Коррозионная защита внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем вакуумно-диффузионным хромированием
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?кись углерода и двуокись серы. По виду наружная коррозия трубопроводов бывает сплошной равномерной и язвенной очаговой. Наибольшую опасность представляет приводящая к сквозным повреждениям (свищам) язвенная очаговая коррозия, скорость которой достигает 1,4-1,8 мм/год. Сплошная равномерная коррозия менее опасна, так как скорость ее составляет 0,1-0,2 мм/год.
Рис.3.1 Коррозия образцов из различных сталей под действием пара 5900С
Наружную коррозию подземных трубопроводов по природе подразделяют на химическую, электрохимическую и электрическую (от блуждающих токов).
Химическая коррозия возникает от действия на металл различных газов и жидкостей, поступающих из окружающего грунта через изоляцию к поверхности трубы. Химическая коррозия относится к сплошной коррозии и при ней толщина стенки трубы уменьшается равномерно.
Способность выделения сталью положительных ионов при соприкосновении с жидкостями, а также ее способность разлагаться при образовании гальванических пар являются основными причинами электрохимической коррозии.
Электрохимическая коррозия возникает в результате взаимодействия металла, выполняющего роль электродов, с агрессивными растворами грунта, выполняющими роль электролита. Коррозия стали протекает в анодной зоне, где наблюдается выход ионов металла в грунт. Электрохимическая коррозия имеет в основном характер местной очаговой коррозии и при ней на трубопроводах возникают местные язвы и каверны большой глубины, которые могут развиваться в сквозные отверстия в стенке трубы.
Рис.3.2 Схема электрохимической коррозии
Электрическая коррозия возникает при воздействии на трубопровод электрического тока, движущегося в грунте. В грунт токи попадают в результате утечек из рельсов электрифицированного транспорта - их называют блуждающими. Попадая на трубопровод, они движутся по нему, а вблизи тяговой подстанции выходят из трубопровода в грунт, образуя очаги электрокоррозии.
Попадая на трубопровод, они движутся по нему, а вблизи тяговой подстанции выходят из трубопровода в грунт, образуя очаги электрокоррозии.
Температура поверхности трубы оказывает основное влияние на интенсивность поступления к ней кислорода и других агрессивных газов. При повышении температуры, с одной стороны, увеличивается скорость диффузии кислорода из воды, с другой, уменьшается растворимость его в воде вследствие снижения коэффициента абсорбции и парциального давления кислорода. При этом происходит подсушивание изоляции и перемещение обескислороженной влаги к периферии вследствие действия градиента температур. В результате скорость коррозии сначала растет, достигая максимума при 65-75С, а затем снижается.
При температуре 100С коррозия практически отсутствует, что подтверждается опытом эксплуатации паропроводов.
При понижении температуры происходит приток обогащенной кислородом и другими агрессивными газами влаги из грунта через изоляцию к поверхности трубопровода, т.е. переменная температура теплоносителя действует как "насос", поставляющий агрессивные газы к трубопроводу, что дополнительно увеличивает их коррозию. Кроме того, при влажном грунте и изоляции возрастает электропроводимость, что значительно увеличивает опасность электрической и электрохимической коррозии.
Наиболее часто на практике встречаются следующие виды электрохимической коррозии:
.атмосферная, она зависит от степени загрязнения атмосферы и ее влажности;
2.почвенная, в этом случае степень разрушения труб зависит от кислотности и влажности почвы;
.водная, возникающая при агрессивном воздействии естественно воды.
Следует отметить, что чем выше чистота поверхности труб, тем медленнее они подвергаются действию коррозии. На интенсивность протекания коррозионных процессов оказывают влияние температурный режим теплопровода, наличие влаги, кислорода и агрессивные соли и кислоты, содержащиеся в грунте, в грунтовых водах и иногда в тепловой изоляции. [16]
С течением времени образующаяся на поверхности трубы оксидная пленка приводит к снижению интенсивности коррозии. Всякие повреждения защитной оксидной пленки на трубах поверхности нагрева снижают ее диффузионное сопротивление и тем самым неизбежно приводят к интенсификации коррозии. Причинами разрушения оксидной пленки на трубах могут быть разнотипные изменения температурного режима поверхностей нагрева.
Коррозионный износ, который ускоряется из-за периодических разрушений защитной оксидной пленки на поверхности металла, назван коррозионно-эрозионным. Коррозионно-эрозионный износ металла, являясь сложным физико-химическим процессом, зависит от многих параметров.
Износ может происходить:
.при отсутствии очистки под воздействием образующихся золовых отложений и продуктов сгорания. При этом интенсивность коррозии определяется физико-химическими свойствами стали, агрессивностью золовых отложений, температурой металла и другими параметрами. Скорость коррозии за счет непрерывного нарастания на металле оксидной пленки и из-за изменения коррозионной активности отложений либо диффузионных свойств оксидного слоя с течением времени обычно уменьшается (при параболическом законе коррозии показатель степени окисления металла rc<1);
.При периодическом удалении золовых отложений с поверхностей нагрева в циклах очистки с полным или частичным разрушением оксидной пленки наметалле (причины разр