Plinska korozija: definicija, značajke i načini rješavanja problema

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Mnoge industrije i građevinarstvo koriste tehnološke metode koje uključuju mješavine plina. To može biti, na primjer, obrada dijelova pod propanskim plamenicima ili stvaranje zaštitnih okruženja tijekom zavarivanja kako bi se izradak izolirao od kisika. Pod određenim uvjetima, takvi procesi mogu izazvati plinsku koroziju - posebice pri povišenoj temperaturi ili tlaku. Povećava se kemijska aktivnost, što negativno utječe na strukturu metala i legura. Stoga se razvijaju posebna sredstva za sprječavanje takvih pojava i suzbijanje nastalih tragova korozije ove vrste.

Određivanje plinske korozije

Ova vrsta oštećenja od korozije je kemijska deformacija površine metala na visokoj temperaturi. Obično se takvi fenomeni nalaze u metalurškoj, petrokemijskoj i kemijskoj industriji. DoNa primjer, korozija se može pojaviti tijekom proizvodnje sumporne kiseline, tijekom sinteze amonijaka i stvaranja klorovodika. Također, plinska korozija metala je proces oksidativne reakcije koji se javlja u uvjetima s određenim koeficijentom vlažnosti okolnog zraka. Međutim, ne može svaki plin izazvati koroziju. Najaktivnije smjese u tom pogledu su dušikovi oksidi, sumporov dioksid, kisik, vodik i halogeni. Što se tiče objekata uništenja, armaturnih šipki peći i kotlova, cjevovodnih mreža, površina plinskih turbina, elemenata motora s unutarnjim izgaranjem i legura koje su podvrgnute toplinskoj obradi u metalurgiji.

Procesne značajke

U prvoj fazi reakcije, atomi kisika se hemosorbiraju na površini metala. Upravo je u specifičnostima interakcije kisika s metalom glavna značajka ove korozije. Činjenica je da reakcija ima karakter ionske interakcije i to je razlikuje od tipičnih kemijskih procesa u dioksidu. Veza je jača jer na atome kisika utječe polje osnovnih atoma metala. Nadalje, odvijaju se procesi adsorpcije kisika, a pod uvjetima termodinamičke stabilnosti, kemisorpcijski sloj se brzo pretvara u oksidni film. U konačnici, korozija plina može stvoriti soli, sulfide i okside na površini metala. Na intenzitet procesa oštećenja od korozije utječu svojstva oksidacijskog sredstva (plinoviti medij),mikroklimatski parametri (temperatura, tlak i vlaga), kao i trenutno stanje samog objekta kemijske reakcije.

Zaštita od korozije plina legiranjem

Jedna od najčešćih metoda zaštite metala od svih vrsta korozivnih procesa. Ova se metoda temelji na promjeni svojstava strukture korodirajućeg metala. Samo po sebi, legiranje uključuje modifikaciju legure uvođenjem komponenti koje uzrokuju pasivizaciju njezine strukture. Konkretno, mogu se koristiti volfram, nikal, krom itd. Posebno za zaštitu od plina protiv korozije koriste se elementi koji povećavaju toplinsku otpornost i toplinsku otpornost metala. Proces legiranja može se provesti i nanošenjem posebnih premaza i uranjanjem izratka u plinsku fazu modificiranih komponenti. U oba slučaja raste otpornost metala na oksidativne procese. Na primjer, kako bi se prepolovila brzina oksidacije željeznog dijela na 900 °C, potrebno ga je legirati s legurinom razreda A1 od 3,5%, a za četverostruku redukciju, s modifikatorom A1 od 5,5%.

Zaštitna atmosfera kao sredstvo za suzbijanje korozije

Još jedna tehnika za zaštitu metalnih dijelova i legura od oštećenja od korozije kao posljedica oksidacije plina. Zaštitne atmosfere mogu stvarati argon, dušik i ugljični medij. Za svaki metal se koriste posebne mješavine plinova. Na primjer, lijevano željezo je zaštićeno argonom ilispojeva ugljičnog dioksida, a čelik dobro djeluje s vodikom i dušikom. U održavanju magistralnih cjevovoda, ova vrsta zaštite se uglavnom koristi kod izvođenja radova montažnog zavarivanja. U stalnom načinu rada češće se koristi električna zaštita plinskih mreža od korozije, koju tehnički izvode poluvodiči s kabelskim krugovima. Ovo je vrsta elektrokemijske antikorozivne ljuske, koja u strukturi uključuje elemente anodne zaštitne galvanske zaštite.

Upotreba antikorozivnih premaza otpornih na toplinu

Ova metoda također se sastoji u smanjenju brzine procesa korozije, ali na račun posebnih premaza otpornih na toplinu. Obično korištena tehnika za nanošenje slojeva toplinske difuzije željezo-aluminij poznata je kao termokromiziranje. Metalokeramička obrada metalnih dijelova i konstrukcija također pruža učinkovitu zaštitu. Prednosti takve zaštite od plinske korozije uključuju ne samo pouzdan toplinski i mehanički premaz, već i mogućnost fleksibilne izmjene fizikalno-kemijskih svojstava ljuske. I vatrostalni oksidi i metalne komponente poput molibdena i volframa mogu se koristiti kao dio funkcionalnog sloja.

Zaključak

Stručnjaci su uključeni u organizaciju kontrole antikorozivne zaštite, izradu i odobravanje projekata za određene objekte. U Rusiji, JSC Mosgaz je jedan od najvećih odjela za zaštitu plinskih mreža od korozije. Zaposleniciove strukture bave se servisiranjem plinskih objekata, održavanjem optimalnog stanja radne infrastrukture. Konkretno, organizacija obavlja takve poslove kao što su postavljanje elektrokemijskih zaštitnih instalacija, procjena opasnosti od podzemnih plinovoda, analiza intenziteta korozivnosti materijala itd. Za većinu radova koristi se suvremena mjeriteljska oprema za precizno i sveobuhvatno ispitati ciljane objekte na koroziju od nje.