Коррозия металлов в сернистом газе

Коррозия металлов в сернистом газе [c.9]

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В СЕРНИСТОМ ГАЗЕ [c.9]

Таблица 1.4 Скорость коррозии металлов в сернистом газе [2, 12, 13]

Вопросы коррозии металлов в углекислом газе и в его водных растворах подробно освещены в литературе [23—26]. Данные по коррозионной стойкости металлов в этих средах можно найти во многих справочниках [8—11]. Однако сведений о результатах действия углекислого газа в присутствии сернистых соединений и [c.201]

Атмосферы нефтегазоконденсатных комплексов отличаются высоким содержанием газов, солей, агрессивных компонентов, и по характеру микроклиматических условий они относятся в основном к жестким и очень жестким условиям. Разрушению под действием атмосферной коррозии подвергаются металлические нефтепромысловые сооружения и коммуникации, промысловые и магистральные нефтегазопроводы, сеть водоводов и резервуаров, морские нефтепромысловые сооружения, эстакады, кустовые площадки, индивидуальные основания, оборудование нефтегазоперерабатывающих заводов и др. Известно, что коррозия металлов в атмосферных условиях протекает под слоем влаги и определяется скоростью адсорбции или генерации на поверхности ионизированных частиц, способных вытеснять хемосорбированный кислород из поверхностного слоя металла. Для большинства конструкционных материалов наибольшее ускорение коррозионных процессов определяется наличием в атмосфере примесей сернистого газа, сероводорода, ионов хлора, а также загрязненностью воздуха пылью и аэрозолями, которые становятся центрами капиллярной конденсации влаги. [c.50]

Различают два процесса коррозии — химический и электрохимический. Первый наблюдается при взаимодействии металла со средой путем химических реакций. Наиболее распространенным примером химической коррозии является газовая коррозия, имеющая место, в частности, при контакте металлов с сернистым газом, сероводородом, углекислым газом и другими газами при повышенных температурах, [c.6]

Влияние оксидов азота на коррозию металлов. Имеются ограниченные данные о влиянии оксидов азота на скорость коррозии металлов в атмосферных условиях. Вместе с тем химические свойства оксидов азота в известном смысле аналогичны свойствам сернистого газа. [c.63]

Каждая газовая среда действует на металлы и сплавы различно [34, 35]. Наилучшее сопротивление коррозии показывает хром. Кобальт и никель обнаруживают очень низкое сопротивление коррозии в сернистом газе, причем для никеля обнаруживается максимум коррозии при 800° С. Введение хрома в железо значительно повышает стойкость сталей в различных средах. [c.224]

Полная защита поверхностей нагрева от коррозии с газовой стороны требует, чтобы температура стенки была выше точки росы. Однако соблюдение этого условия при сжигании сернистых топлив, имеющих температуру точки росы порядка 120—150° С, приводит к недопустимо высокой температуре уходящих газов. Снижение температуры уходящих газов приводит к работе поверхностей нагрева с температурой стенки ниже точки росы дымовых газов. В связи с этим представляет интерес определение скорости коррозии металла в среде дымовых газов при температуре стенки ниже точки росы. С этой целью было произведено исследование скорости коррозии при различных температурах стенки. [c.54]

Изложенный выше материал позволяет по-новому подойти к рассмотрению механизма активирующего действия сернистого газа, загрязняющего атмосферу промышленных районов и усиливающего коррозию. Очевидно, старые представления, которые сводили все дело к окислению сернистого газа до серного ангидрида с последующим образованием серной кислоты, которая растворяет защитные пленки и облегчает благодаря этому анодное растворение металлов, являются ограниченными, не отражающими истинный механизм процесса. На самом деле стимулирующее коррозию действие сернистого газа связано с появлением в системе, наряду с кислородом,, нового мощного катодного деполяризатора. При рассмотрении коррозии металлов в присутствии сернистого газа необходимо учитывать окислительные свойства этого raj,a, его способность восстанавливаться на различных металлах и участвовать в процессе катодной деполяризации. [c.220]

На коррозию сталей в серной кислоте может влиять и наличие в ней растворенного сернистого газа (рис. 1.8). Как видно из этого рисунка, сернистый газ стимулирует коррозию металлов в серной кислоте. [c.38]

В сернистом газе, очищенном от тумана серной кислоты и большей части влаги, при температуре 400—450° С углеродистые стали корродируют с незначительной скоростью. Если газ содержит туман серной кислоты или влагу в количестве, превышающем 0,15 г/ж то коррозия черных металлов резко возрастает. Так, трубы теплообменников (выносных и, особенно, встроенных в контактный аппарат) после 5—7 лет эксплуатации выходят из строя вследствие сквозной коррозии. [c.109]

Более 70% всех металлоконструкций эксплуатируются в атмосфере воздуха. Прямое химическое окисление железа при 20° С идет очень медленно. Заметная скорость коррозии в атмосфере может быть связана с электрохимическим процессом, протекание которого возможно в пленке влаги. Установлено, что общий материальный эффект коррозии в атмосферных условиях прямо пропорционален продолжительности пребывания пленки влаги на поверхности металла. Поэтому, исходя из метеорологических характеристик данного района (подсчитывая число дней с осадками, туманом, росой, оттепелью), можно ориентировочно рассчитать среднее время коррозии металлов в различных районах страны, а исходя из времени увлажнения в течение года определить скорость коррозии (рис. 4). Для точного расчета, кроме продолжительности пребывания пленки влаги на металле, надо знать химический состав и количество загрязнений, присутствующих в воздухе сернистого газа, [c.19]

Газовая коррозия наблюдается только при действии сухих газов на металлы при наличии влаги в газе имеет место не химическая коррозия, а электрохимическая. Сернистый газ в присутствии влаги образует сернистую кислоту, углекислый газ — угольную кислоту, двуокись азота — азотную и азотистую кислоты хлор, взаимодействуя с парами воды, образует соляную и хлорноватистую кислоты. [c.75]

Химическая коррозия возникает под воздействием на металл газов и паров при высоких температурах и протекает без появления электрического тока. Этот вид химической коррозии носит название газовой коррозии, распространенной в деталях двигателей. К химической коррозии относится также коррозия, возникающая при воздействии на металл различных органических веществ, не являющихся электролитами, например коррозия железа в сернистых нефтях при повышенных температурах. [c.136]

Анодные и катодные процессы могут протекать даже на одних и тех же участках поверхности, которые представляют в этом случае систему многочисленных пар. В процессе коррозии ассимиляция избыточных электронов может быть ионами, а также молекулами раствора, которые присутствуют на поверхности металла. При этом зоны, ассимилирующие электроны и восстанавливающиеся на катоде, называются деполяризаторами. Деполяризаторами могут быть также хлор, водород, сернистый газ и др. В зависимости от этого различают процессы коррозии с кислородной, водородной или смешанной деполяризацией. Катодная реакция водородной деполяризации характерна для коррозии металла в кислых средах. [c.35]

Одним из наиболее важных свойств продуктов коррозии является их гигроскопичность. Так, на поверхности меди в атмосфере, загрязненной сернистым газом, выкристаллизовываются продукты коррозии (сернокислая медь), которые интенсивно поглощают влагу и тем самым способствуют усилению коррозии. Гигроскопичны также продукты коррозии никеля, образующиеся при действии на него сернистой кислоты. Хлористый цинк, быстро образующийся на цинке в атмосфере, загрязненной парами соляной кислоты, также весьма гигроскопичен. Наоборот, продукты коррозии алюминия, образующиеся в промыщленной атмосфере, хорощо предохраняют металл от разрущения даже при наличии в атмосфере сернистого газа. [c.180]

В работе [27] развиты новые представления о механизме стимулирующего действия сернистого газа на атмосферную коррозию металлов. Согласно им, сернистый газ, растворяясь в пленке влаги на поверхности металла, частично окисляется до SO4 с понижением pH раствора. Нео-кисленная часть SO и кислород восстанавливаются в подкисленной среде по реакциям [c.7]

В работе [31] была предложена физико-математическая модель процесса атмосферной коррозии и оценены скорости коррозионного разрушения металлов и покрытий на их основе с учетом факторов, оказывающих наибольшее влияние на процесс коррозии температуры, продолжительности существования фазовой пленки на металлах, поверхностной концентрации хлоридов и концентрации сернистого газа, а также были получены значения коэффициентов коррозии различных металлов в атмосферных условиях. [c.51]

Зависимость скорости коррозии различных металлов от концентрации сернистого газа в атмосфере приведена на рис. 15. [c.51]

Коррозионные диаграммы Е — 1-(рис. 1—3) и уравнения (35) и (38) представляют процессы коррозии как в воде, так и на воздухе при условии, что Н3(, поверхности металла присутствует пленка влаги, в которой помимо кислорода растворены сероводород, сернистый и углекислый газы и другие вещества, присутствующие в атмосфере и создающие слабокислотную среду. Влияние ингибиторов на протекание коррозионных процессов можно рассматривать поэтому, используя один и тот же подход при водной, и атмосферной коррозии. Однако требования, предъявляемые к ингибиторам водной коррозии (включая коррозию в кислотах) и к ингибиторам, атмосферной коррозии, не могут быть одинаковыми из-за значительного различия в условиях их применения. [c.17]

Свинцовое покрытие на сталь обеспечивает защиту от кислотных и сернистых газов за счет образования сульфата свинца в порах покрытия. Металл, используемый для покрытия, выполняет роль катода по отношению к стали. При механическом повреждении покрытия сталь будет подвергаться коррозии. [c.82]

Железо, адсорбируя сернистый газ, при влажности ниже критической разрушается, если его перенести в атмосферу, не содержащую этот агрессивный агент [25]. Объясняется это тем, что при предварительной адсорбции сернистого газа на поверхности металла образуются продукты коррозии, способствующие конденсации влаги при меньшей величине относительной влажности. [c.11]

Агрессивность сернистого газа в смеси с другими газами и угольной пылью для разных металлов изменяется в значительных пределах. При этом существует определенная количественная зависимость между скоростью коррозии, температурой воздуха, количеством поглощенного из воздуха сернистого газа и временем, в течение которого железо оставалось сухим. [c.11]

Защитное действие продуктов коррозии стали объясняется не только их тенденцией к уплотнению и способностью сцепления с поверхностью металла, но и их микроструктурой и способностью со временем превращаться в нерастворимые соединения. Вместе с тем продукты коррозии не всегда играют положительную роль. Например, при наличии сернистого газа в атмосфере они со временем ее усиливают, стимулируют коррозию, так как способствуют адсорбции газов и паров. Таким образом, двойственная роль продуктов коррозии обусловлена природой металла и физико-химическими свойствами примесей атмосферы. [c.14]

Снижение относительной влажности воздуха уменьшает агрессивное действие сернистого газа, при этом плотность коррозионных токов мало зависит от его концентрации. Таким образом, влажность воздуха является как бы аккумулятором примесей, в том числе сернистого газа, являющегося наряду с кислородом деполяризатором катодных реакций. Некоторые исследователи устанавливают прямую связь между скоростью коррозии и содержанием сернистых соединений в атмосфере. Повышенная относительная влажность воздуха особо опасна для изделий сложной конфигурации, имеющих много щелей, зазоров, трещин и т. п., в которых долго сохраняются пленка влаги и нерастворимые твердые частицы, адсорбирующие газы из атмосферы. С увеличением относительной влажности толщина адсорбционного слоя электролита на поверхности металла возрастает. Так, при влажности 55% она составляет 15 молекулярных слоев, при относительной влажности около 100% количество их возрастает до 90—100. Замечено, что коррозия на металлических образцах, обращенных к земле на высоте до 0,5 м, протекает интенсивнее, чем на поверхности, непосредственно доступной атмосферным осадкам. Это особенно ярко выражено в условиях повышенной относительной влажности и объясняется тем, что в стороне, обращенной к земле, дольше сохраняется влага. [c.17]

Помимо метеорологических факторов, оказывающих влияние на продолжительность нахождения влажной пленки на поверхности металла, не менее важное значение при атмосферной коррозии металлов имеет химический состав атмосферных осадков. Осадки, выпадая, увлекают за собой частицы твердых, жидких и газообразных веществ самого различного происхождения, благодаря чему происходит увеличение концентрации электролитов. Постоянными компонентами атмосферы являются азот, кислород, углекислый газ, атмосферная вода и инертные газы. Концентрация промышленных газов, а также морских солей колеблется в довольно широких пределах в зависимости от характера промышленных районов, географических условий и сезонных циклов. В приморской зоне в атмосферных осадках доминируют хлоридно-натриево-сульфатные соли, а вдали от моря — гидро-карбонатно-кальциево-сульфатные. Атмосферные осадки в промышленных районах содержат в основном сернистые соединения, являющиеся коррозионноактивными веществами. Так на территории Батумского машиностроительного завода, расположенного на расстоянии примерно 1,5 км от морского побережья, скорость коррозии стали почти в 3 раза больше, чем в промышленном районе, удаленном от побережья, и приморских районах. [c.19]

Исследование засоленности и загрязнения воздуха в прибрежной зоне района Батуми показало, что скорость коррозии металлов по сезонным циклам связана не только со спецификой метеорологических элементов, но и со степенью засоленности и загрязнения воздуха. Разрушение металлов и металлических покрытий протекает более активно в осенний и зимний периоды в связи с увеличением концентрации хлористых солей и сернистого газа в атмосфере. Количество хлорид-ионов в атмосфере достигает максимальных значений в конце осени, минимальных — во второй половине лета. По сезонным циклам меняется также и содержание в атмосфере сернистого газа, которое в ноябре и декабре составляет 15—17 сут. Этот уровень [c.39]

В результате коррозии черных металлов в сернистом газе при температурах 300 °С и выше образуется слоистая окалина, состоящая из FeS, FeO и Fes04. [c.169]

В результате коррозии черных металлов в сернистом газе при температурах 300° С и выше образуется слоистая окалина, состоящая из РеЗ, РеО и Рез04. Такую окалину можно наблюдать при осмотре после продолжительной эксплуатации стальных и чугунных деталей контактного аппарата (газоходов, решеток, центральных опор), трубных решеток, выносных и внутренних теплообменников и другого оборудования. [c.9]

Учитывая, что корэозия большинства металлов, исключая те, которые находятся явно в пассивном состоянии, протекает с катодным ограничением,, можно прийти к заключению, что усиленная коррозия металлов в присутствии сернистого газа в значительной степени обусловливается изменением характера и скорости катодной деполяризации, что до последнего времени совершенно не учитывалось. [c.220]

Таким образом, усиление коррозии металлов в присутствии хлора следует объяснять, как и для сернистого газа, появлением в системе нового деполяризатора, значительно превосходящего по своим окислительным свойствам кислород. Что же касается влияния хлора на другую электрохимическую реакцию, обусловливающую коррозионный процесс,— анодную,— и заключающуюся в ионизации металла, то здесь положение следующее. Если скорость коррозионного процесса лимитируется анодной реакцией, что, например, может иметь место в адсорбционных слоях или на металлах, находящихся в пассивном состоянии, то хлор может изменить скорость коррозионного процесса С лагодаря ускорению анодной реакции. Последнее может произойти как благодаря адсорбционному вытеснению кислорода с поверхности металла ионами хлора, появившимися в электролите в ре- [c.222]

Газовая коррозия — химячеокая коррозия металла в газах при высоких температурах. Она происходит в атмосфере топочных газов, содержащих углекислоту, водяной пар, сернистый газ, окись углерода, углеводороды, сероводород и другие соединения. Продукт газовой коррозии металлов называется окалиной. [c.27]

Внешняя коррозия поверхностей нагрева зависит от состава продуктов горения и температуры обогреваемых труб. Оксиды ванадия, содержащиеся в золе мазута, воздействуя на элементы котла при температуре металла 680 °С и выше (подвески поверхностей нагрева, их опоры и др.), вызываю- в ы-сокотемпературную коррозию. Этому виду коррозии прежде всего подвержены стали аустенитного классе. Н и-зкотемпературная коррозия вызывается серной кислотой, пары которой образуются при соединении SO3 (получающегося при сжигании сернистого топлива наряду с SOj) с водяными парами и конденсируются при относительно высокой температуре газов (100—140 °С в зависимости от их содержания в уходящих газах). [c.161]

Механизм сухой атмосферной коррозии металлов аналогичен химическому процессу образования и роста на металлах пленок продуктов коррозии, описанному в ч. I. Процесс сухой атмосферной коррозии металлов сначала протекает быстро, но с большим торможением во времени так, что через некоторое время, порядка нес <ольких или десятков минут, устанавливается практически постоянная и очень незначительная скорость (рис. 263), что обусловлено невысокими температурами атмосферного воздуха. Так образуются на металлах в кислороде или сухом воздухе тонкие окисные пленки, и поверхность металлов тускнеет. Если в воздухе содержатся другие газы, например сернистые соединения, защитные свойства пленки образующихся продуктов коррозии могут снизиться, а скорость коррозии в связи с этим несколько возрасти. Однако, как правило, сухая атмосферная коррозия не приводит к существенному коррозионному разрушению металлических конструкций. [c.373]

В некоторых случаях титан склонен к межкристаллитной коррозии. Так, наблюдалось межкристаллитное разрушение сварных соединений титана в сернокислом растворе (12—187о серной кислоты), насыщенном сернистым газом с примесями мышьяка, двуокиси селена и окиси железа, — металл шва и зона термического влияния сварного соединения подвергались меж-кристаллнтнпй коррозии. Межкристаллитное растрескивание титана наблюдалось в красной дымящей азотной кислоте, растворах брома в метиловом спирте и в их парах. Имеются сведения о коррозионном растрескивании титана в расплавленном кадмии, в хлорированных углеводородах, а также в воздушной среде при 260° С, когда на поверхности титана имелись сухие кристаллы хлористого натрия. [c.278]

На атмосферную коррозию существенно влияют твердые частицы, осаждающиеся на поверхности металла частички почвы, угля и вьтет-риваемых горных пород продукты сгорания топлива микроорганизмы и др. В некоторых случаях удаление этих частиц приводит к резкому уменьшению коррозии. Усиление коррозии осаждающимися на поверхности металла твердыми частицами, даже если они не обладают коррозионно-активными свойствами, связано с тем, что они способствуют адсорбции такого агрессивного агента, как сернистый газ, и, кроме того, образуют с поверхностью металла тонкие щели и зазоры, в которых реакции ионизации металла протекают с большей скоростью, чем на поверхности, к которой имеется свободный доступ кислорода. [c.9]

Условие развития электрохимической коррозии — это контакт металла с электролитом, роль которого выполняет пластовая вода, содержащая определенное количество примесей и представляет собой сложные многокомпонентные системы. В пластовых водах нефтяных месторождений содержатся вещества, находящиеся в истинно растворенном состоянии газообразные вещества, растворенные в воде (углеводородные и сернистые газы, азот) вещества, находящиеся в воде в коллоидно-растворенном состоянии (двуокись кремния, гидрат окислов железэ и алюминия). Основные компоненты, растворенные в воде,— это хлориды, суль- [c.124]

По известным содержаниям 80 в топрчных газах может прогнозироваться скорость сернокислотной коррозии металла котлов. Рассмотрим, например, возможность приближенного расчета скорости сернокислотной коррозии воздухоподогревателей котельных агрегатов при сжигании сернистых мазутов [20]. [c.93]

О механизме реакций, протекающих при коррозии металлов с участием SO2, до настоящего времени не имеется единого мнения. Большинство исследователей, полагает, что SO2, адсорбированный пленкой влаги на поверхности металла, окисляется с образованием серной КИСЛ0ТЫ1. Кислота растворяет оксидные пленки на металле и активирует анодный процесс [61]. Розен-фельд И. Л. полагал, что стимулирующее действие SO2 связано главным образом с активацией катодной реакции, в которой сернистый газ выступает в качестве деполяризатора. Результаты недавних исследований свидетельствуют о более сложном механизме взаимодействия сернистого газа с металлом [63]. Можно идентифицировать следующий ряд реакций [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...