Азотная кислота коррозия нержавеющих сталей

В атомной промышленности при осуществлении технологического процесса растворения тепловыделяющих элементов, имевших алюминиевую оболочку, в азотной кислоте была обнаружена сильная коррозия аппаратуры из нержавеющей стали. По сообщению Эдвардса [68], контакт алюминия с нержавеющими сталями в 3-н. НЫОз вызывал усиленную коррозию нержавеющих сталей. В этом можно убедиться, проанализировав данные, полученные автором (табл. 36). [c.187]

Влияние температуры на коррозию нержавеющей стали концентрированной азотной кислотой с 6,5°о N >04 П . [c.344]

Железо-хромо-алюминиевый сплав № 2 является более устойчивым в азотной кислоте, чем нержавеющая сталь 18/8 потери на растворение сплава №2 в азотной кислоте за 100 час. испытания составляют 0,02 г-м 1тс, тогда как потери на коррозию нержавеющей стали за то же время испытания составляют 0,15—0,17 г-м /час. [c.321]

В США нашел широкое применение метод испытания в горячей азотной кислоте с добавками фторидов и без них. Этим методом выявляется в основном склонность к межкристаллитной коррозии, обусловленная выделением сигма-фазы. Использование его для определения склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии в любых средах химической промышленности часто приводило к неправильному выбору материала. Это объясняется тем, что продукты взаимодействия азотной кислоты с нержавеющими сталями, например хромовая кислота, ускоряют процесс коррозии. Наблюдались случаи, когда стали, не выдержавшие испытания в горячей азотной кислоте, успешно эксплуатировались в химических производствах. Испытания в серной кислоте с сернокислой медью давали в этих случаях более согласующиеся результаты. Испытания в горячей азотной кислоте, очевидно, более приемлемы для сталей, пред- [c.246]

Анодный процесс, как правило, не имеет большого перенапряжения и сравнительно мало зависит от концентрационной поляризации. Сильное торможение анодного процесса может наступить только при возникновении анодной пассивности, когда, вследствие образования на аноде фазовых или адсорбционных защитных слоев (чаще окислов металла или адсорбированного кислорода), может наступить почти полное затормаживание анодного процесса. Малая скорость коррозии железа и алюминия в концентрированной азотной кислоте или нержавеющей стали в азотной кислоте различных концентраций и в нейтральных аэрированных растворах солей объясняется именно этим видом анодного торможения. [c.103]

Процесс коррозии нержавеющих сталей еще более сложен. Скорость общей коррозии стали типа 18-8 в азотной кислоте весьма мала и не ею определяется срок службы, скажем, химического аппарата. Для этих сталей наиболее существенным является электрохимическое поведение таких структурных составляющих, как карбиды хрома, по отношению к твердому раствору железо — хром, которое приводит к так называемой межкристаллитной коррозии. [c.83]

На рис. 58 пунктирной линией нанесены потенциалы активирования нержавеющей стали в азотной кислоте, полученные Миролюбовым [70]. Как видно, в разбавленных растворах азотной кислоты (до 20%) потенциал пары близок к потенциалу активирования нержавеющей стали. Поэтому в этих электролитах, наряду с усилением коррозии алюминия, следует ожидать и усиления коррозии нержавеющей стали, т. е. катода пары. [c.184]

Нередко относительную стойкость различных образцов нержавеющей стали определяют по их поведению в кипящей 65%-ной азотной кислоте. Этот метод испытаний, вероятно, не имеет большого значения для других условий он пригоден только в том случае, если материал предполагается к использованию в горячей азотной кислоте результаты этого испытания зависят от условий его выполнения. При действии азотной кислоты на нержавеющую сталь образуется хромовая кислота, катализирующая процесс коррозии, так что в условиях возможного накопления продуктов коррозии скорость коррозии в процессе испытания растет если прибор, в котором проводится испытание, сконструирован таким образом, что продукты коррозии не накапливаются, то коррозия идет с постоянной скоростью. Кроме того, [c.311]

Характер влияния азотной кислоты на нержавеющую сталь типа 18-8 с титаном в условиях, существующих на одном из химических заводов, описали Хилей и Литтл. Коррозионная стойкость основной части поверхности достаточно хорошая, но вблизи сварных швов может наблюдаться неглубокая бороздка вдоль зоны, находившейся в области температур 600— 750° по зоне же, достигавшей температуры 1300°, может проходить более заостренная расщелина. Стабилизирующий отжиг в течение 2 час. при 880° обычно предотвращает склонность к межкристаллитной коррозии, вызываемую нагревом в интервале температур 600—750°, но такая обработка может увеличить склонность к межкристаллитной коррозии, обусловленную нагревом при 1300°, если только соотношение между содержаниями титана и углерода не повысить до 7 1 более высокое соотношение дает лишь незначительное дальнейшее улучшение стойкости. Даже в случае склонности к межкристаллитной коррозии, причиной которой является нагрев при температуре 600—750°, это отношение должно превышать 4 1, что соответствует теоретической величине, вычисленной на основании предположения, что весь титан, содержащийся в стали, может быть использован на соединение с углеродом и выделение последнего из раствора в виде карбида Ti . Фактически же необходимо учитывать те количества титана, которые расходуются на соединение с азотом [13]. [c.609]

Патент США, №4111831, 1978 г. Начальным этапом переработки отработанного ядерного топлива является промывка стержней топлива концентрированной азотной кислотой при высоких температурах для растворения их содержимого. Полученный в результате этого раствор содержит рутений (степень окисления, по крайней мере, +4), вызывающий недопустимо сильную коррозию нержавеющей стали, которая может находиться в контакте с горячим раствором концентрированной азотной кислоты. [c.256]

Коррозию нержавеющей стали в растворах азотной кислоты, содержащих рутений, можно ингибировать, обрабатывая растворы восстановителем, включающим оксид азота. Особенно удобно получать восстановитель, добавляя сахар (например, сахарозу) в раствор азотной кислоты, и уменьшая тем самым степень окисления растворенного рутения ниже +4. [c.256]

К такому же выводу мы пришли и в другой работе, в которой изучали ш,елевую коррозию нержавеющих сталей в азотной кислоте. Чем выше было содержание хрома в стали, тем лучше она сопротивлялась щелевой коррозии. Хромирование нержавеющих сталей таКже приводило к положительным результатам. [c.273]

В связи с развитием ракетной техники появилась необходимость в изыскании ингибиторов для дымящей азотной кислоты, которая применяется в качестве одного из компонентов ракетного топлива (окислителя). По данным [133], в дымящей азотной кислоте [НЫОз (82,8%), КОг (13%) и НгО (3,2%), в некоторых опытах концентрацию МОг повышали до 21%] хорошими ингибирующими свойствами по отношению к алюминиевым сплавам и некоторым нержавеющим сталям [Сг (18—21), N1 (8- 11), Мо (l- i,75), (1 1,75), С (0,28- 0,55%] обладает фтористоводородная кислота (от 0,2 до 1%). Скорость коррозии нержавеющих сталей в окислителе указанного состава уже при содержании НР = 0,5% практически равна нулю. Однако еслп нержавеющая сталь предварительно подвергается нагреву, способствующему межкристаллитной коррозии (450-+900°С), добавка НР к дымящей азотной кислоте усиливает коррозию. Алюминиевые сплавы в этих условиях абсолютно з стойчивы. Стали, содержащие менее 15% Сг (без никеля), не защищаются НР в дымящей азотной кислоте. С увеличением содержания в стали хрома (Ст. 430, 446) защита с помощью НР улучшается, т. е. они, по мнению авторов, могут применяться. [c.214]

Хорошими ингибирующими свойствами в окислителях на основе азотной кислоты обладает также иод и его соединения с кислородом. Введение в красную дымящую азотную кислоту 0,4% иода в виде Ь, ЬОб или К1 уменьшает коррозию нержавеющих сталей еще в большей степени, чем НР. [c.215]

Реакционные среды в производствах азотной промышленности отличаются особо высокой и специфической коррозионной активностью. Здесь встречаются примеры почти всех видов коррозии водородная коррозия и азотирование сталей в производстве аммиака — основного исходного продукта всей азотной промышленности межкристаллитная и ножевая коррозия нержавеющих сталей в горячих азотнокислотных средах и точечная коррозия этих сталей в присутствии депассиваторов в производствах азотной кислоты, аммиачной селитры и некоторых других продуктов углекислотная (карбаматная) коррозия сталей и сплавов в производстве карбамида сероводородная коррозия и коррозия под действием серной и органических кислот в производствах капролактама, этиленимина и высших аминов. [c.5]

Таким образом, в растворах азотной кислоты при катодной поляризации нержавеющие стали могут переходить в активное состояние и растворяться с высокими скоростями. Однако более сильная катодная поляризация (до более отрицательных потенциалов) может снижать скорость коррозии нержавеющих сталей в этих условиях за счет эффекта катодной электрохимической защиты. Результаты этих опытов указывают на необходимость нри эксплуатации нержавеющих сталей учитывать возможность нарушения их пассивного состояния в области относительно отрицательных значений потенциалов. [c.70]

Известно, что хромоникелевые стали типа 1Х18Н9Т стойки в растворах азотной кислоты, концентрация которой не превышает 95%, а температура —70°. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей обусловлена образованием на ее поверхности защитной окисной пленки. Азотная кислота низкой концентрации ( 0,1%) практически не обладает окислительными свойствами, поэтому скорость коррозии нержавеющих сталей в очень разбавленных растворах может оказаться более высокой, чем в кислоте средних концентраций. [c.76]

Как видно, контакт алюминия с нержавеющей сталью приводит к совершенно неожиданным результатам наряду с процессом растворения алюминия, который является желательным при химическом растворении тепловыделяющих элементов, наблюдается усиленная коррозия нержавеющих сталей, т. е. аппаратуры, в которой производится этот процесс. Это интересное явление было подробно исследовано Миролюбовым 112]. Автор показал, что скорость растворения нержавеющих сталей в азотной кислоте сильно зависит от потенциала электрода (рис. 61). По мере смещения потенциала в отрицательную сторону скорость растворения нержавеющих сталей до определенного потенциала возрастает. После этого начинается замедление процесса. Это является следствием изменения состояния поверхности стали при изменении ее потенциала. При достижении определенного потенциала, значение которого зависит от состава стали, концентрации электролита и его температуры, становится возможным восстановление пассивирующей окисной пленки и [c.187]

Усиленная коррозия нержавеющих сталей под влиянием контакта с менее благородным металлом зависит от состава электролита. По данным Фонтана с сотрудниками [69], тот же контакт нержавеющих сталей с алюминием, который вызывает усиленную коррозию нержавеющих сталей в разбавленных растворах азотной кислоты, приводил в концентрированных растворах к электрохимической защите нержавеющих сталей. [c.189]

Действие хлористых солей в азотной кислоте было описано в недавно опубликованных работах [36]. Исследования касались растворов азотной кислоты (300—800 г л) и азотнокислого уранила (320 г/л) они показали, что присутствие менее 1% хлористых солей вызывает коррозию нержавеющей стали (типа 18-8 с добавкой титана) в парах, что было объяснено образованием летучего хлористого нитрозила. В зависимости от условий конденсации паров коррозия могла носить общий характер или быть представлена точечной формой. Свободная кислотность, концентрация хлористых солей, температура и присутствие растворенного кислорода играют важную роль в определении формы коррозии. [c.177]

Таким образом, на основании результатов рис. 15 и 18 можно заключить, что условия коррозии нержавеющих сталей в горячих концентрированных растворах азотной кислоты соответствуют высокой коррозионной стойкости карбида ниобия и состоянию интенсивного окислительного растворения карбида титана. При более положительных потенциалах (рис. 18) оба карбида пассивируются. В случае карби- [c.65]

В некоторых случаях металлы, которые в обычных условиях находятся в пассивном состоянии, например нержавеющая сталь или титан, при их контакте с более электроотрицательным металлом, например алюминием, могут подвергаться сильной коррозии вследствие катодной поляризащш. Так, в разбавленной азотной кислоте нержавеющая сталь марки XI8Н9Т корродирует со скоростью 0,01 мм/ч, а при контакте с алюминием ее скорость возрастает до 0,64 мм/ч. В концентрированных растворах азотной кислоты контакт нержавеющей стали е алюминием приводит к электрохимической защите стали. [c.202]

Исследования показали, что скорость коррозии нержавеющей стали в 8% растворе азотной кислоты в 38 раз меньше, чем в 10% растворе ингибированной соляной кислоты [19]. [c.135]

При введении в сталь до 10% хрома металл приобретает стойкость к атмосферной коррозии (нержавеющая сталь), увеличение содержания хрома до 15%) придает стали устойчивость к действию азотной кислоты. Однако стойкость металла к коррозионному действию среды сильно зависит также от условий термической обработки. Для стали, содержащей 17% хрома (сталь Х17), оптимальная температура термической обработки составляет 760—780° С. Повышение температуры обработки до 1000° С снижает коррозионную стойкость стали, и она становится непригодной для изготовления аппаратуры, содержащей кипящую 50—60%-ную азотную [c.449]

Титан обладает высокой коррозионной стойкостью в кипящих растворах 17% и 56%-ных НЫОз также и в том случае, когда имеется контакт с платинородиевым катализатором (90% Р1+10% РЬ). Скорость коррозии нержавеющих сталей в контакте с катализаторами резко возросла. Высокая коррозионная стойкость титана была подтверждена также испытаниями в промышленных условиях производства азотной кислоты. Образцы были размещены вблизи выходного штуцера теплообменника, через который проходит газ следующего состава, % (об.) N2 — 67,0, 02 — 6,0, НаО-18,0, N + N02 — 9,0. Температура на входе — 300 °С, на выходе — 200°С. У выходного штуцера обычно осаждаются частицы взвешенного платинородиевого катализатора. После 2500 ч испытаний в окисленных условиях образцы нержавеющей стали интенсивно прокорродировали, а средняя скорость коррозии титана составила 0,057 мм/год [361]. [c.114]

Обсуждение работы завода. Для растворения урановых концентратов используется 56%-ная азотная кислота. Она предварительно анализируется на содержание галоидов и других компонентов, присутствие которых может привести к коррозии нержавеющей стали, а также на содержание таких компонентов, как сульфаты, которые могут мешать процессу экстракции. Эта кислота, конечно, пополняется более слабой регенерированной азотной кислотой и берется с таким избытком, чтобы возместить потери в системе регенерации и потери нитрат-ионов с нерастворимыми остатками. [c.129]

Испытания в горячей азотной кислоте нашли в настоящее время широкое применение. Характер межкристаллитной коррозии, вызываемой действием азотной кислоты, отличается в некоторых отношениях от того, что наблюдается при применении других реактивов. Поэтому использование методов испытания, основывающихся на применении горячей азотной кислоты, для проверки общей пригодности тех или иных сталей для химической промышленности, иногда приводило к выбору неправильного материала. Сталь, показывающая удовлетворительные результаты в разных эксплуатационных условиях и выдерживающая испытания в кислом растворе сернокислой меди, может, тем не менее, оказаться подверженной сильной межкристаллитной коррозии в горячей азотной кислоте. Даже в тех условиях, когда в процессе эксплуатации требуется стойкость металла в азотной кислоте, при проведении часто предписываемого испытания в 65- или 70%-ной азотной кислоте следует соблюдать осторожность. Обнаружено, что хромовая кислота, образующаяся при действии азотной кислоты на нержавеющую сталь, ускоряет коррозию, так что небольшие различия в условиях проведения испытания могут сильно повлиять на его результаты. Желающие применить этот вид испытания должны познакомиться с исследованиями Шерли и Трумена [75] и рекомендуемой ими методикой его проведения. [c.637]

Обращается особое внимание [134] на склонность четырехоки- и азота превращаться при взаимодействии с водой в азотную кислоту, являющуюся, как известно, сильным коррозионным агентом. Поэтому необходимо исключить контакт окислителя с влагой воздуха, а также прямое попадание воды. Обводненные окислители становятся коррозионно-активными, и эффективность ингибиторов может резко упасть. Объясняется это тем, что при увеличении концентрации воды в окислителе концентрация ингибитора может снизиться за критическое значение, в результате чего ингибитор превратится в стимулятор коррозионного процесса. Особенно это относится к НР, который эффективен только при фиксированной концентрации и определенном содержании воды. При повышении содержания воды в окислителях на основе азотной кислоты НР может вызвать сильную коррозию нержавеющих сталей. [c.216]

В более разбавленных растворах азотной кислоты (10—15%-ных), как это видно из рис. 58, потенциалы пары алюминий — сталь 1Х18Н9Т положительнее потенциалов пары алюминий — платина. Следовательно, степень усиления коррозии алюминия из-за контакта с нержавеющей сталью должна быть больше, чем в результате контакта с платиной. Объясняется это тем, что в более разбавленных растворах азотной кислоты последняя восстанавливается на нержавеющей стали легче, чем на платине. На платиновом электроде в разбавленных растворах азотной кислоты процесс деполяризации совершается за счет восстановления водорода. На нержавеющих сталях, слегка активирующихся в этих растворах, протекает более высокопотенциальный процесс восстановления ионов нитрата до азотистой кислоты. Этот процесс, как отмечено в работе [70], автокатализируется азотистой кислотой, возникающей в результате взаимодействия продуктов коррозии нержавеющей стали с ионами нитрата и водорода. [c.183]

Как показал Миролюбов [70], скорость коррозии нержавеющей стали 1Х18Н9Т в контакте с платиной (1 1) сильно зависит от концентрации азотной кислоты (кипящий раствор) [c.190]

За непродолжительный период работы абсорбционных ситчатых колонн, в которых окислы азота абсорбировались артезианской водой, была обнаружена интенсивная коррозия нержавеющей стали в средней части колонн. На ситчатых тарелках, где азотная кислота интенсивно перемешивалась при абсорбции окислов азота, коррозия достигала 18 мм1год. Это привело к тому, что сита отдельных тарелок, переливные стаканы, крепеж и змеевики почти полностью разрушились в течение трех месяцев. Анализ показал, что в местах, где наблюдается [c.278]

На рис. 3.6 представлена зависимость содержания хлоридов от концентрации азотной кислоты в абсорбционной колонне и распределение хлоридов по тарелкам. Максимальное содержание хлоридов достигает 8 г/л и обнаруживается на уровне 7-й тарелки, где находится 20—30%-ная HNOз. При такой концентрации хлоридов скорость коррозии нержавеющей стали может достигать 18 мм/год. По мере возрастания концентрации НЫОз до 50% в нижней части колонны концентрация хлоридов уменьшается до нуля. То же наблюдается в верхней части колонны, выше 15-й тарелки, где концентрация ННОз меньше 10%. [c.72]

Проводилась работа по изучению влияния добавок йодистого калия на коррозию нержавеющей стали Х18Н10Т в азотной кислоте. [c.18]

Титан обладает высокой коррозионной стойкостью в кипящих растворах 17- и 56%-ной HNO3 также и в том случае, когда имеется контакт с платинородиевым катализатором (90% Pt + -f 10 /о Rh). Скорость коррозии нержавеющих сталей в контакте с катализаторами резко возросла. Высокая коррозионная стойкость титана подтверждена также испытаниями в промышленных условиях производства азотной кислоты. Образцы были размещены вблизи выходного штуцера теплообменника, через который проходит газ следующего состава [% (об.)] N2—67,0 [c.179]

Излучение влияет на некоторые рабочие среды, которые определенным способом могут повлиять на износостойкость труб. Под действие л быстрых нейтронов происходит диссоциация воды. Под действием излучения в реакторах протекают химические реакции. В некоторых трубопроводах может оказаться азот. Вследствие образования изотопов азота вода приобретает высокую радиоактивность. В присутствии раствореннэ-го в воде азота в зависимости от избытка водорода или кислорода в воде образуется азотная кислота, которая увеличивает скорость коррозии нержавеющих сталей трубопровода, реактора и трубопроводной арматуры. [c.333]

Вид анодных поляризационных кривых сталей 1Х17Н2 и Х18Н9Т и характер пересечения их с катодными позволяют предположить, что в смеси уксусной и муравьиной кислот применение анодной защиты приведет к уменьшению скорости коррозии нержавеющих сталей с пониженным содержанием никеля, а это позволит применять их в этих условиях. Метод анодной защиты — поддержание металла в пассивном состоянии в условиях, в которых он обычно находится в активном состоянии, разработан и применяется в довольно ограниченном числе реагентов (фосфорная кислота, серная кислота, олеум, азотная кислота, едкий натр, гидрат окиси лития и сернокислый алюминий). Анодная защита позволяет в некоторых случаях применять малоуглеродистые и низколегированные стали взамен легированных. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология