ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прогнозирование коррозии в химико-технологических системах из "Кислородная коррозия оборудования химических производств " Для изыскания возможности уменьшения потерь металла в результате коррозии и снижения значительных прямых и косвенных потерь от коррозии необходима оценка коррозионного состояния аппаратов и коммуникаций химико-технологических систем. При этом следует провести как оценку коррозионного состояния химико-технологической системы, так к прогнозирование возможного развития коррозии и влияния этого процесса на работоспособность аппаратов и коммуникаций химико-технологических систем. [c.172] Прогнозирование протекания коррозии особенно важно для стадии проектирования химико-технологических систем. На ооновании данных лабораторных и заводских исследований с учетом реального состояния конструкционных материалов аппаратов и коммуникаций химико-технологической системы прогнозирования предполагается разработка гипотез, способных определить методом моделирования ход развития коррозии и изменения при этом технического состояния аппаратов и коммуникаций. Для прогнозирования процесса коррозии используют методы физического и математического моделирования. Физическое моделирование коррозионного процесса сводится либо к моделированию процесса коррозии в естественных условиях, либо к моделированию коррозионного разрушения в искусственно созданных условиях. [c.172] По первому способу физического моделирования информация о развитии процесса получается на металлических образцах (искусственных моделях), помещенных в реальные эксплуатационные среды. По второму способу металлические образцы (либо реальная конструкция) подвергаются воздействию среды более агрессивной, чем эксплуатационная. При этом коррозионный процесс протекает интенсивнее и возможно получение опережающей информации о коррозионном состоянии металла. [c.173] Серьезным недостатком этого метода моделирования коррозии является отсутствие надежных методик переноса результатов, полученных на физических моделях, на реальную конструкцию. Поэтому методы физического моделирования коррозии рекомендуются лищь для решения частных задач. [c.173] Математическая модель коррозии представляет собой совокупность соотношений, связывающих характеристики коррозионного процесса с различными факторами, влияющими на кинетику коррозии. К таким факторам относятся химический и фазовый состав металла и сплава, состояние поверхности металла, факторы, характеризующие конструктивное исполнение изделий, режим эксплуатации элементов химико-технологической системы, характеристики контактирующей водной среды, внешние воздействия и др. [c.173] В качестве параметра, характеризующего коррозионное разрушение, т. е. текущий (мгновенный) итог процесса, обычно принимают следующие величины глубину коррозионного поражения I] потерю массы металла Ат изменение площади поперечного сечения испытуемого образца или самой конструкции АР изменение прочностной характеристики металла До и др. [c.173] Приведенные выше аналитические модели графически интерпретированы на рис. 10.2. [c.175] Анализ модели с использованием характеристики ускорения коррозии (кривая 3 на рис. 10.2) показывает, что скорость процесса— сложная и 1нели1неЙ1ная функция, непрерывно изменяющаяся во времени. В начальный момент времени (т=0) эта величина равна нулю, что указывает на инертность коррозии. Скорость коррозии сначала возрастает, затем уменьшается до определенного установившегося значения, минимальное значение скорости соответствует точке перегиба кривой. [c.175] Построение данной математической модели коррозии основано на предположении о наложении влияния различных факторов на скорость коррозии, т. е. кибернетический принцип суперпозиции. [c.176] Представляет интерес использование гипотезы уравнения состояния для построения математических моделей коррозионных процессов [100]. [c.176] Авторы при построении моделей коррозии исходят из положения, что все определяющие параметры коррозионного процесса являются макроскопическими и имеют реальный физический смысл. Такой феноменологический подход к описанию коррозии не дает возможность изучить механизм процесса, но такой подход позволяет рассчитать скорость коррозии материала химико-технологических аппаратов и коммуникаций. [c.176] Конкретный вид функций Ф определяется на основе анализа экспериментальных данных коррозионных исследований. [c.176] Необходимо иметь в виду, что из первичной информации следует вычесть значения глубины коррозии за период пуска системы, так как данные о ходе коррозии в самый жесткий период эксплуатации могут серьезно исказить прогноз. [c.177] Для исключения ошибок при работе с моделями, созданными по информации о начальном периоде коррозии, рекомендуется применение адаптивных моделей, допускающих возможность корректировки в требуемый момент времени в соответствии с изменяющимися условиями. [c.177] Обзор математических моделей, описывающих процесс коррозионного разрущения металлических конструктивных элементов в случае сплошной коррозии, дан в работе И. Г. Овчинникова и X. А. Сабитова [100]. В обзоре рассмотрены детерминированные модели, учитывающие влияние некоторых факторов, характеризующих кинетику процесса, на скорость коррозии. Описан вероятностный подход к математическому моделированию коррозионного износа. В работе обсужден вопрос о возможной оценке адекватности используемых моделей по экспериментальным данным. [c.177] Коррозионный прогноз —это вероятностное суждение о коррозионной стойкости какого-либо объекта (аппарата, реактора, трубопровода) в определенный момент времени в будущем. Модель, применяемую для прогноза, принято называть прогностической моделью. Прогностические коррозионные модели могут определять как термодинамическую вероятность развития коррозии, так и кинетические характеристики процесса коррозии. [c.177] Классический пример прогноза термодинамической вероятности коррозии — диаграммы Пурбэ, показывающие характер зависимости электродного потенциала от pH среды. Применение диаграмм э.д.с. — pH для прогнозирования коррозии описано в работе [101]. В этой работе представлена программа для ЭВМ, позволяющая получать диаграммы Пурбэ для любой системы, если известны термодинамические свойства составляющих ее веществ. [c.177] По критерию сложности процесс коррозии как объект прогностической модели относят к сверхпростым, простым или сложным объектам. Сложность при прогнозировании коррозии оценивается по характеру взаимосвязей и совместному влиянию значащих факторов, выделяемых для адекватного описания процесса. [c.178] Вернуться к основной статье