ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Углеродистая сталь в серной кислоте из "Коррозия и защита от коррозии Том 3 " Поведение углеродистой стали в серной кислоте изучено для широкого интервала концентрации и температуры (табл. 1). [c.94] Принципиальная возможность анодной защиты углеродистой стали в серной кислоте впервые показана в работах [4, 72], в которых гальваностатически было исследовано анодное поведение железа в 62,7—99%-ной серной кислоте и 1— 2%-ном олеуме при 60° и в качестве практически доступного метода надежной антикоррозионной защиты железо-углеро-дистых сплавов в концентрированной серной кислоте было рекомендовано анодное пассивирование. В 1952—57 гг. Но-ваковским и сотр. в лабораторных условиях, на моделях и промышленном оборудовании была также исследована возможность анодной защиты оросительных холодильников для 94—96%-ной серной кислоты и железнодорожных цистерн для перевозки аккумуляторной кислоты [72 . [c.94] Как правило потенциостатические анодные кривые для углеродистой стали в серной кислоте имеют характерную форму с плоским максимумом и протяженной пассивной областью. Об этом можно судить по рис. 2, где приведены данные, полученные различными авторами. [c.94] Особое внимание исследователей привлекают концентрированные растворы серной кислоты (92—100%), получение, хранение и транспортировка которых в промышленности осуществляется в аппаратуре и емкостях из углеродистой стали. По мнению многих исследователей, для улучшения качества кислоты ее хранение можно осуществлять не в футерованных, а в аноднозащищенных емкостях. [c.95] По данным [90], в условиях анодной защиты минимум тока находится в диапазоне концентраций 79—92% (рис. 4, кривая 2). По другим данным, вблизи 100%-ной концентрации эффективность защиты вновь возрастает 53] и поэтому анодная защита может быть эффективно использована и в 100%-ной Н2504[78]. [c.96] Потенциодинамические кривые могут дать лишь ориентировочное представление о защитном интервале потенциалов и скорости растворения в условиях защиты. Согласно [79J в 94%-ной серной кислоте при 20° потенциодинамические кривые (рис. 7, кривая 4) характеризуются скоростями растворения, почти на два порядка величины превосходящими стационарную скорость (точки 5). В то же время скорости растворения, взятые со стационарных кривых, хорошо совпадают с наблюдаемыми в условиях анодной защиты. [c.99] Как следует из изложенного, эффективность анодной защиты углеродистой стали в концентрированной серной кислоте существенно зависит от концентрации и температуры. В табл. 2 приведены значения Кзащ (отношение скорости коррозии без защиты к скорости растворения металла под защитой) и скорости растворения под защитой по данным [64]. [c.100] Кратность защиты углеродистой стали в 94—96%-ной серной кислоте по данным различных авторов колеблется от -3 до 10 раз (для 20°). При концентрации кислоты 84,5% [88] анодная защита снижает скорость растворения стали при 20° в 15—20 раз (до 0,007 Jmjzod) и при 60° в 20 раз (до 0,08 мм/год). В этих условиях анодная защита особенно эффективна в начальный период, когда самопроизвольная коррозия стали не успела снизиться до постоянной величины и остается еще очень большой. Так, было показано, напри мер, что если за первые сутки эффективность защиты былг более 100, а за двое суток 50, то в дальнейшем она снижалась до 15—20. [c.100] Анализ всех приведенных данных позволяет рекомендовать применение анодной защиты углеродистой стали в концентрированной серной кислоте (более 80%) при этом верхний предел температуры может быть выбран исходя из конструктивно-допустимой скорости растворения металла. Поскольку влияние температуры, концент ации, гидродинамических условий, как правило, носит сложный характер [90], выбор оптимальных параметров защиты целесообразно осуществлять на основе результатов модельных испытаний. [c.101] Анодная защита может быть успешно использована и для снижения коррозии конструкционной углеродистой стали в олеуме [21, 23, 53, 87], в котором она легко пассивируется (плотность тока пассивации при 24° около 5-10 а/см ) и в пассивном состоянии растворяется с весьма небольшой скоростью (несколько мка1см ) [23, БЗ]. В данном случае основной задачей защиты является снижение содержания железа в олеуме. Отмечается [23], что при использовании анодной защиты трубопроводов и резервуаров содержание железа удается сохранить длительное время на исходном уровне (0,004%). В то же время было показано, что за 10 дней хранения кислоты без защиты концентрация железа возрастает до 0,12%. Защита с успехом применяется и при транспортировке олеума при этом загрязнения среды не наблюдалось [23]. [c.101] В ряде химических производств анодная защита успешно применена для снижения коррозии углеродистой стали в отработанных ( черных ) растворах серной кислоты [73, 76, 84]. Такие растворы содержат от 25,0 до 85,0% серной кислоты и до 67,6% органических соединений и имеют температуру, достигающую 70° [73]. Было показано, что в условиях перемешивания в среде, содержащей 50% H2SO4, 10% воды и 40% углеводородов, наложение анодной защиты приводит к снижению скорости коррозии металла (при 71°) в 75 раз (до 0,07 мм1год) [84]. В 86%-ной серной кислоте, содержащей органические соединения, при 49° скорость коррозии удалось снизить в 70 раз [76]. [c.101] В целом можно отметить, что анодная защита углеродистой стали в серной кислоте и олеуме подробно исследована и успешно применяется на практике малая агрессивность паровой фазы, низкие значения критической плотности тока пассивации, широкий интервал потенциалов, соответствующий устойчивому пассивному состоянию, устраняют многие затруднения, имеющиеся в других случаях. [c.101] Анодная защита позволяет улучшить условия эксплуатации оборудования (с коррозионной точки зрения) без его замены. [c.101] Вернуться к основной статье