Газова корозия: определение, характеристики и начини за решаване на проблема

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Много индустрии и строителство използват технологични методи, включващи газови смеси. Това може да бъде, например, обработка на части под пропанови горелки или образуване на защитни среди по време на заваряване за изолиране на детайла от кислород. При определени условия подобни процеси могат да провокират газова корозия - по-специално при повишена температура или налягане. Химическата активност се увеличава, което се отразява негативно на структурата на металите и сплавите. Ето защо се разработват специални средства за предотвратяване на подобни явления и за борба с произтичащите следи от корозия от този вид.

Определяне на газова корозия

Този вид повреда от корозия е химическа деформация на повърхността на метали при висока температура. Обикновено такива явления се срещат в металургичната, нефтохимическата и химическата промишленост. Да сеНапример, корозия може да възникне по време на производството на сярна киселина, по време на синтеза на амоняк и образуването на хлороводород. Също така, газовата корозия на металите е процес на окислителна реакция, който протича при условия с определен коефициент на влажност в околния въздух. Не всеки газ обаче може да предизвика корозия. Най-активните смеси в това отношение са азотни оксиди, серен диоксид, кислород, водород и халогени. Що се отнася до обектите на унищожаване, арматурни пръти на пещи и котли, тръбопроводни мрежи, повърхности на газови турбини, елементи на двигатели с вътрешно горене и сплави, които са подложени на топлинна обработка в металургията.

Процесни функции

На първия етап от реакцията кислородните атоми се хемосорбират върху металната повърхност. Именно в спецификата на взаимодействието на кислорода с метала се крие основната характеристика на тази корозия. Факт е, че реакцията има характер на йонно взаимодействие и това я отличава от типичните химични процеси в диоксида. Връзката е по-силна, тъй като кислородните атоми се влияят от полето на основните метални атоми. Освен това протичат процеси на адсорбция на кислород и при условия на термодинамична стабилност хемосорбционният слой бързо се трансформира в оксиден филм. В крайна сметка газовата корозия може да образува соли, сулфиди и оксиди върху металната повърхност. Интензивността на процесите на корозионно увреждане се влияе от свойствата на окислителя (газова среда),микроклиматични параметри (температура, налягане и влажност), както и текущото състояние на самия обект на химическа реакция.

Защита срещу газова корозия чрез легиране

Един от най-често срещаните методи за защита на метала от всякакви корозивни процеси. Този метод се основава на промяна на свойствата на структурата на корозиращия метал. Само по себе си легирането включва модификация на сплавта чрез въвеждане на компоненти, които причиняват пасивиране на нейната структура. По-специално могат да се използват волфрам, никел, хром и др. Специално за газова антикорозионна защита се използват елементи, които повишават топлоустойчивостта и топлоустойчивостта на метала. Процесът на легиране може да се извърши както чрез нанасяне на специални покрития, така и чрез потапяне на детайла в газовата фаза на модифициращите компоненти. И в двата случая устойчивостта на метала към окислителни процеси се увеличава. Например, за да се намали наполовина скоростта на окисление на желязна част при 900 °C, е необходимо тя да се легира със сплав от клас A1 от 3,5%, а за четирикратно намаление - с модификатор A1 от 5,5%.

Защитна атмосфера като средство за борба с корозията

Друга техника за защита на метални заготовки и сплави от корозионни увреждания в резултат на окисляване на газ. Защитните атмосфери могат да се образуват от аргон, азот и въглеродна среда. За всеки метал се използват специфични газови смеси. Например, чугунът е защитен от аргон илисъединения на въглероден диоксид, а стоманата взаимодейства добре с водород и азот. При поддръжката на главни тръбопроводи този вид защита се използва основно при извършване на монтажни заваръчни дейности. При постоянен режим на работа по-често се използва електрическа защита на газови мрежи от корозия, която технически се извършва от полупроводници с кабелни вериги. Това е един вид електрохимична антикорозионна обвивка, която включва елементи на анодно-защитна галванична защита в структурата.

Използване на антикорозионни термоустойчиви покрития

Този метод също се състои в намаляване на скоростта на корозионния процес, но за сметка на специални термоустойчиви покрития. Често използвана техника за нанасяне на термични дифузионни слоеве желязо-алуминий е известна като термохромиране. Обработката на металокерамика на метални части и конструкции също осигурява ефективна защита. Предимствата на такава защита срещу газова корозия включват не само надеждно термично и механично покритие, но и възможността за гъвкава модификация на физикохимичните свойства на корпуса. Като част от функционалния слой могат да се използват както огнеупорни оксиди, така и метални компоненти като молибден и волфрам.

Заключение

Специалисти участват в организацията на контрола на антикорозионната защита, разработване и одобряване на проекти за конкретни обекти. В Русия JSC Mosgaz е един от най-големите отдели за защита на газовите мрежи от корозия. Служителиот тази структура се занимават с обслужване на газови съоръжения, поддържане на оптимално състояние на работещата инфраструктура. По-специално, организацията извършва такава работа като монтаж на инсталации за електрохимична защита, оценка на опасността от подземни газопроводи, анализ на интензивността на корозивност на материалите и др. За по-голямата част от работата се използва модерно метрологично оборудване за прецизно и изчерпателно изследвайте целевите обекти за корозия от нея.