ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные закономерности кислородной коррозии углеродистой стали в химически обработанных и необработанных водных средах из "Коррозия и защита химической аппаратуры Том 3 " Наличие в щелочной воде (pH = 8,5) ионов S04 в количестве от 10 до 40 мг/кг при 40° С вызывает развитие коррозии, скорость которой составляет 0,42—0,45 мм/год. При этом наблюдается локализация коррозии. В растворе сульфатов с концентрацией ионов SO4 от 100 до 150 мг/кг коррозионный процесс распространяется на всю поверхность стали. При этом коррозия резко возрастает. [c.36] На рис. 2.7 и 2.8 показано влияние сульфатов на развитие общей и местной коррозии при температуре водной среды 60 и 80° С. На рис. 2.9 показаны результаты наблюдения за развитием обоих видов коррозии стали в растворах щелочи (pH = 8,5) при различных температурах среды. На рис. 2.10 и 2.11 демонстрируется развитие общей коррозии, а на рис. 2.12 и 2.13 — местной коррозии в растворах хлоридов и сульфатов при различных температурах. [c.36] Содержащиеся в воде хлориды, сульфаты и карбонаты способствуют загрязнению воды продуктами коррозии. Иногда присутствие продуктов коррозии в воде недопустимо по технологическим причинам, особенно в процессах, связанных с применением катализаторов. [c.39] Коррозия в химически обработанной воде. На коррозию стали оказывают влияние содержание растворенного в воде кислорода, скорость движения воды, ее температура и концентрация водородных ионов. Повышение последней в случае применения химически обессоленной или водород-натрий-катионированной воды обусловливается присутствием СОг [4]. [c.39] Скорость коррозии металла в химически обработанной воде контролируется подачей кислорода к катодным участкам, так как между концентрацией кислорода и скоростью его диффузии существует прямолинейная зависимость. [c.39] С течением времени она заметно снижается. Постоянная скорость коррозии в водород-натрий-катионированной и обессоленной воде является первой особенностью процесса коррозии стали в этой среде. [c.40] Данные рис. 2.15 показывают, что агрессивное воздействие обессоленной и водород-натрий-катионированной воды при скорости ее движения 0,5 и 1,0 м/сек почти одинаково, а при 1,5 м/сек оно несколько выше. Результаты опытов, поставленных для выяснения влияния на коррозию изменения скорости движения боды в более широком интервале, представлены на рис. 2.16. Интенсивность коррозии стали с ростом скорости движения воды до 4 м/сек непрерывно возрастает, а затем остается неизменной кривая же, выражающая зависимость интенсивности коррозии стали в Ка-катионированной воде от изменения скорости потока, имеет максимум. Возрастающая интенсивность коррозии стали с увеличением скорости движения обессоленной и водород-натрий-катионированной воды до А м/сек и неизменная скорость коррозии при дальнейшем росте скорости потока является второй особенностью процесса коррозии стали в указанных водах. [c.40] Приведенные формулы показывают, что подогрев воды в поверхностных подогревателях способствует значительно большей ее агрессивности, чем в смешивающих подогревателях. [c.42] Угольная кислота в процессе коррозии с кислородной и водородной деполяризацией не нейтрализуется, содержание ее остается почти неизменным и кислородная коррозия стали не уменьшается со временем. Несмотря на то, что коррозия с выделением водорода составляет всего лишь 2,5—14% от общей скорости разрушения, она ответственна за большинство случаев коррозии стального оборудования в обессоленной и водород-натрий-катионированной воде, так как в присутствии угольной кислоты создаются условия, благоприятствующие протеканию кислородной коррозии. Коррозия с водородной деполяризацией наряду с ржавлением является т р ет ье й и основной особенностью коррозионного процесса стали в водород-натрий-катионированной и обессоленной водах. [c.42] Согласно работе [4], поверхность стали, соприкасающаяся с воздухом, покрыта слоем окислов железа толщиной от 10 до 10 2 см. Суммарная площадь всех пор этого слоя окислов составляет сж на 1 см поверхности металла, т. е. 0,01%. При соприкосновении поверхности стали с водой окисная пленка в зависимости от состава среды частично или полностью разрущается, что связано с ее разбуханием или же с электрохимическим восстановлением. Наличие в воде СОг способствует этому восстановлению окислов железа, так как в ее присутствии, как было сказано, коррозия идет с заметным выделением водорода. Образующаяся же рыхлая ржавчина сравнительно легко уносится потоком воды. В случае действия натрий-катионированной воды слой ржавчины более прочен, так как он формируется при отсутствии выделения водорода. Вследствие этого транспортируемый к поверхности металла кислород ассимилируется металлом в воде с кислой реакцией более эффективно, чем в натрий-катионированной и в других нейтральных водах. [c.43] В результате увеличения скорости движения нейтральных и слабощелочных вод диффузионный слой жидкости становится тоньше, тем не менее, коррозия с определенного момента начинает ослабевать —диффузии кислорода противодействуют окислы, накапливающиеся на поверхности стали. При скорости движения воды свыше 1 м/сек наступает даже частичная пассивация металла, залечивание отдельных нарушенных мест пленки. Этим объясняется вид кривых на рис. 2.15 и 2.16, относящихся к нейтральным водам. [c.43] В этом выражении равна скорости коррозии стали при т = 0 (начальная скорость коррозии), а К2 характеризует экранирующее влияние ржавчины, когда т - схз, т. е. при достаточно большом времени контакта металла с водой. [c.43] Уравнения (2.25) — (2.30) могут быть использованы для ориентировочного расчета скорости коррозии стали в начальный период ее развития при содержании в воде хлоридов и сульфатов не более 0 мг/кг, уравнения (2.28) и (2.30)—также для подсчета скорости коррозии за длительное время. [c.44] Коррозия в конденсате с добавками различных веществ. На рис. 2.19—2.26 приведены результаты опытов по изучению кислородной коррозии стали в конденсате с примесью хлоридов, сульфатов и других веществ при свободном доступе кислорода воздуха [5]. Использованные в этих опытах водные среды характерны для парогенерирующих устройств и теплообменной аппаратуры. [c.45] Хлориды и сульфаты являются постоянными компонентами необработанной поверхностной воды рек, озер, морей и океанов, воды из артезианских скважин, а также химически очищенной питательной и котловой воды электростанций с барабанными котлами. Едкий натр обычно появляется в нагретой химически очищенной и котловой водах вследствие гидролиза бикарбоната натрия, получаемого после обработки воды натрий- или водород-натрий-ка-тионитовыми методами. Аммиак часто используется в паросиловых установках для повыщения pH среды, так как его присутствие не отражается на солесодержании воды. Это важное свойство аммиака, обусловленное его летучестью, особенно ценно для прямоточных котлов. [c.45] Вернуться к основной статье