Коррозионная защита внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем вакуумно-диффузионным хромированием
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ушений оксидной пленки могут быть и другие).
После каждого цикла очистки, в зависимости от степени разрушения оксидной пленки, коррозионный износ в большей или меньшей степени ускоряется. Усиление коррозионно-эрозионного износа металла при этом определяется периодом между отдельными циклами очистки, их количеством, а также изменениями диффузионного сопротивления оксидного слоя в циклах очистки. Коррозия внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем может быть вызвана следующими причинами:
.кислая вода в присутствии гуминовых или других органических кислот (часто как продукт распада сахара, крахмала и их аналогов), минеральных кислот, таких, как серная (например, в месторождениях бурого угля, образованная из пирита после окисления его кислородом воздуха или из сточных вод травильных цехов);
2.вода, содержащая растворенные газы, особенно кислород, а также и углекислый газ (его можно отнести к п.1). Коррозия в этом случае может появиться как в период эксплуатации, так и при остановках агрегатов, что бывает довольно часто, когда поступающий извне кислород растворяется в остывающей воде или в конденсирующемся паре утечки, просачивающемся через паровые вентили в остановленные турбины, что приводит к стояночной коррозии труб;
3.вода с большим содержанием солей при условии контакта различных металлов (возникает контактная коррозия);
4.вода питательная, содержащая большие количества хлоридов и нитратов, особенно при наличия хлорида магния;
.блуждающие токи;
6.большие отложения веществ, обусловливающие жесткость воды, силикатов и масла в кипятильных трубках, жаровых трубах и барабанах, способных приводить к местным перегревам с расщеплением хлорида магния и разложением пара, а в некоторых случаях даже к столь сильному перегреву стенок труб, что могут произойти их разрывы;
.тепловой поток, например, в неизолированной запорной арматуре и на заглушках водо и паропроводов;
.присутствие определенных катализаторов;
9.осаждение меди и появление при этом паяльной хрупкости;
.турбулентность воды и пара (вода, и пар, образующие завихрения из-за высокой скорости течения, а также капельные удары вызывают эрозию и кавитацию);
.тонкие трещины, плохая обработка металла могут вызвать щелевую коррозию;
.длительная знакопеременная нагрузка при одновременной коррозии, особенно при низких значениях рН, вызывающая появление усталостных разрушений при симметричных циклах, а при транскристаллитной коррозии, например, поперечные трещины в кипятильных трубах;
.внутренние напряжения материала из-за плохой обработки металла или возникновение напряжений во время эксплуатации вследствие неравномерно распределенных тепловых напряжений, в результате чего наступает коррозия под напряжением и щелочная хрупкость.
3.2 Исследования коррозионной стойкости железохромовых покрытий
Наибольшей коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах обладают высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали. Применение хромистых сталей с содержанием хрома более 28% ограничено из-за низкойударной вязкости и трудностей производства.
Рис.3.3 Скорость коррозии сталей в морской воде в зависимости от содержания хрома при 0,1% С
Перспективным направлением в создании новых конструкционных
материалов с высокой коррозионной стойкостью и одновременном сокращении расхода дефицитных коррозионно-стойких сталей является разработка технологических процессов нанесения железохромовых покрытий на малолегированные стали.
В данной главе рассмотрены особенности получения и защитные свойства покрытий, нанесенных методом термического напыления, основы технологии ионного осаждения и ее применение при создании защитных железохромовых покрытий.
Коррозионная стойкость железохромовых сплавов и их аналогов (хромоникелевые стали) обусловлена содержанием хрома в системе. Сравнительно небольшое его содержание (около 4%) существенно повышает коррозионную стойкость. Это связано с тем, что хром образует на поверхности сплава окисную пленку, практически нерастворимую в различных средах.
Рис.3.4 Влияние содержания хрома в стали на коррозию образцов при 6500С (в течение 1300 ч)
Присадки никеля обеспечивают высокую стойкость в слабо кислых или нейтральных средах, кроме того, повышаются ударная вязкость и механическая прочность сплавов при высоких температурах, улучшается свариваемость.
При легировании менее коррозионностойкого металла более стойким коррозионная стойкость сплава изменяется скачкообразно. Резкое изменение характеристик происходит, когда концентрация легирующего элемента равна 1/8 атомной доли или кратна этому числу (2/8, 3/8, 4/8 и т.д.).
Наличие границ стойкости объясняется образованием сверхструктуры (упорядоченное расположение атомов) в твердых растворах, при этом возможно появление плоскостей в решетке сплава, обогащенных или полностью занятых атомами устойчивого элемента. Под действием коррозионно-активной среды разрушается несколько атомных слоев системы до тех пор, пока не будут достигнуты эти плоскости, скорость растворения сплава при этом резко падает.
Природа явления пассивации, в частности коррозионно-стойких сталей, несмотря на значительное множество гипотез, до сих пор не получила исчерпывающего объяснения. Пленочная теория пассивации объясняет повышенную стойкость систем образованием на поверх?/p>