ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Состав речной воды и ее коррозионная характеристика из "Кислородная коррозия оборудования химических производств " Речные воды — сложные физико-химические и биологические системы с непостоянными свойствами. Наряду с сезонными колебаниями солесодержания заметно изменяется pH воды, что зависит в основном от содержания СО2 (зимой pH воды имеет значение от 6,8 до 7,7, летом — от 7,6 до 8,8). [c.33] Судя по химическому составу, все речные воды — это типичные электролиты с различным содержанием ионов. Электропроводность природных вод (в том числе и речных) достаточно высокая. Коррозия металлов в таких средах должна протекать с преимущественным восстановлением кислорода на катоде. Для бескислородных природных сред, в том числе и для сероводородных, возможен процесс коррозии с восстановлением водорода. [c.33] Состав речных вод определяется количеством и качеством поступающих в них веществ из почвы и воздуха, а также сточных вод от промышленных и коммунальных предприятий. Поскольку количество воды поверхностного стока бассейна данной реки меняется с течением года в значительных пределах (периоды снеготаяния, дождей), меняется также количество речных вод. [c.33] В табл. 2.1 приведен примерный состав речных вод главнейших рек нашей страны )[21]. [c.36] Отмеченные сезонные особенности изменения состава речных вод следует учитывать при проектировании оборудования. [c.36] Ионы натрия и калия относятся к группе устойчивых примесей речных вод, так как больщинство возможных их соединений хорошо растворимы, не подвергаются гидролизу и не могут быть восстановлены в водных растворах. Концентрации Ма+ и К изменяются только при испарении или при разбавлении природной воды и поэтому обычно указывается суммарное содержание их в пробе воды. Влияние Ыа+ и К+ на коррозию металлов в речной воде однозначно охарактеризовать нельзя. [c.37] Ионы кальция и магния относятся к основным примесям речных вод, и именно эти примеси во многом определяют технологическую ценность воды, методы водообработки и возможности использования воды для отдельных отраслей технологии. Определяющее значение для качества воды ионов кальция и магния связано с их способностью к образованию труднорастворимых соединений. При использовании речных вод в качестве растворителя, транспортного средства, теплоагента происходит осаждение труднорастворимых соединений кальция и магния на поверхности технологических аппаратов или коммуникаций в виде прочных инкрустаций. Это приводит не только к снижению технологических и экономических показателей реального процесса (повыщению гидравлического сопротивления в системе, снижению коэффициентов теплопередачи через инкрустированную поверхность, местным перегревам), но и к интенсификации коррозии металлической поверхности аппаратов и трубопроводов. Поэтому одной из основных задач подготовки воды является снижение содержания кальция и магния путем перевода их в труднорастворимые соединения (а часто и их полное удаление). [c.37] Ионы железа присутствуют в речной воде в виде соединений железа (II) и (III), причем в водах с высоким значением pH ионы практически отсутствуют, все соединения железа (III) находятся в коллоидной или грубодисперсной форме. [c.38] Железо может входить и в состав органических примесей. При транспортировке воды по коммуникациям из черных металлов возможно возрастание концентрации железа из-за загрязнения продуктами коррозии железа. [c.38] Химические соединения, содержащие ионы Ре +, при значениях pH 7,0 способны вступать во взаимодействие с молекулярным кислородом и тем самым снижать, а в некоторых случаях полностью предотвращать кислородную коррозию. На этом принципе основан метод предупреждения кислородной коррозии путем фильтрования воды через так называемые электро-но-ионообменники. [c.38] Ионы Ре +, содержащиеся в речной воде, способствуют коррозии металлов, так как стимулируют развитие катодного процесса. Ассимилируя на катодных участках коррозионных пар электроны, Ре + восстанавливаются до Ре +, которые, как указано выше, способны поглощать кислород, растворенный в воде. Однако при совместном присутствии соединения (гидроксиды) Ре и Ре действуют как переносчики кислорода и, следовательно, стимулируют развитие кислородной коррозии, особенно при простаивании оборудования. [c.38] Ионы Мп + при рН 7,0 способны обескислороживать воду и тем самым снижать скорость кислородной коррозии. Эти ионы практиче(ски неспособны участвовать в переносе кислорода. [c.38] Ионы Си + являются сильными деполяризаторами катодных участков и поэтому способны ускорять развитие коррозии. Кроме того, в воде, содержащей соединения меди(П), происходит химическое осаждение меди на поверхности стали. В результате инициируется контактная коррозия, характеризующаяся высокой степенью локализации. [c.38] Хлорид-ион — один из важнейших коррозионно-активных компонентов воды, вызывающий интенсивную локальную коррозию металлов. С катионами, обычно содержащимися в речных водах, хлорид-ионы не образуют малорастворимых соединений при нормальной температуре они не подвергаются гидролизу или окислению. [c.38] Сульфат-ионы 504 в поверхностных водах, не загрязненных органическими веществами, достаточно устойчивы они образуют относительно малорастворимую соль только с катионами Са +. При высоких концентрациях органических примесей в связи с затрудненностью транспортировки кислорода в зону реакции сульфат-ионы восстанавливаются до элементной серы или сероводорода, такая вода непригодна для бытового или технологического использования. [c.39] Органические примеси могут попадать в речную воду в результате вымывания их из почвы такие органические компоненты принято объединять под общим названием гумусовых. Поверхностные природные воды обогащаются органическими веществами также в результате химических и биологических процессов распада отмерщей водной флоры и фауны. На загрязнение природных вод (в открытых водоемах и водохранилищах) примесями органического происхождения больщое влияние могут оказывать стоки промышленных и сельскохозяйственных предприятий. [c.39] Возможным источником органических загрязнений технологической или питьевой воды могут быть защитные покрытия органического происхождения, наносимые на рабочие поверхности производственного оборудования. На основании данных проведенных исследований [23] запрещены для использования ряд противокоррозионных покрытий, а некоторые разрешены с определенными ограничениями. Так, например, эпоксидная смола ЭД-5 при контакте с водой загрязняет ее ядовитымы веществами, стимулирующими, кроме того, развитие общей микрофлоры и бактерий. Нитроглифталевая краска НКО-23 резко ухуд-щает органолептические свойства воды. Очевидно, что для обеспечения постоянного качества технологической и особенно питьевой воды необходимо применять конструкционные материалы, отвечающие специальным требованиям по химическим, физическим и противокоррозионным свойствам. [c.39] Кислоты (серная, азотная), нитросоединения, амины, фенолы, красители и др. [c.40] Примечание. Находящиеся в большинстве сточных вод минеральные грубодисперсные примеси в таблице указаны лишь тогда, когда содержание их становится превалирующим по сравнению с содержанием других примесей. [c.40] Вернуться к основной статье