ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Катодная защита из "Морская коррозия " Важным событием была публикация обширной библиографии по вопросам эксплуатации опреснительных установок. С декабря 1968 г. по июнь 1972 г. Национальная лаборатория в Оук-Ридже подготовила и выпустила 15 томов библиографической серии, посвященной коррозии и эксплуатационным свойствам материалов в оборудовании для различных процессов переработки морской воды [227]. В этих сборниках содержатся аннотации 870 публикаций, разделенные на 33 группы в соответствии с различными стадиями и аспектами переработки солевых растворов. Поскольку эта работа уже выполнена, то авторы данного раздела не стали включать в обзор какую-либо информацию нз упомянутых 870 публикаций. Вместо этого был проведен анализ данных, полученных после июня 1972 г. [c.198] Специалисты из лаборатории Баттел-Колумбус Университета штата Пенсильвания и Управления охраны окружающей среды исследовали в замкнутых контурах с морской водой коррозию сплавов на основе алюминия в контакте со сплавом Монель 400, латунью, титаном и нержавеющей сталью [229]. В аэрированной морской воде наиболее сильная коррозия алюминия наблюдалась в гальванической паре со сплавом Монель 400, менее сильная — в контакте с твердым анодированным алюминием, самая слабая — в контакте с титаном или нержавеющей сталью. Наиболее эффективным методом предотвращения коррозии было удаление из воды растворенного кислорода. Обескислороживание значительно уменьшало степень коррозионного разрушения, хотя и не исключало его полностью. С помощью обычных ингибиторов не удавалось полностью подавить коррозию алюминия в гальванической паре со сплавом Монель 400. [c.198] В более раннем докладе [231] той же фирмы приведены аналогичные данные для ряда других сталей и некоторых алюминиевых сплавов. Было показано, в частности, что коррозионная стойкость медьсодержащей стали ASTM А-242 примерно на 30i%. выше, чем малоуглеродистой стали. Обе стали обладали хорошей стойкостью в морской воде с содержанием кислорода 5 мкг/кг, но сильно корродировали при концентрации растворенного кислорода 100 мкг/кг. Высокие скорости коррозии сталей, содержащий 4—8 % Ni и 3,5 % Сг, наблюдались в горячей воде при концентрации кислорода 125 мкг/кг (при более низких концентрациях кислорода эти стали не испытывались). Данные о щелевой и ниттинговой коррозии деформируемых нержавеющих сталей бы-ли противоречивы. Приведена последовательность сталей, стойкость которых убывала 316, 304, 409 и 430. Литейные нержавеющие стали F-8, F-8M и СА-15 в воде с содержанием кислорода 125 мкг/кг подвергались сильной местной коррозии, а при содержании кислорода 5 мкг/кг их стойкость была намного выше. [c.199] В других экспериментах, приведенных в лаборатории фирмы Dow , сравнивалась коррозионная стойкость углеродистой и низколегированной сталей, Сплава 20, сталей 304 и 311, а также ряда алюминиевых и медных сплавов [232]. Главной причиной коррозии всех исследованных сплавов в морской воде был растворенный кислород. Низколегированные стали обладали более высокой стойкостью, чем малоуглеродистые, особенно в быстром потоке. Скорости коррозии сталей возрастали вдвое при повышении температуры воды от 82 до 120 °С, Алюминиевые сплавы были нечувствительны к повышению температуры до 120 °С и к изменению содержания кислорода нинсе уровня 1 мг/кг, но подвержены влиянию гальванических эффектов, скорости движения воды и ионов тяжелых металлов. [c.199] Коррозионное поведение аустенитных нержавеющих сталей в водах Балтийского моря (содержание хлоридов 3,2—-3,9 г/кг) было исследовано в Швеции [234]. Испытывали образцы труб, установленные в специальные контуры теплообменников с температурой 50 °С и скоростью воды 0,1 и 10 м/с. Продолжительность экспозиции до 2 лет. Во всех местах, где возникали щелевые условия, наблюдался питтинг. Полностью погруженные в воду несварные образцы обладали хорошей стойкостью при обоих значениях скорости воды. Коррозия нержавеющей стали 304 я морской воде при повышенных температурах исследована также в работе Г2351. [c.200] Особенности применения нержавеющих сталей в оборудовании, использующем морскую воду и различные солевые растворы, рассмотрены в работе [236]. Описаны условия эксплуатации, приводящие к коррозионному растрескиванию под напряжением различных типов нержавеющих сталей и разобрано 19 случаев разрушений в таких узлах и конструкциях, как бойлеры, паропроводы, конденсаторы для морской воды, кипятильники для разбавленной серной кислоты, дистилляторы, опреснительные установки. [c.200] Коррозия медных сплавов в системах охлалсдения с морской водой на новых судах может возникать вследствие использования загрязненной воды в начальный период эксплуатации. Однажды начавшись, коррозия будет продолжаться, и в дальнейшем может привести к преждевременному выходу системы из строя [2381. В Дании была исследована целесообразность предварительной обработки медных сплавов растворами ингибиторов (до монтажа оборудования на борту корабля) для предотвращения зарождения коррозии в загрязненной морской воде. [c.200] В Швеции было исследовано коррозионное поведение 17 различных сплавов, применяемых в трубчатых теплообменниках. Испытания проводили в чистой воде Балтийского моря (содержание хлоридов 4 мг/кг) при температуре 50 С и скорости потока от 2 до 5 м/с. Продолжительность экспозиции 15000 ч [240]. В этих условиях абсолютной коррозионной стойкостью обладали титан. Сплав 825 и молибденовые аустенитные нержавеющие стали — эти металлы не корродировали даже в щелях сложной формы. Межкристаллитная коррозия наблюдалась на примыкающих к сварным швам участках ферритных молибденовых нержавеющих сталей, но позже было установлено, что эти образцы перед сваркой случайно подверглись цементации. Алюминиевые и некоторые медные сплавы при использованных скоростях потока подвергались эрозионной коррозии. Сплав 70—30 Си—Ni—Fe сохранял стойкость при скорости воды от 4 до 5 м/с. [c.201] Учитывая прекрасную коррозионную стойкость титана в морской воде и солевых растворах, высказывалось предполол ение о возможности изготовления всей корабельной системы трубопроводов из титановых сплавов [241]. Титановые трубы все чаще используют в береговых теплообменниках с морской водой. Сообщалось о сооружении на береговых электростанциях 21 титанового конденсатора с общей мощностью 12424 МВт [242]. [c.201] Национальная лаборатория в Оук-Ридже опубликовала результаты исследований реакций и явлений переноса на поверхности, связанных с процессами в опреснительных установках [243]. Отдельно рассмотрены следующие вопросы кинетика реакций и питтииговая коррозия титана в хлоридных растворах, питтинговая коррозия титана в солевых водах, кинетика начальной стадии щелевой коррозии титана. [c.201] В работе [244] представлены результаты инспекции алюминиевых узлов экспериментальной опреснительной установки в г. Фрипорт (Техас) после 36-мес эксплуатации. Исследовано состояние 5 сплавов для трубопроводов (1200, 3003, 5050, 5052 и 6063), 2 типов листового материала (5454 и 6061) и трубок из сплава 6061, экспонированных в типичных для подобных установок условиях. Во всех случаях не наблюдалось существенной коррозии алюминиевого оборудования, включающего трубопроводы, трубные доски, фланцы, камеры, крышки и несущие конструкции. Не отмечено также серьезной коррозии под раковинами. Внешнее состояние установки также было отличным. Небольшой нит-тинг, наблюдавшийся в некоторых трубках теплообменника еще после первых 6 мес эксплуатации, существенно не усилился. Его появление объяснялось, по-видимому, присутствием на поверхности ионов тяжелых металлов. С течением времени стойкость поверхности сплава к коррозии возросла, а новые очаги коррозии не возникали. Сравнительные данные о коррозионном поведении труб из различных сплавов в теплообменнике при скорости потока 1,5 м/с и температурах 52 и 99 °С представлены в табл. 78. [c.202] Обзор более 70 публикаций, посвященных либо коррозионным испытаниям алюминия в морской воде, либо практическому опыту использования алюминия в опреснительных установках, дан в работе Тейлора [247]. Имеющиеся данные показывают, что наиболее высокой стойкостью в морской воде обладают алюминиевые сплавы, содержащие 1—3% Mg (например, сплав 5052). Важно избегать образования гальванических пар алюминия со сталью или сплавами на основе меди. Описаны методы уменьшения питтинговой коррозии с помощью входных фильтров и ловушек, задерживающих ионы тяжелых металлов. Прекрасная коррозионная стойкость, низкая стоимость и хорошая обрабатываемость делают алюминиевые сплавы наиболее удобным материалом для изготовления оборудования опреснительных установок. [c.203] Опыт применения расходуемых анодов AI—Zn—Mg для катодной защиты морских конструкций рассмотрен в обзорных работах [248, 249]. Эксперименты, проведенные в морской воде в Ки-Уэсте (Флорида), позволили сравнить электрохимические характеристики промышленных анодов из сплавов А1—Zn—Hg, Al—Zn—In и Al—Zn—Sn [250]. Аноды Al—Zn—Hg были наиболее эффективны, a минимальная токоотдача составила 2750 А-ч/кг. Для протекторных анодов из сплава AI—Zn—In эта величина при нормальных плотностях тока изменялась от 1660 до 1980 А-ч/кг, а для анодов А1—Zn—Sn —от 1350 до 2200 А-ч/кг (меньшие значения соответствуют низким плотностям тока). Электрохимические параметры термообрабатываемых анодов А1—Zn—Sn в морской воде признаны неудовлетворительными. [c.203] Пять работ были посвящены в основном методам катодной защиты нержавеющих сталей. В двух случаях предпочтение было отдано цинковым протекторам [252, 253]. В третьей работе проведено сравнение анодов из цинка, алюминия, железа и магния [254]. В четвертом случае рассмотрена система катодной защиты с наложенным током [255]. Наконец, в работе [256] было показано, что углеродистая сталь может слух ить эффективным протектором защита нержавеющей стали при полном погружении обеспечивалась в течение более 8 лет, а на среднем уровне прилива — в течение 16 лет. [c.204] Шесть статей, посвященных катодной защите, включены в один выпуск журнала [259]. В этих работах рассмотрена защита корпусов судов, доков на реке Миссисипи, коаксиального кабеля и внутренних поверхностей резервуаров для воды, а также обсуждается расчет систем катодной защиты с постоянным током и влияние длины анода на выход тока. [c.204] В работе [260i], описана система катодной защиты теплообменников, использующих морскую воду, а в работах [261, 262] обсуждается защита оборудования опреснительных установок. Как правило, предпочтение отдается системам катодной защиты с наложенным током. [c.204] Вернуться к основной статье