Определение скорости коррозии металлов при высокой температуре

Проблемы воды при высокой температуре на атомных электростанциях. На атомных электростанциях определенного типа чистая (очищенная с помощью ионитных фильтров) (стр. 397) вода находится в контакте с металлом, причем она нагревается (под давлением) до температур значительно выше 100°. В некоторых случаях выбор металлов ограничен соображениями физических свойств, вне зависимости от их коррозии в этом отношении поведение некоторых материалов, таких как цирконий и его сплавы, а также алюминий, представляет особый интерес для физиков-атомщиков. В других условиях круг металлов менее ограничен, и здесь серьезную роль начинает играть группа нержавеющих сталей. Коррозионная стойкость почти всех рассматриваемых материалов обусловлена наличием на них защитной пленки, поэтому при выборе материала следует иметь в виду (особенно, если рассматриваются новые типы установок) наблюдения, сделанные в лаборатории Симнада в условиях, вероятно, более жестких, чем условия на атомных электростанциях. Эти наблюдения заключаются в том, что скорость растворения окиси железа в кислотах увеличивается после сильного облучения [85]. [c.427]

В книге освещены проблемы и современное состояние борьбы с коррозией аппаратуры и машин в химической, нефтеперерабатывающей и смежных с ними отраслей промышленности. Описаны исследование коррозии металлов в условиях теплопередачи применение электросварных труб в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях катодное наводороживание и коррозия титана и его а-сплавов в различных электролитах влияние водорода на длительную прочность сталей влияние пластической деформации на водородную стойкость сталей о методике определения температурных границ применения конструкционных сталей в гидрогенизационном оборудовании влияние водорода при высоких температурах и давлениях на механические свойства металлов защитные свойства плакирующего слоя стали 0X13 на листах стали 20К против водородной коррозии влияние твердости стали ЭИ579 на ее коррозионную стойкость в водородосодержащих средах влияние легирующих элементов на водородную коррозию стали влияние толщины стенки и напряжений на скорость водородной коррозии стали протекторная защита теплообменной аппаратуры охлаждаемой сырой морской водой коррозия углеродистой стали в уксусной кислоте и электрохимический способ ее защиты торможение коррозии стали Х18Н9 в соляной кислоте добавками пенореагента ингибиторы коррозии для разбавленных кислот ингибиторы коррозии стали в системе углеводороды—сероводород—кислые водные растворы сероводородная коррозия стали в среде углеводород—электролит и защитное действие органических ингибиторов коррозии ингибиторы коррозии в среде углеводороды—слабая соляная кислота коррозионно-стойкие стали повышенной прочности для химического машиностроения тепло- и коррозионно-стойкие стали для печных труб и коммуникационных нефтеперерабатывающих заводов коррозия в нитрат-нитритном расплаве при 500° С коррозионная стойкость сталей с пониженным содержанием никеля в химически активных средах коррозия нержавеющих сталей в процессе получения уксусной кислоты окислением фракции 40—80° С, выделенной из нефти коррозионные и электро-химические свойства нержавеющих сталей в растворах уксусной кислоты коррозия металлов в производстве синтетических жирных кислот газовое борирование металлов, сталей и сплавов для получения коррозионно- и эрозионно-стойких покрытий применение антикоррозионных металлизированных покрытий в нефтеперерабатывающей промышленности коррозия и защита стальных соединений в крупнопанельных зданиях. [c.2]

Рис. 27. Схема установки для определения скорости коррозии металлов при высоких температурах мв — градуированный милливольтметр А — амперметр переменного тока Л — лабораторный автотрансформатор для регулирования тока печи

Соляная кислота является в настоящее время самым дешевым и эффективным растворителем окалины и продуктов атмосферной коррозии. При предпусковой очистке она про никает через поры окалины и ржавчины, растворяет оксид железа II и металл. Подтравленные отложения переходят в раствор в виде взвеси, которая затем постепенно растворяется в объеме раствора. Ранее считалось, что в растворах соляной кислоты лишь 50% оксидов железа находится в растворенном состоянии. Определение взвешенных веществ при предпусковых очистках соляной кислотой показывает, что количество их не превышает 15— 20%. Количество взвеси в кислоте зависит от растворимости оксидов железа, а она в свою очередь от температуры и скорости движения раствора. При температурах 60— 70°С 3—5%-ные растворы соляной кислоты, циркулирующие со скоростью 0,5—1,5 м/с, с достаточно высокой скоростью переводят оксиды железа в растворенное состояние. При наличии интенсивной циркуляции раствора (высокопроизводительные насосы) опасность заби-4 [c.51]

Жаростойкость характеризует устойчивость металлов против химической коррозии при высоких температурах. Жаростойкость во многом зависит от свойств образовавшихся на поверхности металлов оксидов. Если окалина осыпается с поверхности, то доступ газов к металлу не затруднен и коррозия продолжается. Прочная пленка оксидов препятствует дальнейшему разрушению металлов. Скорость газовой коррозии определяют по изменению массы испытуемого образца. Увеличение или уменьшение массы образца (в зависимости от свойств образовавшихся продуктов коррозии) относят к единице поверхности образца и к определенному промежутку времени. Следовательно, показатель изменения массы (г/(м -ч)) может иметь положительное и отрицательное значение [c.74]

Сухой хлор как в газообразном, так и жидком состоянии при температурах до 100 °С не вызывает или почти не вызывает коррозии металлов. С повышением температуры скорость взаимодействия хлора с металлом возрастает. При этом происходит выделение большого количества тепла и образование на поверхности металла защитной пленки, состоящей из безводного хлорида металла. Защитная пленка хлорида металла затрудняет доступ хлора к поверхности металла и тем самым защищает его от агрессивного воздействия хлора. Однако при определенных температурах происходит плавление или сублимация защитной пленки хлорида металла и возобновляется агрессивное воздействие хлора на металл. Известно, что хлориды никеля и хрома менее летучи и плавятся при более высоких температурах, чем хлориды железа. Следовательно, при увеличении содержания никеля и хрома в сплавах возрастает их коррозионная стойкость в сухом хлоре. [c.82]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ [c.74]

Контроль условий. Тщательный контроль температуры — важный фактор во всех работах по определению скорости коррозии. Температурные коэфициенты многих коррозионных процессов довольно низкие, однако колебания температуры, в особенности между одной стороной сосуда и другой, могут создать конвекционные токи и в опытах со спокойной жидкостью и повлиять на результаты. Такой местный подогрев, заметно не изменяющий средней температуры сосуда, может получиться, например, за счет радиации от нити накаливания лампы. Для некоторых целей автор предпочитает проводить опыты в воздущном термостате с двойными стенками, причем внутренние стенки должны быть сделаны из металла воздух, нагреваемый до требуемой температуры подогревателем вне камеры, прогоняется вентиляторами через главную камеру и затем через промежутки между двумя стенками таким образом внутренние (металлические) стенки поддерживаются при выбранной температуре и не подвергаются опасности охлаждения за счет радиации. Другие предпочитают водяной термостат и, вероятно, это лучше в тех случаях, когда температурный коэфициент довольно высок подогревать термостат следует погружаемыми типами подогревателей без пламени. [c.792]

Получающиеся соединения при определенных условиях разлагаются на металл и окись углерода. Скорость образования карбонилов зависит от температуры и давления (рис. 5-V). При повышенном давлении карбонилы могут образоваться даже при обычной температуре. С повышением температуры этот процесс интенсифицируется. Наиболее часто карбонильная коррозия при высоком давлении протекает при температурах 150—200° С. [c.60]

Законы (113) и (116) могут быть обусловлены и смешанным контролем процесса внутренней (транспорт реагентов через пленку продукта коррозии металла) и внешней (транспорт окислителя из объема коррозионной среды к поверхности этой пленки) массо-передач при соизмеримости их торможений, которое обнаруживается по влиянию скорости движения газовой среды в определенном ее интервале на кинетику окисления некоторых металлов при достаточно высокой температуре (рис. 38 и 39). [c.65]

С повышением температуры перенапряжение водорода уменьшается. Поскольку перенапряжение зависит от состава раствора, то можно путем его изменения регулировать в определенных границах и скорость выделения водорода, а следовательно, и скорость коррозии. Для металлов, обладающих высоким перенапряжением, повышение температуры на 1 град приводит к снижению перенапряжения в среднем на 2—4 мВ. [c.11]

Рис. 15. Схема установки для определения скорости газовой коррозии металлов в воздухе при высоких температурах

На рис. 14 представлена в обобщенном виде коррозионная стойкость некоторых высоколегированных сталей и сплавов в зависимости от концентрации и температуры кислоты. Каждая кривая на рисунках соответствует определенной марке стали или сплава. Область, расположенная выше кривой, соответствует скорости коррозии, большей 0,1 мм год. Область высокой коррозионной стойкости металла (скорость коррозии менее 0,1 мм год) лежит ниже кривой. [c.123]

Хотя обычно применяемые металлы, как, например, медь или простая сталь, достаточно хорошо сопротивляются окислению при средних температурах в условиях высоких температур, когда диффузионные процессы идут с (большой скоростью и, особенно, если металл подвергается истиранию или механическому напряжению, необходима более высокая степень сопротивления. В этих случаях приобретают особую ценность свойства алюминия, хрома и кремния, которые, усиливая непроницаемость пленок, сообщают стали сопротивление газовой коррозии. Однако хороший жаростойкий материал должен быть не только достаточно химически стойким, но также иметь соответствующие механические свойства и, в особенности, противостоять ползучести при высоких температурах. Механическая прочность и химическая устойчивость сопутствуют до некоторой степени друг другу. Пластическая и даже, возможно, упругая деформация металла ведет к определенной опасности разрыва защитной окисной [c.144]

Коррозия металлов и сплавов газообразными хлором и хлористым водородом при высоких температурах, как это показали работы X. Л. Цейтлина, принципиально отличается от действия других газовых сред на металлические поверхности. В зависимости от природы металла при какой-то определенной температуре начинает протекать экзотермическая реакция, приводящая к резкому повышению температуры и очень сильной коррозии. Так как скорость реакции выделения тепла превосходит скорость его отвода, то металлы в токе хлора могут сгореть. [c.157]

Коррозия металлов и сплавов газообразным хлором и хлористым водородом при высоких температурах принципиально, как это показали работы X. Л. Цейтлина , отличается от действия других газовых сред па металлические поверхности. В зависимости от природы металла, при какой-то определенной температуре начинает протекать экзотермическая реакция, приводящая к резкому повышению температуры и очень сильной коррозии. Так как скорость реакции выделения тепла превосходит скорость его отвода, то металлы в токе хлора могут сгореть. В особенности сильной коррозии в условиях воздействия сухого хлора подвергается алюминий при температуре свыше 160°, железо Армко — при 300°, чугун — при 240°, медь — свыше 300°. [c.142]

Большую склонность к осмолению форсунок проявляют сернистые дизельные топлива, содержащие более 0,5% (масс.) серы. Характерно, что имеется определенная температура форсунок, при которой наблюдается максимум отложений. Высокотемпературные отложения на деталях форсунок представляют собой продукты окисления в основном гетероорганических составляющих топлив и нестабильных непредельных углеводородов. Эти отложения наряду со смолистыми веществами содержат значительную долю (40—50%) твердых частиц карбоидного характера [65]. В твердой, не растворимой в органических раство-рителвх части отложений содержатся минеральные вещества, представляющие собой продукты коррозии (оксиды металлов) и загрязнения. Карбоидные составляющие осадков, образующихся в топливах при высокой температуре, представляют собой агрегаты из твердых частиц коллоидных размеров, скрепленных смолистыми продуктами окисления. Процессы высокотемпературного окисления, приводящие к образованию осадков, протекают по механизму, аналогичному для низкотемпературного окисления, но со значительно большими скоростями. [c.63]

Термообработка, включающая нагрев до температуры достаточно высокой, чтобы перевести ответственную за коррозию фазу в твердый раствор, с последующим охлаждением (закалка) со скоростью, достаточно высокой для фиксации этой фазы в твердом растворе, может также способствовать повышению сопротивления коррозии путем исключения вредного влияния присутствующих до термообработки в сплаве фаз. Очевидно, значение возможного влияния такой термообработки является существенным для понимания коррозионного поведения металлов. При исследовании следует исходить из требований первоначального отбора материалов, по возможности более подходящих для практических целей, и проводить испытания с целью определения лучшего состояния материала по сопротивлению коррозии. Иногда для получения такого состояния может быть необходим отжиг (при температуре достаточно высокой, чтобы перевести вредную фазу или соединение в раствор) с последующей быстрой закалкой (для предотвращения выделения фазы). После предварительного отбора материала коррозионные испытания следует проводить осторожно, чтобы учесть дополнительные нагревы, возможные при изготовлении или эксплуатации деталей. [c.541]

Почти во всех случаях перенос теплоты осуществляется с учетом теплоносителя, поэтому металл может подвергаться воздействию эрозии и коррозии или ударной коррозии, что увеличивает вероятность любого возникающего повреждершя. Возможны также случаи, когда скорость коррозии слишком велика или рабочая температура слишком высока для выбранного материала. П[1И этом может возиикнуть необходимость использовать такие материалы, как стекло или графит, имеющие повышенную хрупкость. Следопательно, нужно свести к минимуму напряжения и уже зто обстоятельство является важным фактором нри определении типа конструкции. При высоких температурах может потребоваться огнеупорный материал, и хруп- [c.313]

В работе [54] пока1 ано, что опасным содержанием диоксида углерода, с точки зрения углекислотной коррозии, является его парциальное давление, начиная с 0,1 МПа. Увеличение парциального давлен1 я диоксида углерода за счет его содержания в газе или за счет роста общего давления газа ведет к ускоренному развитию процессов углекислотной коррозии. Например, рост парциального давления СОа с 0,1 до 2 МПа при температуре 60 °С увеличивает скорость коррозии углеродистой стали в 6-7 раз. В этом диапазоне парциального давления существует линейная зависимость скорости коррозии от давления СОг. Однако прямая зависимость наблюдается только до определенных значений давления диоксида углерода, зависящих в свою очередь от температуры процесса. Эго явление можно связать с законом Генри, устанавливающим линейную зависимость растворимости газа от его парциального давления лишь для сравнительно невысоких значений последнего. Скорость сероводородной коррозии также растет при увеличении парциального давления сероводорода примерно до 0,2 МПа. Повышение давления сероводорода выше указанной величины практически не отражается на скорости общей коррозии. Таким образом, можно утверждать, что при определенных достаточно высоких парциальных давлениях диоксида углерода и сероводорода скорость общей коррозии металла труб и оборудования газовых промыслов практически стабилизируется. Полученными экспериментальными данными можно объяснить тот факт, что скорости коррозии металла труб и оборудования на Астраханском газоконденсатном месторождении превосходят [c.15]

Работа в условиях ядерных реакторов,, где вода находится под давлением и при температуре около 300° С, выдвигает высокие требования к коррозионной стойкости металлов. Лабораторные испытания материалов для этих целей включают потенциостатическую поляризацию, предназначенную для выяснения активно-пассивнога поведения сплавов в такой же мере, как и определение скорости коррозии. Так как для этих испытаний используют сосуды, находящиеся под давлением, то необходимо обеспечить гарантию изоляционной способности свинцовых оболочек автоклавной крышки [83]. [c.609]

Фосфорная кислота является окислителем, поэтому такие металлы, как молибден, никель, цирконий, склонны к пассивации. При нормальной температуре скорость коррозии железа возрастает по мере повышения концентрации кислоты лишь до определенного предела. В концентрированной кислоте иа железе образуется пассивная пленка. При введении п состав стали элементов, хорошо пассивирующихся в кислоте (N1, Мо). их коррозионная стоГг-кость повышается. Высокой коррозионной стойкостью [c.850]

Высокая стойкость циркония в деаэрированной горячей воде и паре представляет особую ценность при использовании в ядерной энергетике. Металл или его сплавы, как правило, заметно не разрушаются в течение длительного времени при температурах ниже 425 °С. Характерно, что скорость коррозии невелика в некоторый начальный период. Однако после определенной продолжительности контакта (от минут до нескольких лет — в зависимости от температуры) скорость коррозии резко возрастает. Как отмечают, это явление наблюдается на чистом и содержащем примеси цирконии после того, как потери металла достигают 3,5— 5,0 г/м . Аналогичное повторное ускорение окисления может происходить при еще больших потерях металла [551. Если цирконий содержит примеси азота (>0,005 %) или углерода (>0,04 % то эти процессы протекают при более низких температурах [56 Негативное влияние азота ослабляют, легируя металл 1,5—2,5 % олова и уменьшая содержание железа, никеля и хрома. Такие сплавы называют циркалоями (см. выше). [c.380]

Магний—довольно электроотрицательный металл (5 g2+/Mg= = —2,1 В) —корродирует в свободном от кислорода нейтральном растворе хлористого натрия с выделением водорода. Железо в таких же условиях остается нетронутым. В то же время при многих коррозионных процессах в растворах, содержащих кислород, реакции с выделением водорода и восстановлением кислорода протекают одновременно. Относительную роль кислорода, гидратированного протона и молекулы воды в процессе коррозии установить сложно, поскольку она зависит от таких факторов, как природа металла, раствора, значения pH, концентрации растворенного кислорода, температуры, возможности образования комплексов и др. Скорость реакции с восстановлением водорода обычно контролируется активацией и в существенной степени зависит от природы электрода, хотя pH раствора, температура и пр. также оказывают определенное влияние. Поэтому в данном случае зависимость между перенапряжением и плотностью тока отвечает уравнению Тафеля (1.19), причем на значениях а и Ь сказываются природа металла и состав раствора. При высоких плотностях тока перенос зарядов становится существенным и линейное соотнощение между Т1 и logi нарушается. При восстановлении кислорода контроль активацией существен при низких плотностях тока, но при повышении плотности тока большее значение приобретает диффузия, и скорость коррозии тогда соответствует предельной плотности тока. Отметим, что в отличие от перенапряжения активации перенапряжение концентрации не зависит от природы электрода, хотя пленки и продукты коррозии, которые задерживают передачу электронов на катодных участках, будут заметно влиять на ее скорость. [c.29]

При температурах, соответствующих правой ветви, коррозия протекает по электрохимическому механизму. При этом на поверхности металла появляется пленка электролита, содержащая растворенный газ и обладающая высокой агрессивностью. По мере увеличения температуры в этой области затрудняется сорбция влаги, что является причиной постепенного торможения скорости коррозии. Поскольку сорбционная способность хлоридов металлов зависит от их природы, то каждый металл характеризуется нижней критической температурой (при определенной влажности газа) или критической влажностью при определенной температуре, вьше и ниже которых соответственно скорость коррозии не превьшает допустимые пределы. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология