ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние толщины стенок и характера обработки поверхности материала на скорость коррозии из "Керамическая материалы для агрессивных сред " Известно, что в агрессивных средах при наличии растягивающих усилий, приложенных к керамическому материалу, механическая прочность его снижается п ускоряются коррозионные процессы. [c.58] Для повышения сроков службы аппаратов, трубопроводов и других деталей и узлов, изготовленных из керамики или футерованных керамическими деталями, обычно увеличивают толщину стенки, т. е. дают определенный припуск на коррозию материала. Однако в случае коррозии в химически активных средах (водяной пар, активные пары кислот, щелочей др.), когда коррозионные процессы протекают не только с поверхности, но и в объеме материала, увеличение толщины стенки может привести к интенсификации этих процессов и не повысит долговечность конструкции. [c.58] Исследование влияния напряжения на коррозию изделий из керамических материалов, работающих под внутренним давлением агрессивной среды, представляет интерес для определения оптимальных условий работы оборудования. [c.58] Следует отметить, что в течение опыта напряжения изменялись вследствие коррозии материала. Поэтому в действительности можно говорить лишь об условных напряжениях, заданных в начале испытаний. Влияние на коррозию толщины стенки и напряжений, возникающих от внутреннего давления агрессивной среды, изучали на цилиндрических образцах с разной толщиной стенки (рис. 14,й) и ступенчатых образцах (рпс. 14,6). [c.58] Влияние толщины стенки па скорость коррозии трубчатых образцов в зависимостц от давления представлено на рис. 19. При давлении, равном 40 атм, за 300 / коррозия уже имеется. С увеличением давления степень коррозии растет. Как видно из рис. 19, при одинаковых давлении, температуре, продолжительности испытания коррозия возрастает с увеличением толщины стенки образца, хотя напряжения при этом уменьщаются. Следует отметить, что напряжения во время испытаний изменялись вследствие коррозии материала. [c.61] В результате взаимодействия с водяным паром могли образоваться гидратные соединения, отложившиеся на поверхности и в порах образцов, что могло сказаться на точности определения истинной потери веса и, как следствие чины глубины разрушения. [c.61] Интенсификация коррозионного процесса с увеличением толщины стенки образца объясняется тем, что в стенках трубчатых образцов, находящихся под давлением, изменяется концентрация водяного пара от внутренней стенки к наружной (см. рис. 15), причем чем толще стенка, тем более плавно снижается концентрация диффундирующего пара по глубине, т. е. на одной и той же глубине концентрация пара возрастает с толщиной стенки. [c.62] Ранее мы рассмотрели зависимость глубины коррозии цилиндрических (трубчатых) образцов с постоянной толщиной стенки 6,5 мм, внутренними диаметрами 5, 8, 10 и 14 мм от максимальных растягивающих тангенциальных напряжений. В это]и случае распределение концентрации диффундирующей агрессивной среды по толщине стенки примерно одинаково и глубина коррозии изменяется в зависимости от изменения величины напряжений в стенках образца переменного сечения. Это изменение носит линейный характер и зависит от величины давления среды (см. рис. 17). Эмпирическое уравнение, связывающее величину глубины коррозии с расчетными данными тангенциального напряжения в стенке образца переменного сечения и постоянной толщиной, имеет следующий вид 1 к = К з, где К — постоянная, зависящая от условии опыта, марки материала и других факторов. Таким образом, увеличение толгцины стенки трубчатых образцов и возникающие в иих тангенциальные )астяги-вающие напряжения ускоряют процесс коррозии материала в водяном паре. [c.62] Вследствие резко убывающего значения вязкости и поверхностного натяжения, например, воды по мере повышения температуры, наиболее нагретые детали будут более проницаемы для растворов, химические реакции в них будут протекать с неизмеримо большими скоростями, а диффузия будет приводить к значительно большему выравниванию концентраций. Концентрации напряжений, возникающие при изготовлении керамического материала, так же как и сильные местные напряжения, возникающие в результате неправильного конструирования, могут ускорить процесс коррозии керамических материалов. Например, для футеровки котлов варки сульфитной целлюлозы применяют термокислотоупорную плитку из глины и шамота с пористостью 14—16%, работающую в растворимых или нерастворимых основаниях, используемых в виде слабой сернистой кислоты (7—8% 80г). Периодические загрузка и выгрузка щепы из котла, заливка варочной жидкости и ее агрессивное действие, изменения температуры от 115 до 150°С и давления от 1,5 по 3 атм создают неблагоприятные условия для керамической футеровки, которая под воздействием этих факторов подвергается механическому и химическому разрушению. [c.63] Для футеровки котлов плиткой, замазкой и цементом очень важно, чтобы эти материалы не набухали, т. е. чтобы не было объемного увеличения в результате взаимодействия их с агрессивной средой [95, 100—102]. [c.63] В футеровке, которая в процессе работы подвергается воздействию температуры и давления, возникают сжимающие напряжения в кольцевых слоях футеровки, обращенных к циркулирующим газам, и растягивающие напряжения — в кольцевых слоях, близлежащих к корпусу. В результате избыточного давления появляются растягивающие напряжения, которые на внешней стороне футеровки должны компенсироваться силами сцепления футеровки с корпусом аппарата, а также восприниматься металлической арматурой. [c.63] Ранее было указано, что на скорость коррозии керамических материалов оказывает влияние и характер обработки поверхности конструкции. Экспериментально было установлено, что гладкая поверхность. материала по сравнению с грубой, шероховатой обладает большей стойкостью к коррозии. Гладкая поверхность материала имеет меньше различных видов зазоров, царапин и других дефектов, которые могут являться причиной образования очагов коррозии. [c.64] Процесс коррозии материала скорее возникает на поверхностях шероховатых участков, где могут скапливаться грязь, пыль и другие вещества, чем на участках, которые хорошо обработаны. [c.64] При конструировании оборудования и установок приходится часто применять разнородные материалы. Об опасности контакта таких материалов можно судить по величине их стандартных электродных потенциалов. Одним из эффективных мероприятий, препятствующих контактной коррозии, является нарушение замкнутости электрической цепи разнородных материалов, образующих гальваническую пару, путем изоляции их друг от друга неэлектропроводными материалами. В зависимости от условий применения контактные поверхности, например механических уплотнений, изготавливаются из различных комбинаций соответствующих материалов. Важные требования к материалам, определяющие окончательный выбор контактирующих пар, следующие совместимость, коррозионная стойкость к истиранию пылью, к абразивному износу стабильность размеров, стойкость к тепловому удару. [c.64] Однако ни один из известных материалов не обладает всей совокупностью желаемых свойств. Поэтому поиски наилучших сочетаний материалов для механических у п л от н е н и й п р о д о л ж а юте я. [c.64] Огнеупорный материал для изолирования термопарных проводов (электродов) должен отвечать двум требованиям обеспечивать наименьшее загрязнение электродов термопары и хорошую электрическую изоляцию электродов как между собой, так и от внешней среды. [c.65] Вернуться к основной статье