Кислородная коррозия - сталь
Cтраница 3
 |
Зависимость скорости коррозии стали в воде от времени при 40 С. [31] |
Причиной непрочного сцепления окислов с корродирующей поверхностью металла является восстанавливающее и отслаивающее действие на окисные пленки образующегося атомарного и молекулярного водорода. Этим свойством СО2 объясняется тот факт, что кислородная коррозия стали в присутствии угольной кислоты протекает практически без замедления: вследствие неустойчивости окисных пленок поступление кислорода к поверхности металла с течением времени не уменьшается и коррозия под действием его продолжается с неизменной скоростью. Такое свойство угольной кислоты иллюстрирует рис. 1.10, на котором кривые / и 2 показывают ход кислородной коррозии стали в воде, содержащей и не содержащей угольную кислоту. [32]
Этим объясняется тот факт, что кислородная коррозия стали в присутствии угольной кислоты протекает практически без замедления: вследствие неустойчивости оксидных пленок поступление кислорода к поверхности металла с течением времени не уменьшается и коррозия продолжается с неизменной скоростью. Это свойство угольной кислоты хорошо иллюстрирует рис. 7, на котором показан ход кислородной коррозии стали в воде, содержащей ( кривая /) и не содержащей ( кривая 2) угольную кислоту. [33]
Факт благоприятного влияния на процесс окисления гидразина присутствия щелочных агентов находится в соответствии с ранее высказанными представлениями о связи между скоростью этого процесса и рН среды. Выявилось, что при низких значениях рН среды гидразин не только не снижает размер кислородной коррозии стали, но даже усиливает ее вследствие образования некоторых количеств перекиси водорода. [34]
Если продукты коррозии нелетучи и образуют плотную пленку, то коррозия со временем уменьшается и может совсем прекратиться. В случае образования рыхлой пленки коррозия может привести к полному разрушению металла. Кислородная коррозия стали связана с образованием окисной пленки, в состав которой входят различные окислы FeO, Fe3O4, РегОз. Взаимодействие стали с водородом сопровождается выделением образующегося метана и приводит к изменению структуры металла. Такой процесс называют обезуглероживанием стали. Этот вид коррозии весьма опасен для аппаратов, работающих под давлением при высоких температурах, например колонн синтеза аммиака. [35]
Присутствие в этой воде хлоридов и сульфатов не оказывает существенного воздействия на коррозионный процесс. Развитие кислородной коррозии стали связано с подогревом воды и наличием в ней карбонат-ионов, содержание которых обычно составляет 4 - 5 мг / кг. [36]
В закрытых системах, например в поверхностных подогревателях, где отсутствуют условия для удаления кислорода, нагрев воды приводит к непрерывному повышению скорости коррозии. Повышение температуры воды, содержащей угольную кислоту, ускоряет диссоциацию молекул последней с соответствующим увеличением концентрации ионов водорода и скорости коррозии. Как видно из рис. 1.22, скорость кислородной коррозии стали в присутствии угольной кислоты максимальна в интервале 50 - 70 С. [37]
Причиной непрочного сцепления окислов с корродирующей поверхностью металла является восстанавливающее и отслаивающее действие на окисные пленки образующегося атомарного и молекулярного водорода. Этим свойством СО2 объясняется тот факт, что кислородная коррозия стали в присутствии угольной кислоты протекает практически без замедления: вследствие неустойчивости окисных пленок поступление кислорода к поверхности металла с течением времени не уменьшается и коррозия под действием его продолжается с неизменной скоростью. Такое свойство угольной кислоты иллюстрирует рис. 1.10, на котором кривые / и 2 показывают ход кислородной коррозии стали в воде, содержащей и не содержащей угольную кислоту. [38]
При низких температурах скорость реакции между кислородом и гидразином в водной среде незначительна. Необходимый эффект связывания кислорода гидразином достигается при 100 С и выше. Для полного устранения кислорода из питательной воды при температуре 103 - 105 С, рН 9 - 9 5 и избытке гидразина 0 02 мг / кг требуется 2 - 3 с. При низких значениях рН среды ( меньше 7) гидразин не только не уменьшает кислородную коррозию стали, а даже усиливает ее вследствие образования перекиси водорода. [39]
В эксплуатационных условиях кислородная коррозия стали, контактирующей с конденсатом, может усиливаться действием ряда факторов. Главными из них являются наличие уголь-яой кислоты, хлоридов, сульфатов, гидроксида и оксида железа, нагревание и действие тепловых нагрузок. В присутствии угольной кислоты наряду с протеканием коррозии с кислородной деполяризацией развивается коррозия с водородной деполяризацией. Выделяющийся при этом атомный водород частично восстанавливает оксидную защитную пленку. Образование молекулярного водорода приводит и к ее отслаиванию. В результате скорость кислородной коррозии стали в конденсате в присутствии угольной кислоты ( так же, как и в химически обработанных водах) практически не изменяется по времени. Среда обогащается оксидами железа, ухудшающими качество конденсата. [40]
Из приведенных данных видно, что вода, контактирующая с незащищенной сталью, должна подвергаться глубокому обескислороживанию. Однако последнего может быть недостаточно для ликвидации коррозии, если в воде содержатся свободная угольная кислота и другие кислоты. Такие условия существуют при химической подготовке воды путем водород-натрий-катионирования и обессоливания ( см. гл. При обработке воды этим методом необходимо применять различные виды противокоррозионных покрытий. Подогрев вод, различающихся по своему химическому составу, вносит дополнительные требования к технике противокоррозионной защиты стали. Дело в том, что содержащаяся в воде угольная кислота проявляет свое агрессивное действие лишь при подогреве. Нагрев воды, содержащей кислород, в закрытой системе также непрерывно увеличивает коррозию стали. В открытой же системе зависимость скорости кислородной коррозии стали от температуры имеет максимум при 60 С ( см. гл. При подогреве воды в поверхностных подогревателях необходимо вслед за ними создать разрыв струи, позволяющий удалять в атмосферу выделившиеся агрессивные газы; в противном случае сильному агрессивному воздействию будет подвергаться не только подогреватель, но и все коммуникации трубопроводов, расположенных за ним. [41]
Страницы: 1 2 3