Выбор конструкционного материала и способа защиты для изготовления и хранения раствора серной кислоты (60%)
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ции емкости.
Поэтому исходя из данного анализа, во избежание больших экономических затрат и для большей надежности при хранении раствора , емкость для нее следует изготавливать из материалов рекомендуемых для изготовления резервуаров:
Сталь 09Г2С, Сталь09Г2ДТ, Сталь 30.
Исходя из экономических и технологических требований, для изготовления резервуара выбираем Сталь 30, так как она рекомендована ГОСТ 2184 - 77, и из предоставленных она самая дешевая. /1/
Технические характеристики Сталь 30:
Плотность ?=7850 кг/см3, модуль упругости Е=200 ГПа, Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка (РДС), автоматическая дуговая сварка (АДС) под флюсом и газовой защитой, электрошлаковая сварка (ЭШС). Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.
Сталь 30 одна из самых распространенных конструкционных сталей, её широкое применение и дешевизна позволяет легко изготовить резервуар при небольших затратах.
Работает в широком диапазоне температур, имеет высокие технологические и конструкционные показатели.
Таблица 1
Химический состав
Химический элемент%Кремний (Si) 0. 17-0. 37Медь (Cu), не более0. 25Мышьяк (As), не более0. 08Марганец (Mn) 0. 50-0. 80Никель (Ni), не более0. 25Фосфор (P), не более0. 035Хром (Cr), не более0. 25Сера (S), не более0. 04
Сталь 30 конструкционная сталь, не коррозионностойкая, поэтому для защиты емкости из данного материала в растворе требуется применить защитное покрытие.
3. Выбор метода защиты
Для защиты от коррозии применяются различные методы защиты, представленные в аналитическом обзоре, но некоторые из них не подходят в нашем случае по ряду причин.
Например, покрытие поверхности металла лакокрасочным слоем не исключает коррозию, а служит для нее преградой, а значит, лишь тормозит процесс коррозии.
Силикатные защитные покрытия (эмали) обладают высокими защитными свойствами. Их важным качеством является высокая стойкость при повышенных температурах, но основным недостатком эмалевых покрытий является чувствительность к механическим и термическим ударам. При длительной эксплуатации на поверхности эмалевых покрытий может появиться сетка трещин, которая обеспечивает доступ агрессивной среды к металлу, вследствие чего и начинается коррозия. Таким же недостатком обладают цементные покрытия.
Металлические коррозионностойкие покрытия защищают не коррозионностойкие материалы при сохранении сплошности. При нарушении же покрывающего слоя коррозия изделия протекает даже более интенсивно, чем без покрытия. К тому же данный способ защиты является относительно дорогим.
В настоящее время химическая промышленность выпускает значительный ассортимент материалов, обладающих высокой стойкостью к действию различных агрессивных сред. Особое место среди этих материалов занимает полиэтилен. Он инертен во многих кислотах, щелочах и растворителях, теплостоек до температуры + 7000 С.
Широкое применение полиэтиленовых покрытий объясняется тем, что они, будучи одними из самых дешевых, образуют покрытия с хорошими защитными свойствами. Покрытия легко наносятся на поверхность различными способами, в том числе пневматическим и электростатическим распылением. Поэтому емкость для хранения мы будем покрывать полиэтиленом, в частности полиэтиленом низкого давления (ПНД).
Данный материал стоек в 60% - ном растворе при температуре 400 С.
4. Коррозия в почвах
Почвенная коррозия - разрушение металла под воздействием агрессивной почвенной среды. Этому виду коррозионного разрушения подвергаются металлы и конструкции, находящиеся в почве, то есть различные подземные резервуары, трубопроводы, сваи, кабеля и т.п.
Почва и грунт представляют собой сложную природную среду, особенности которой надо учитывать при рассмотрении протекающих в ней процессов коррозии.
Вода в грунте присутствует в виде связанной, капиллярной и гравитационной. Связанная вода, входящая в состав гидратированных химических соединений, не оказывает влияния на коррозию.
Высота подъема капиллярной влаги зависит от эффективного радиуса пор грунта. Уровень грунтовых вод и пористость грунта определяют влажность, которая влияет на скорость коррозии.
Гравитационная влага перемещается по грунту под действием силы тяжести и также влияет на режим влажности почвы. Разные почвы по разному удерживают влагу. Тяжелые, глинистые почвы удерживают влагу длительное время, песчаные почвы - более проницаемы.
С увеличением влажности почвы ее коррозионная активность повышается до тех пор. пока не достигнет некоторого критического уровня. В дальнейшем с увеличением влажности ее активность падает. Это связывают с уменьшением доступа кислорода, необходимого для осуществления катодной реакции.
Для каждого вида почвы существует свое значение критической влажности, при которой коррозионные потери достигают максимума. Для глинистых почв это значение лежит между 12 и 25 %, для песчаных - между 10 и 20 %.
При малой увлажненности почвы велики омические потери, что затрудняет протекание электрохимических процессов. Значение рН для большинства почв находится в границах рН - 6,0-7,5. Однако, встречаются также щелочные суглинки и солончаки, имеющие значение рН = 7,5-9,5, и кислые, гумусовые и болотные почвы с рН = 3,0-6,0. Такие почвы отличаются высокой агрессивностью. Минерализация почвы может меняться в широких пределах - от 10 мг/л до 300 мг/л, что тоже сказывается на ско