ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрохимическая защита из "Коррозия и защита металлов " Очень часто наблюдается усиленная коррозия химической аппаратуры во фланцевых соединениях и в тех случаях, когда подобраны качественные прокладочные материалы. Обычно это происходит в результате конденсации агрессивной среды на крышках аппаратуры и стекаиия ее по стенкам аппарата во фланцевые соединения. Во избежание этого на крышках аппаратов и автоклавов предусматривают специальные литые или приваренные к крышкам кольцевые ребра, препятствующие затеканию электролита во фланцевые соединения (рис. 121). Другим методом борьбы с затеканием электролитов в щели, приводящим к пропитке прокладок, является ввод электролита в аппарат не непосредственно через штуцер, а через легко сменяемые патрубки наполнения. Конструкция такого патрубка (рис. 122), предохраняющего прокладки от пропитывания электролитом, описана в работе [54]. Эта конструкция, кроме того, предохраняет стенки от местного разъедания и обеспечивает смешение вводимого электролита с находящимся в аппарате. При износе трубы это приспособление легко может быть заменено. [c.260] Особое внимание необходимо обратить на фланцевые соединения из нержавеющей стали, которые больше всего подвержены щелевой коррозии. На рис. 124 представлен вид фланцевого соединения из нержавеющей стали типа 18-10-2 после щелевой коррозии в смеси уксусной и муравьиной кислот. Сильная щелевая коррозия возникла в результате неудачного конструктивного решения, плохой механической обработки сочленяющихся поверхностей и применения неудовлетворительного прокладочного материала [2]. Учитывая, что фланцевые соединения больше всего подвержены щелевой коррозии, в химической аппаратуре, предназначенной для сильных агрессивных сред, следует уменьшить по возможности число фланцевых соединений, заменив их сварными. [c.261] Большое значение имеет конструкция мест сочленения. На рис. 125, а показано фланцевое соединение, в котором концы труб были развальцованы, но не подвергнуты предварительной механической обработке. Оно имеет много щелей, в которые проникает электролит. На рис, 125, б изображено фланцевое соединение, в котором к трубам были приварены необработанные фланцы в этом соединении также имеется много щелей, обусловленных как самой технологией изготовления фланца, так и отсутствием механической обработки соединяемых поверхностей. [c.261] Кункель [2] считает, что при конструировании мест сочленения во избежание щелевой коррозии следует руководствоваться следующим. Все сочленяющиеся металлические поверхности должны подвергаться механической обработке для обеспечения параллельности. Необработанные металлические поверхности не могут быть допущены к эксплуатации в аппаратуре, предназначенной для корро-зионно активных сред. [c.262] применяющиеся для скрепления сочленяющихся поверхностей, не должны чрезмерно деформировать уплотняющий материал. [c.262] По возможности следует избегать наплавки точечной сваркой нержавеющей стали на фланцы из углеродистой стали. Опыт показывает, что сильная щелевая коррозия под прокладками чаще всего наблюдается в таких соединениях. [c.262] Хорошие результаты в большинстве случаев получаются при осторожном сжатии фланцев, соединенных внахлест и встык (рис. 125, виг). [c.262] Автор установил [2], что нержавеюш ая сталь типа 316 (18-10-2) сильнее всего подвергается коррозии под уплотняюш,ими материалами, состояш,ими из каучука и асбеста. Значительно меньшая коррозия наблюдается под прокладочными материалами из неопрена с асбестом и гикара с асбестом, причем разница в поведении двух последних материалов незначительна. Когда применяли прокладочные материалы, не содержащие асбеста, коррозия не наблюдалась. [c.263] Установлено определенное преимущество неволокнистых прокладочных материалов перед волокнистыми. Уплотняющие материалы без асбеста или волокнистых материалов оказались значительно более эффективными в предотвращении коррозии сочленяющихся поверхностей по сравнению с материалами, содержащими асбест и волокнистые материалы. Из асбестовых материалов лучшими являются те, в которых соотношение между связующим материалом и асбестом высоко. В таких материалах имеется меньше точек контакта между волокнами асбеста и уплотняемыми поверхностями. Уплотняющие материалы, содержащие в основном короткие волокна, диспергированные в связующем, вызывают меньшую коррозию по сравнению с материалами, наполненными длинными волокнами. Это, вероятно, объясняется уменьшением числа каналов, по которым электролит благодаря капиллярным эффектам проникает к металлу. [c.263] Под прокладками из неопрена наблюдались иногда отдельные случаи коррозионного растрескивания образцов (два из девяти). Возможно, что сказалось влияние хлоридов, содержавшихся в прокладочном материале. [c.263] При выборе прокладочных материалов необходимо учитывать такие свойства, как прочность, устойчивость к растворителям, кислотам и щелочам, эластичность и т. п. Поэтому не всегда тот материал, который вызывает меньшую коррозию, оказывается наиболее приемлемым. Ясно лишь одно, что для нержавеющих сталей и других пассивирующихся сплавов необходимо тщательно и с большой осторожностью выбирать прокладочные материалы. [c.263] Для фланцевых соединений из нержавеющих сталей следует избегать применения волокнистых материалов. Рекомендуется применять полиэтилен, тефлон, неопрен и другие. [c.264] Химическая стойкость некоторых резин была изучена в Научно-исследовательском институте резиновой промышленности [55]. Согласно техническим условиям завода Каучук 504-4/1, допустимо применять обычные резины до температур 65° С в пределах концентраций для серной кислоты до 50%, фосфорной кислоты до 95%, хлористого цинка до 50%. Для соляной кислоты, едкого натра и кали, известкового молока и белильной извести концентрация допустима любая. [c.264] Резина на основе бутилкаучука ИРП-1256 обладает исключительно высокой химической стойкостью и универсальностью она хорошо стоит даже в такой агрессивной среде, как 30%-пая азотная кислота, при 50° С. Но своей химической стойкости в ледяной уксусной и концентрированной фосфорной кислотах при 70° С, уксусном ангидриде до 50° С, 33%-ной серной кислоте и концентрированной щелочи при температурах до 110°С эта резина значительно превосходит все ранее известные резины. Резины на основе наирита и бутилкаучука рекомендуются в качестве уплотнителей, сальников и прокладок. [c.264] Насколько важны рациональные методы конструирования для избежания щелевой коррозии, можно судить по многочисленным случаям выхода из строя химической аппаратуры, описанным в литературе, в частности в работе Коллинса [56]. На некоторых вертикальных конденсаторах, изготовленных из нержавеющей ствли типа 316 (16—18% Сг 10—14%, Ni макс. 0,1% С 1,75—2,75% Мо), наблюдалась сильная щелевая коррозия. Конденсат содержал около 10% уксусной кислоты и 10% муравьиной кислоты, остальное — вода, температура конденсата была 70° С, давление атмосферное. [c.265] Аналогичные виды щелевой коррозии, усиленные термическим воздействием, наблюдались на котлах-утилизаторах, изготовленных из стали 347 [17—19% Сг 9—127о Ni мин. % Nb = (С X 10)]. На рис. 129 представлен внешний вид верхней трубной доски после 6—8 месяцев эксплуатации. Аналогичные котлы-утилизаторы, изготовленные из стали 316, также подвергались коррозии. Анализ показал, что коррозионное растрескивание на одном котле появилось в результате накопления хлоридов в щелях между задней пластиной и сварным соединением верхней трубной доски и фланца. Среднее содержание хлоридов в воде, питающей котел, 10—30 мг1л. Другой котел разрушился за 2 недели в результате коррозионного растрескивания, начавшегося в щелях между трубками и нижней трубчатой доской. Третий котел разрушился через 3 месяца также в результате коррозии, начавшейся в щелях. [c.266] После переоборудования котла, заключающегося в ликвидации задней пластины, сзади сварного шва между верхней трубной доской и верхним фланцем и особенно тщательной за-вальцовки трубок в трубную доску с целью ликвидации щелей, котел работал нормально и в течение 1,5 лет не было обнаружено разрушений. [c.266] Как было указано во введении, щелевая коррозия может развиваться не только в конструктивных зазорах, но и в зазорах, возникающих в процессе эксплуатации. Примером тому может служить коррозия центробежной промывной камеры из нержавеющей стали 316, описанная Коллинсом [56]. Эта камера, в промывной воде которой содержалась разбавленная серная кислота, сероводород и сероуглерод, вышла из строя после двух лет эксплуатации. Как оказалось, питтинги были обнаружены на дне камеры под моечными осадками. Эти инородные вещества скапливались на дне, образуя щели в результате того, что дно было плоским, а дренажные отверстия были расположены значительно выше уровня дна. [c.267] После того как была проведена реконструкция промывных агрегатов, заключающаяся в том, что дно было сделано наклонным, а дренажные клапаны расположены в самой нижней точке, эти камеры успешно работали в течение многих лет, не корродируя. [c.267] Вернуться к основной статье