центробежных насосах. Коррозия под напряжением наблюдается при одновременном действии на металл коррозионной среды и механических напряжений, например в аппаратах, работающих под давлением (коррозия при постоянной нагрузке), или в осях, штоках насосов, стальных канатах и других деталях со знакопеременными нагрузками (коррозия при переменной нагрузке). Во втором случае возникает коррозионная усталость — понижение предела усталости металла. [c.282] Степень опасности коррозионного процесса определяется его скоростью, глубиной и площадью разрушения и, как следствие,— ухудшением механических свойств конструкционного материала. [c.282] Основным показателем скорости коррозии является так называемая коррозионная проницаемость, т. е. глубина разрушения материала, выражаемая в миллиметрах в течение года (в мм/год). [c.282] Коррозионную стойкость оценивают по специальной шкале Единой системы защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы , имеющей десять баллов. Первым баллом оцениваются материалы со скоростью коррозии 1—5 мм/год, десятым баллом — со скоростью коррозии 0,00015 мм/год. Коррозионная проницаемость материалов читывается при конструировании оборудования, в частности увеличивают стенки аппарата на коррозионный износ например, колонны из углеродистой стали изготовляют с прибавкой толщины стенок на 4—6 мм. Кроме того, коррозионная проницаемость принимается в расчет при определении межремонтного периода оборудования. [c.282] Для обеспечснпя необходимой коррозионной стойкости оборудования и коммуникаций подбирают соответствующие конструкционные материалы, исходя из условий технологического процесса. [c.283] В качестве металлических конструкционных материалов применяют главным образом сталь и чугун различной степени легирования. Для экономии дорогостоящих легированных сталей промышленность выпускает двухслойные стали, основой которых, восиринимающей механическую нагрузку, является углеродистая сталь, а защитный слой толщиной 2—5 мм выполнен из соответствующей легированной стали. [c.283] Из цветных металлов применяют алюминий, медь, никель, титан, Ц1ШК, олово, свинец, их сплавы. Используют также металлические защитные покрытия, наносимые различными способами электролитическим (гальванические покрытия), металлизацией (покрытие расплавленным металлом), плакированием (двухслойные металлы), погружением (горячие покрытия) и др. Их применение ограничено, так как покрытия отличаются значительной пористостью. [c.283] При изготовлении оборудования для нефтеперерабатывающей и нефтехимических производств все чаще применяются неметаллические коррозионностойкие неорганические и органические материалы, обладающие помимо химической стойкости хорошими электро- и теплоизоляционными свойствами. К наиболее часто применяемым неорганическим материалам относятся андезит и бегитаунит (для изготовления корпусов электрофильтров и др.), кислотоупорная керамика, кислотостойкий бетон, эмалевые покрытия. Из органических материалов применяются различные пластмассы, материалы на основе графита (для теплообменников с агрессивными среда.ми), лакокрасочные покрытия. [c.283] Для защиты металла оборудования за последнее время расширяется примеиеиие ингибиторов. Ингибиторами или за-медлителя.ми коррозии называются вещества, которые при введении в коррозионную среду в незначительном количестве заметно снижают скорость электрохимической коррозии металла. В зависимости от механизма тормозящего действия на электрохимический процесс коррозии, ингибиторы подразделяются на анодные, катодные, экранирующие (пленкообразователи) и смешанные. Ингибиторы, адсорбируясь на поверхности металла, тормозят протекание анодного процесса (хроматы, бихроматы, нитраты и др.), препятствуют катодной реакции (2п504, 2пС12) или, образуя экранирующую пленку, изолируют металл от электролита иногда они проявляют смешанный характер замедляющего действия. [c.283] Эффективным средством борьбы с коррозией в емкостях, подземных трубопроводах, оболочек кабелей и других подземных металлических сооружений является электрохи.мическая защита металла, главным образом катодная и протекторная. [c.284] При катодной защите (рис. 23.3) защищаемый объект (в данном случае трубопровод I) присоединяют к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока и он становится катодом. Положительный полюс источника тока присоединяют к специально.му заземлителю 5, играющему роль анода. Создается замкнутая электрическая цепь, по которой ток проходит от анода через землю к защищаемому трубопроводу / и далее к отрицательному полюсу внешнего источника тока 3. При этом анодный заземлитель постепенно разрушается и обеспечивается защита трубопровода, поскольку происходит его катодная поляризация и предотвращается стекание тока с него на землю. Источником тока являются станции катодной защиты различных типов, преобразующие подводимый к ним переменный ток в постоянный или использующие химические источники питания (гальванические элементы, аккумуляторы). В качестве анодных зазе.млителей применяют стальные, угольные или графитовые электроды различных сечений. [c.284] Вернуться к основной статье