ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нефтехимическая промышленность Водородная коррозия сталей (Ю. И. Арчаков, Гребешкова) из "Коррозия и защита химической аппаратуры ( справочное руководство том 9 ) " Основным видом коррозии латунных труб под действием охлаждающей воды является обесцинкованне [3]. При этом образуется поверхностный пористый слой лишенной цинка медной массы с чрезвычайно низкими механическими свойствами. Рост этого слоя приводит к сквозному разрушению металла в результате неспособности обесцинкованного слоя сопротивляться внутреннему давлению. [c.319] Механизм обесцинкования латуней представляют в виде либо компонентно-избирательной коррозии цинка, и обогащения вследствие этого сплава медью [25, 26], либо первоначального стехио-метрического растворения меди и цинка с дальнейшим контактным осаждением [27—29]. [c.319] Предотвращающее обесцинкованне действие мышьяка объясняется повышением перенапряжения катодного процесса разряда и осаждения ионов меди [27]. [c.320] Лабораторные (рис. 9.3) и заводские испытания в оборотной охлаждающей воде показали, что коррозионная стойкость латуни в результате легирования мышьяком повышается в 2—3 раза. [c.320] В определенных средах при наличии внутренних растягивающих напряжений латуни подвержены коррозионному растрескиванию. Одним из сильнейших стимуляторов коррозионного растрескивания латуней является аммиак [31]. Даже незначительные примеси аммиака в такой сравнительно неагрессивной среде, как воздух, могут оказаться причиной растрескивания латуни через короткое время [31—33]. [c.320] Сказанное относится и к охлаждающей воде и нефтепродуктам, воздействующим на конденсаторные трубы из латуни. На нефтезаводах отмечались случаи такого разрушения при введении аммиака в верхние погоны атмосферной колонны для нейтрализации НС1. Вызывающие коррозионное растрескивание растягивающие напряжения в трубках могут возникать по двум основным причинам первая — это провисание труб при недостаточном количестве опор вторая связана с передвижением решетки плавающей головки. [c.320] Весьма высокой коррозионной стойкостью в охлаждающей воде (как в пресной оборотной, так и в морской) отличается монель-металл. Его стойкость сохраняется и при больших скоростях движения охлаждающей воды [35]. Испытания в 3% растворе Na l (имитация морской охлаждающей воды) показали [3] значительно более высокую коррозионную стойкость монеля по сравнению с мельхиором, латунями и углеродистой сталью. В частности, коррозионная стойкость монеля примерно в 10 раз превышала стойкость латуней в этих средах. Однако в связи с высокой стоимостью и дефицитностью высоконикелевого сплава монель его применение оправдано в технико-экономическом отношении лишь в случае очень высокой агрессивности охлаждаемого продукта. В первую очередь это относится к головным фракциям атмосферных колонн установок прямой гонки, содержащих существенные количества соляной кислоты и сероводорода. [c.321] При нормальных условиях эксплуатации конденсационно-холодильного оборудования оптимальным материалом для конденсаторных труб являются упомянутые выше марки латуней. Применение более дорогостоящего мельхиора при обычных для этого оборудования скоростях охлаждающей воды экономически неоправданно, так как его стойкость здесь лишь незначительно выше, чем у латуней. Применение мельхиоровых труб целесообразно, как сказано выше, только в случае чрезмерно высоких скоростей потока охлаждающей воды. Проектируя такие конденсаторы, следует учитывать, что теплопередающая поверхность труб должна быть на 10% больше, чем у труб из латуни, так как у купроникеля коэффициент теплопроводности меньше и на нем образуется менее теплопроводная пленка, чем на латуни [30]. [c.322] Забивание трубок осадками может вызвать заметное повышение скорости движения жидкости в этих местах с возникновением турбулентности в потоке. Ни латуни, ни купроиикели не в состоянии обеспечить приемлемых сроков службы в этих условиях. Поэтому необходимо своевременно чистить трубы конденсаторов, следя за тем, чтобы не повреждалась имеющаяся на поверхности сплавов пленка, которая значительно повышает их коррозионную стойкость. Отмечается [30] значительно более высокая стойкость труб, начальный период эксплуатации которых (а соответственно, и образование защитной пленки) проходил в чистой морской воде, по сравнению с трубами, начало работы которых совпало с присутствием загрязнений в охлаждающей воде. [c.322] Выпадение осадков в трубах может не только способствовать возникновению турбулентности в потоке, но и служить причиной усиленной точечной коррозии вследствие появления элементов дифференциальной аэрации на тех участках, где затруднен доступ кислорода к поверхности металла. Этот вид коррозии обычно начинается в период остановки оборудования на длительное вре.мя при отсутствии тщательного дренирования охлаждающей воды из конденсатора. Этому способствуют также очень малые скорости движения потока [30]. [c.322] В связи с дефицитностью латуни трубные пучки в конденсационно-холодильном оборудовании можно изготовлять из алюминия и его сплавов. Низкая плотность алюминиевых сплавов (они в 3 раза легче стали и в 3,5 — медных сплавов) обеспечивает значительное уменьшение металлоемкости конструкций. Преимуществом алюминия по сравнению с углеродистой сталью и латунью является также его более высокая теплопроводность. [c.322] В среде бензина прямой гонки (нестабильный бензин, содержащий НС1 и HgS) при 160—180 °С и давлении 3—3,5 кгс/см сплав АМг2 подвергается глубокой точечной коррозии (максимальная глубина 1,3 мм за 4 месяца), что делает его абсолютно непригодным для работы в такой среде. В средах стабильного и нестабильного бензина вторичной гонки в связи с практическим отсутствием в них примеси НС1 сплавы алюминия показывают достаточно высокую коррозионную стойкость [41]. [c.323] На основании зарубежных данных [41] и наших исследований [40] можно считать, что трубные пучки конденсаторов целесообразно выполнять из этих материалов в условиях воздействия таких охлаждаемых сред, как водяной пар, газообразные и жидкие углеводороды с любым содерлонием сероводорода и водорода, стабилизированное и не содержащее примеси галогенов и их соединений жидкое топливо (бензин, газойль, керосин, мазут, соляровое масло и др.), газообразный аммиак, бензол, толуол, ксилолы и их производные (не имеющие сильнокислого и сильноосновного характера, а также не способные к отщеплению галогенов), сырые нефти при температуре до 100 °С, обессоленные нефти с содержанием хлоридов до 100 мг/л, смазочные масла нещелочного характера. [c.323] Результаты изучения гравиметрическим методом коррозионной стойкости алюминиевых сплавов в сравнении с углеродистой сталью и латунью приведены на рис. 9.4. В связи с тем, что характер точечного разрушения алюминиевых сплавов при параллельных опытах хорошо воспроизводим, а сами поражения весьма неглубоки, метод оценки коррозионной стойкости по потерям веса в данном случае приемлем. Потери веса стали 10 более чем в 10 раз, а латуни ЛО 70-1 в 3—6 раз больше, чем у всех изучаемых алюминиевых оплавов. Повышение температуры от 45 до 70 °С приводит к некоторому торможению коррозии сплавов типа АМг, что объясняется улучшением защитных свойств окисной пленки. [c.324] Наибольшую стойкость показал сплав АМг2. Характер его разрушения (после выдержки 360 ч) близок к равномерному, точечные разрушения весьма редкие и мелкие. Коррозия этого сплава резко уменьшается со временем. При 45 °С потери веса за 360, 1100 и 2000 ч составляют соответственно 2,9 5,3 5,0 г/м . Со временем происходит залечивание точечных поражений. [c.325] Коррозионные потери у сплава АМц выше, чем у АМг2, точечная коррозия более интенсивная. [c.325] Параллельно проведенная в лабораторных условиях проверка стойкости АМг2 в СПВ и в воде, взятой из оборотной системы охлаждения Куйбышевского нефтеперерабатывающего завода, показала близкие результаты (табл. 9.4). [c.325] Вернуться к основной статье