Dujų korozija: apibrėžimas, savybės ir problemos sprendimo būdai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Daugelyje pramonės šakų ir statybų naudojami technologiniai metodai, kuriuose naudojami dujų mišiniai. Tai gali būti, pavyzdžiui, dalių apdorojimas propano degikliais arba apsauginės aplinkos formavimas suvirinimo metu, kad ruošinys būtų izoliuotas nuo deguonies. Tam tikromis sąlygomis tokie procesai gali išprovokuoti dujų koroziją – ypač esant aukštesnei temperatūrai ar slėgiui. Padidėja cheminis aktyvumas, o tai neigiamai veikia metalų ir lydinių struktūrą. Todėl kuriamos specialios priemonės, skirtos užkirsti kelią tokiems reiškiniams ir kovoti su atsirandančiais tokio pobūdžio korozijos pėdsakais.

Dujų korozijos nustatymas

Šis korozijos pažeidimas yra cheminė metalų paviršiaus deformacija aukštoje temperatūroje. Paprastai tokie reiškiniai aptinkami metalurgijos, naftos chemijos ir chemijos pramonėje. ĮPavyzdžiui, korozija gali atsirasti gaminant sieros rūgštį, vykstant amoniako sintezei ir susidarant vandenilio chloridui. Taip pat metalų korozija dujomis yra oksidacinės reakcijos procesas, vykstantis sąlygomis, kai aplinkos ore yra tam tikras drėgmės koeficientas. Tačiau ne visos dujos gali sukelti koroziją. Šiuo atžvilgiu aktyviausi mišiniai yra azoto oksidai, sieros dioksidas, deguonis, vandenilis ir halogenai. Kalbant apie naikinimo objektus, krosnių ir katilų armatūros strypus, vamzdynų tinklus, dujų turbinų paviršius, vidaus degimo variklių elementus ir lydinius, kurie yra termiškai apdorojami metalurgijoje.

Proceso funkcijos

Pirmajame reakcijos etape deguonies atomai chemisorbuojami ant metalo paviršiaus. Būtent deguonies sąveikos su metalu specifikoje slypi pagrindinė šios korozijos savybė. Reakcijai būdingas joninės sąveikos pobūdis ir tai skiriasi nuo įprastų cheminių procesų dioksiduose. Ryšys yra stipresnis, nes deguonies atomus veikia apatinių metalų atomų laukas. Toliau vyksta deguonies adsorbcijos procesai, o termodinaminio stabilumo sąlygomis chemisorbcijos sluoksnis greitai virsta oksido plėvele. Galiausiai dėl dujų korozijos metalo paviršiuje gali susidaryti druskos, sulfidai ir oksidai. Korozijos pažeidimo procesų intensyvumui įtakos turi oksiduojančios medžiagos (dujinės terpės) savybės,mikroklimato parametrai (temperatūra, slėgis ir drėgmė), taip pat esama paties cheminės reakcijos objekto būsena.

Apsauga nuo dujų korozijos legiruojant

Vienas iš labiausiai paplitusių metalo apsaugos nuo visų korozinių procesų būdų. Šis metodas pagrįstas korozuojančio metalo struktūros savybių keitimu. Pats legiravimas apima lydinio modifikavimą įvedant komponentus, kurie sukelia jo struktūros pasyvavimą. Visų pirma galima naudoti volframą, nikelį, chromą ir kt.. Ypač dujinei antikorozinei apsaugai naudojami elementai, didinantys metalo atsparumą karščiui ir atsparumą karščiui. Legiravimo procesas gali būti atliekamas tiek naudojant specialias dangas, tiek panardinant ruošinį į modifikuojančių komponentų dujų fazę. Abiem atvejais padidėja metalo atsparumas oksidaciniams procesams. Pavyzdžiui, norint perpus sumažinti geležies dalies oksidacijos greitį 900 °C temperatūroje, būtina ją legiruoti 3,5% lydiniu A1, o keturis kartus redukuoti - 5,5% modifikatoriumi A1.

Apsauginė atmosfera kaip kovos su korozija priemonė

Kitas būdas apsaugoti metalo ruošinius ir lydinius nuo korozijos, kurią sukelia dujų oksidacija. Apsauginę atmosferą gali sudaryti argonas, azotas ir anglies terpės. Kiekvienam metalui naudojami specifiniai dujų mišiniai. Pavyzdžiui, ketus yra apsaugotas argonu arbaanglies dioksido junginių, o plienas gerai sąveikauja su vandeniliu ir azotu. Prižiūrint magistralinius vamzdynus, ši apsauga dažniausiai naudojama atliekant surinkimo suvirinimo darbus. Esant pastoviam darbo režimui, dažniau naudojama dujų tinklų elektrinė apsauga nuo korozijos, kurią techniškai atlieka puslaidininkiai su kabelių grandinėmis. Tai savotiškas elektrocheminis antikorozinis apvalkalas, kurio konstrukcijoje yra nuo anodinės apsauginės galvaninės apsaugos elementai.

Antikorozinių karščiui atsparių dangų naudojimas

Šis metodas taip pat apima korozijos proceso greičio mažinimą, tačiau tai daroma specialių karščiui atsparių dangų sąskaita. Dažniausiai naudojamas geležies-aliuminio šiluminės difuzijos sluoksnių uždėjimo metodas yra žinomas kaip termochromavimas. Veiksmingą apsaugą užtikrina ir metalinių dalių bei konstrukcijų keraminis-metalinis apdirbimas. Tokios apsaugos nuo dujų korozijos privalumai apima ne tik patikimą terminę ir mechaninę dangą, bet ir galimybę lanksčiai modifikuoti korpuso fizikines ir chemines savybes. Kaip funkcinio sluoksnio dalis gali būti naudojami ugniai atsparūs oksidai ir metaliniai komponentai, pvz., molibdenas ir volframas.

Išvada

Specialistai dalyvauja organizuojant antikorozinės apsaugos kontrolę, rengiant ir tvirtinant konkrečių objektų projektus. Rusijoje UAB „Mosgaz“yra vienas didžiausių dujų tinklų apsaugos nuo korozijos padalinių. Darbuotojaišios struktūros aptarnauja dujų įrenginius, palaiko optimalią veikiančios infrastruktūros būklę. Visų pirma, organizacija atlieka tokius darbus kaip elektrocheminės apsaugos įrenginių įrengimas, požeminių dujotiekių pavojaus įvertinimas, medžiagų korozijos intensyvumo analizė ir kt. Didžiajai daliai darbų naudojama moderni metrologinė įranga. tiksliai ir visapusiškai ištirkite tikslinius objektus, ar nėra jos korozijos.