ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозия железа и углеродистых сталей из "Кислородная коррозия оборудования химических производств " В средах с высоким содержанием хлоридов отмечается протекание локальной коррозии большинства металлических материалов, в том числе нержавеющих сталей. Наиболее часто встречающейся формой локальной коррозии в морской воде является питтингообразование. Причиной появления питтингов, по-видимому, следует считать точечную перфорацию пассивной пленки на поверхности металла вследствие образования растворимых хлоридных комплексов. Внутри очагов коррозии отмечается локальное понижение pH, связанное с гидролизом продуктов коррозии. [c.14] Важной характеристикой коррозионной стойкости металлов (в том числе и в морской воде) является потенциал питтинго-образования (потенциал пробоя), т. е. то значение потенциала металла в воде, при котором начинается питтингообразование. Понижение потенциала питтингообразования указывает на снижение коррозионной стойкости металла. В морской воде смещение потенциала питтингообразования в отрицательную область происходит при увеличении концентрации ионов С1 , повышении температуры и pH. Наоборот, увеличение потенциала питтингообразования связано с возрастанием буферной емкости и скорости движения воды. [c.14] Практическими мерами по предотвращению такого рода разрушений оборудования являются способы ликвидации пар дифференциальной аэрации. Для этого осуществляют деаэрацию морской воды. Благоприятно также интенсивное перемешивание. Эти способы позволяют уменьшить градиент концентраций кислорода. [c.15] Как это ни парадоксально, но в морской воде, сильно загрязненной сточными водами, может существенно уменьшиться интенсивность подповерхностной коррозии вследствие восстановительного действия некоторых веществ, например НгЗ. [c.15] В качестве конструкционных материалов оборудования химических производств, работающего в контакте с морской водой, наиболее целесообразно и экономически оправданно использование нержавеющих сталей, не подверлшнных подповерхностной коррозии. [c.15] В табл. 1.1 приведен усредненный состав морской воды, в табл. 1.2 — стационарные потенциалы некоторых металлов и сплавов в морской воде указанного состава. [c.15] На поверхностях оборудования, эксплуатирующегося в контакте с морской водой, обнаруживаются также отложения неорганического происхождения. Количество и структура отложений определяются температурой, pH, концентрацией НгЗ, кислорода, химическим составом морской воды, содержанием в ней взвешенных твердых частиц, интенсивностью перемешивания. [c.16] Отложения в значительной степени влияют на протекание коррозионных процессов, затрудняя диффузию кислорода к поверхности металла. Поры в слое отложений образуют своего рода капилляры, по которым к поверхности металла поступает морская вода. Капиллярный эффект проявляется тем значительнее, чем меньше размеры частиц отложений. В порах адсорбируются многие коррозионно-агрессивные составляющие морской воды. Кроме перечисленных факторов, на скорость коррозии влияют минералогическая природа и смачиваемость отложений. В слое морской воды, непосредственно контактирующей со слоем отложений, pH меньше, чем в объеме воды в целом, и меньше, чем в воде, заполняющей капилляры в слое отложений. [c.16] Одновременное действие всех факторов приводит к тому, что влияние поверхностных отложений на скорость коррозии становится непредсказуемым. [c.16] Интенсивность коррозии определяли по убыли массы металла Дш. Штриховкой отмечена область наибольшей коррозии. [c.17] Деполяризация катодных участков зависит от температуры, суммарного солесодержания и степени аэрации морской воды. На рис. 1.1 и 1.2 показано влияние температуры, солесодержания и аэрации на скорость коррозии углеродистой стали Ст. 3. В среднем при повышении температуры на 10°С скорость коррозии возрастает в два раза [2]. Источником кислорода (фактор, определяющий степень аэрации) может являться не только-воздушная среда, кислород выделяется и в процессе фотосинтеза высших растений. Процесс фотосинтеза может приводить к локальному повышению концентрации растворенного в воде кислорода и к инициированию действия коррозионных пар дифференциальной аэрации. [c.17] При коррозии в морской воде железа и углеродистых сталей первостепенную роль играет растворенный в воде кислород. С одной стороны, кислород является сильным пассиватором. [c.17] При оценке стойкости оборудования, используемого на приморских объектах, следует учитывать коррозионное воздействие на металл не только морской воды, но и морской атмосферы. На рис. 1.3 приведены экспериментальные данные по коррозии подводных и надводных частей трубопроводов под действием морской воды в различных условиях [2]. [c.18] Влияние насыщенности воды кислородом в разные сезоны на скорость коррозии углеродистой стали показано на рис. 1.4. Из рис. 1.4 следует, что скорость коррозии стали возрастает пропорционально увеличению концентрации кислорода. [c.18] Некоторое влияние на скорость коррозии углеродистой стали имеет фосфор, входящий в состав сталей, который при содержании до 0,07% повышает коррозионную стойкость в морской воде [3]. [c.19] В условиях периодического смачивания и брызгообразова-ния коррозия углеродистых сталей со временем приобретает язвенный характер, а скорость ее стабилизируется [4]. Скорость коррозии в значительной степени зависит от скорости движения воды. При больших скоростях потока воды рыхлая пористая оксидная пленка на поверхности стали мало влияет на скорость коррозии, однако скорость коррозии зависит от природы осаждающихся солей. Так, карбонаты кальция и железа уплотняют поверхностный слой продуктов коррозии и тем самым сильно замедляют коррозионный процесс, а тригидрат карбоната магния обладает слабыми защитными свойства.ми. В динамических условиях коррозия протекает преимущественно в кинетическом режиме с катодным контролем. При условии периодического смачивания толстые оксидные пленки на стали проявляют очень низкую защитную способность из-за отсутствия в их составе карбонатов железа и кальция [5]. [c.19] На коррозию углеродистой стали влияет также давление воды. Увеличение давления не оказывает влияния на анодный процесс, но ускоряет катодный процесс практически при всех температурах. Максимальная скорость катодного восстановления кислорода наблюдается при 15 МПа. Изменение плотности катодного тока объясняется явлениями переноса в электролите—морской воде. По мнению авторов [6], электропроводность морской воды и коэффициент диффузии газа повышаются с давлением. В продуктах коррозии в начальные периоды коррозионного процесса находят гидроксиды Ре + и Ре + (гексагональная модификация) в соотношении 1 1 при последующем окислении растворенным кислородом образуется только РегОз-иНгО. [c.19] Склонность к питтингообразованию углеродистых сталей в аэрированной морской воде незначительна. [c.19] Вернуться к основной статье