Gázkorrózió: meghatározás, jellemzők és a probléma megoldásának módjai

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Számos iparág és építőipar alkalmaz gázkeverékeket tartalmazó technológiai módszereket. Ez lehet például az alkatrészek feldolgozása propánégők alatt, vagy védőkörnyezet kialakítása a hegesztés során a munkadarab oxigéntől való elszigetelésére. Bizonyos körülmények között az ilyen folyamatok gázkorróziót válthatnak ki - különösen magas hőmérsékleten vagy nyomáson. Növekszik a kémiai aktivitás, ami negatívan befolyásolja a fémek és ötvözetek szerkezetét. Ezért speciális eszközöket fejlesztenek ki az ilyen jelenségek megelőzésére és az ilyen jellegű korróziós nyomok leküzdésére.

Gázkorrózió meghatározása

Az ilyen típusú korróziós károsodás a fémek felületének magas hőmérsékleten bekövetkező kémiai deformációja. Az ilyen jelenségek jellemzően a kohászati, petrolkémiai és vegyiparban fordulnak elő. Nak nekPéldául korrózió léphet fel a kénsav előállítása során, az ammónia szintézise és a hidrogén-klorid képződése során. Ezenkívül a fémek gázkorróziója egy oxidatív reakciófolyamat, amely a környező levegőben bizonyos páratartalom mellett megy végbe. Azonban nem minden gáz okozhat korróziót. A legaktívabb keverékek ebből a szempontból a nitrogén-oxidok, a kén-dioxid, az oxigén, a hidrogén és a halogének. Ami a megsemmisítés tárgyát illeti, a kemencék és kazánok betonacéljait, a csővezeték-hálózatokat, a gázturbinák felületeit, a belső égésű motorok elemeit és a kohászatban hőkezelésnek alávetett ötvözetek.

Folyamatfunkciók

A reakció első szakaszában az oxigénatomok kemiszorbeálódnak a fém felületén. Ennek a korróziónak a fő jellemzője az oxigén és a fém kölcsönhatásának sajátosságaiban rejlik. Az a tény, hogy a reakció ionos kölcsönhatás jellegű, és ez különbözteti meg a dioxidban végbemenő tipikus kémiai folyamatoktól. A kötés erősebb, mert az oxigénatomokra hatással van a mögöttes fématomok mezeje. Továbbá oxigén adszorpciós folyamatok mennek végbe, és a termodinamikai stabilitás körülményei között a kemiszorpciós réteg gyorsan oxidfilmmé alakul. Végső soron a gázkorrózió sókat, szulfidokat és oxidokat képezhet a fémfelületen. A korróziós károsodási folyamatok intenzitását az oxidálószer (gáznemű közeg) tulajdonságai befolyásolják,mikroklimatikus paraméterek (hőmérséklet, nyomás és páratartalom), valamint magának a kémiai reakció tárgyának aktuális állapota.

Gázkorrózió elleni védelem ötvözéssel

Az egyik legáltalánosabb módszer a fémek mindenféle korrozív folyamatokkal szembeni védelmére. Ez a módszer egy korrodáló fém szerkezeti tulajdonságainak megváltoztatásán alapul. Önmagában az ötvözés magában foglalja az ötvözet módosítását olyan komponensek bevezetésével, amelyek az ötvözet szerkezetének passzivációját okozzák. Elsősorban wolfram, nikkel, króm stb.. Különösen gázos korrózióvédelemhez olyan elemeket használnak, amelyek növelik a fém hőállóságát és hőállóságát. Az ötvözési folyamat végrehajtható mind speciális bevonatok felhordásával, mind a munkadarabnak a módosító komponensek gázfázisába való bemerítésével. Mindkét esetben megnő a fém oxidatív folyamatokkal szembeni ellenállása. Például egy vasalkatrész oxidációs sebességének felére csökkentése érdekében 900 °C-on 3,5%-os A1-es ötvözettel kell ötvözni, négyszeres redukcióhoz pedig 5,5%-os A1-módosítóval kell ötvözni.

Védő légkör a korrózió elleni küzdelem eszköze

Egy másik módszer a nyersdarabok és fémötvözetek megvédésére a gáz oxidációja következtében fellépő korróziós károktól. A védőatmoszférát argon, nitrogén és szén közeg alkothatja. Minden fémhez speciális gázkeverékeket használnak. Például az öntöttvas argonnal, illszén-dioxid vegyületek, az acél pedig jól kölcsönhatásba lép hidrogénnel és nitrogénnel. A fővezetékek karbantartásában ezt a fajta védelmet főként szerelőhegesztési tevékenységek végzésekor alkalmazzák. Állandó üzemmódban gyakrabban alkalmazzák a gázhálózatok korrózió elleni elektromos védelmét, amelyet műszakilag kábelkörrel ellátott félvezetők végeznek. Ez egyfajta elektrokémiai korróziógátló héj, amely anódvédő galvanikus védelem elemeit tartalmazza a szerkezetben.

Korróziógátló hőálló bevonatok használata

Ez a módszer a korróziós folyamat sebességének csökkentését is jelenti, de a speciális hőálló bevonatok rovására. A vas-alumínium termikus diffúziós rétegek felhordásának egyik általánosan használt technikája a termokrómozás. A fém alkatrészek és szerkezetek kerámia-fém feldolgozása is hatékony védelmet nyújt. Az ilyen gázkorrózió elleni védelem előnyei közé tartozik nemcsak a megbízható termikus és mechanikai bevonat, hanem a héj fizikai-kémiai tulajdonságainak rugalmas módosításának lehetősége is. Tűzálló oxidok és fémkomponensek, például molibdén és volfrám egyaránt használhatók a funkcionális réteg részeként.

Következtetés

A szakemberek részt vesznek a korrózióvédelem ellenőrzésének megszervezésében, konkrét objektumok projektek kidolgozásában és jóváhagyásában. Oroszországban a JSC Mosgaz a gázhálózatok korrózió elleni védelmével foglalkozó egyik legnagyobb részleg. AlkalmazottakEnnek a struktúrának a gázlétesítmények szervizelésével, a működő infrastruktúra optimális állapotának fenntartásával foglalkoznak. A szervezet különösen olyan munkákat végez, mint az elektrokémiai védelmi berendezések felszerelése, a föld alatti gázvezetékek veszélyének felmérése, az anyagok korrozív hatásának intenzitásának elemzése stb. A legtöbb munkához modern metrológiai berendezéseket használnak pontosan és átfogóan vizsgálja meg a céltárgyakat korrózió szempontjából.