Գազի կոռոզիա. սահմանում, առանձնահատկություններ և խնդրի լուծման ուղիներ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Շատ արդյունաբերություններ և շինարարություն օգտագործում են տեխնոլոգիական մեթոդներ, որոնք ներառում են գազային խառնուրդներ: Դա կարող է լինել, օրինակ, մասերի մշակումը պրոպանի այրիչների տակ կամ եռակցման ժամանակ պաշտպանիչ միջավայրերի ձևավորումը՝ աշխատանքային մասը թթվածնից մեկուսացնելու համար: Որոշակի պայմաններում նման գործընթացները կարող են հրահրել գազի կոռոզիա, մասնավորապես՝ բարձր ջերմաստիճանի կամ ճնշման դեպքում: Քիմիական ակտիվությունը մեծանում է, ինչը բացասաբար է անդրադառնում մետաղների և համաձուլվածքների կառուցվածքի վրա։ Հետևաբար, մշակվում են հատուկ միջոցներ՝ նման երևույթները կանխելու և դրանց հետևանքով առաջացած նման կոռոզիայի հետքերի դեմ պայքարելու համար։

Գազի կոռոզիայի որոշում

Կոռոզիայից այս տեսակի վնասը մետաղների մակերեսի քիմիական դեֆորմացիա է բարձր ջերմաստիճանում: Որպես կանոն, նման երևույթներ հանդիպում են մետաղագործական, նավթաքիմիական և քիմիական արդյունաբերություններում։ ԴեպիՕրինակ՝ կոռոզիան կարող է առաջանալ ծծմբաթթվի արտադրության ժամանակ, ամոնիակի սինթեզի և քլորաջրածնի առաջացման ժամանակ։ Բացի այդ, մետաղների գազային կոռոզիան օքսիդատիվ ռեակցիայի գործընթաց է, որը տեղի է ունենում շրջակա օդում որոշակի խոնավության գործակիցով պայմաններում: Այնուամենայնիվ, ամեն գազ չէ, որ կարող է կոռոզիա առաջացնել: Այս առումով ամենաակտիվ խառնուրդներն են ազոտի օքսիդները, ծծմբի երկօքսիդը, թթվածինը, ջրածինը և հալոգենները։ Ինչ վերաբերում է ոչնչացման օբյեկտներին, վառարանների և կաթսաների ամրապնդող ձողերին, խողովակաշարերի ցանցերին, գազատուրբինների մակերեսներին, ներքին այրման շարժիչների տարրերին և մետաղագործության մեջ ջերմային մշակման ենթարկվող համաձուլվածքներին։

Գործընթացի առանձնահատկությունները

Ռեակցիայի առաջին փուլում թթվածնի ատոմները քիմիական ներծծվում են մետաղի մակերեսի վրա։ Հենց մետաղի հետ թթվածնի փոխազդեցության առանձնահատկությունների մեջ է այս կոռոզիայի հիմնական առանձնահատկությունը: Փաստն այն է, որ ռեակցիան ունի իոնային փոխազդեցության բնույթ և դա տարբերում է երկօքսիդի բնորոշ քիմիական գործընթացներից։ Կապն ավելի ամուր է, քանի որ թթվածնի ատոմների վրա ազդում է հիմքում ընկած մետաղի ատոմների դաշտը: Այնուհետև տեղի են ունենում թթվածնի կլանման գործընթացներ, և թերմոդինամիկական կայունության պայմաններում քիմիզորբցիոն շերտը արագորեն վերածվում է օքսիդի թաղանթի: Ի վերջո, գազի կոռոզիայից կարող են առաջանալ աղեր, սուլֆիդներ և օքսիդներ մետաղի մակերեսին: Կոռոզիայից վնասման գործընթացների ինտենսիվության վրա ազդում են օքսիդացնող նյութի հատկությունները (գազային միջավայր),միկրոկլիմայական պարամետրերը (ջերմաստիճան, ճնշում և խոնավություն), ինչպես նաև բուն քիմիական ռեակցիայի օբյեկտի ներկա վիճակը։

Պաշտպանություն գազային կոռոզիայից համաձուլվածքով

Մետաղը բոլոր տեսակի քայքայիչ գործընթացներից պաշտպանելու ամենատարածված մեթոդներից մեկը: Այս մեթոդը հիմնված է կոռոզիոն մետաղի կառուցվածքի հատկությունների փոփոխման վրա: Ինքնին համաձուլվածքը ներառում է համաձուլվածքի մոդիֆիկացում` բաղադրիչների ներմուծմամբ, որոնք առաջացնում են դրա կառուցվածքի պասիվացում: Մասնավորապես կարելի է օգտագործել վոլֆրամ, նիկել, քրոմ և այլն։Հատկապես գազային հակակոռոզիոն պաշտպանության համար օգտագործվում են մետաղի ջերմակայունությունը և ջերմակայունությունը բարձրացնող տարրեր։ Լեգիրման գործընթացը կարող է իրականացվել ինչպես հատուկ ծածկույթների կիրառմամբ, այնպես էլ մշակված մասի մոդիֆիկացնող բաղադրիչների գազային փուլում ընկղմելով: Երկու դեպքում էլ մեծանում է մետաղի դիմադրությունը օքսիդատիվ պրոցեսների նկատմամբ։ Օրինակ, երկաթե մասի օքսիդացման արագությունը 900 °C-ում կրկնակի նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է այն համաձուլել A1 կարգի համաձուլվածքին 3,5%, իսկ քառապատիկ կրճատման համար՝ 5,5% A1 մոդիֆիկատորով։

Պաշտպանիչ մթնոլորտ՝ որպես կոռոզիայի դեմ պայքարի միջոց

Գազի օքսիդացման արդյունքում մետաղական բլանկները և համաձուլվածքները կոռոզիայից վնասից պաշտպանելու ևս մեկ տեխնիկա: Պաշտպանիչ մթնոլորտը կարող է ձևավորվել արգոնի, ազոտի և ածխածնի միջավայրերի միջոցով: Յուրաքանչյուր մետաղի համար օգտագործվում են հատուկ գազային խառնուրդներ: Օրինակ, չուգունը պաշտպանված է արգոնով կամածխածնի երկօքսիդի միացություններ, իսկ պողպատը լավ փոխազդում է ջրածնի և ազոտի հետ: Հիմնական խողովակաշարերի սպասարկման ժամանակ այս տեսակի պաշտպանությունը հիմնականում օգտագործվում է հավաքման եռակցման աշխատանքներ իրականացնելիս: Գործողության մշտական ռեժիմում ավելի հաճախ օգտագործվում է գազային ցանցերի էլեկտրական պաշտպանությունը կոռոզիայից, որը տեխնիկապես իրականացվում է մալուխային սխեմաներով կիսահաղորդիչների կողմից: Սա էլեկտրաքիմիական հակակոռոզիոն պատյան է, որը կառուցվածքում ներառում է անոդապաշտպան գալվանական պաշտպանության տարրեր։

Հակակոռոզիոն ջերմակայուն ծածկույթների օգտագործում

Այս մեթոդը նույնպես բաղկացած է կոռոզիայի պրոցեսի արագության նվազեցումից, սակայն հատուկ ջերմակայուն ծածկույթների հաշվին։ Երկաթե-ալյումինե ջերմային դիֆուզիոն շերտերի կիրառման սովորաբար օգտագործվող տեխնիկան հայտնի է որպես ջերմաքրոմիզացում: Արդյունավետ պաշտպանություն է ապահովում նաև մետաղական մասերի և կոնստրուկցիաների կերամիկա-մետաղների մշակումը։ Գազի կոռոզիայից նման պաշտպանության առավելությունները ներառում են ոչ միայն հուսալի ջերմային և մեխանիկական ծածկույթ, այլ նաև կեղևի ֆիզիկաքիմիական հատկությունների ճկուն փոփոխության հնարավորությունը: Ե՛վ հրակայուն օքսիդները, և՛ մետաղական բաղադրիչները, ինչպիսիք են մոլիբդենը և վոլֆրամը, կարող են օգտագործվել որպես ֆունկցիոնալ շերտի մաս:

Եզրակացություն

Մասնագետները ներգրավված են հակակոռուպցիոն պաշտպանության հսկողության կազմակերպման, կոնկրետ օբյեկտների նախագծերի մշակման և հաստատման գործում։ Ռուսաստանում «Մոսգազ» ԲԲԸ-ն գազային ցանցերի կոռոզիայից պաշտպանության խոշորագույն ստորաբաժանումներից է: Աշխատակիցներայս կառույցը զբաղվում է գազի օբյեկտների սպասարկմամբ՝ պահպանելով աշխատանքային ենթակառուցվածքի օպտիմալ վիճակը։ Մասնավորապես, կազմակերպությունը կատարում է այնպիսի աշխատանքներ, ինչպիսիք են էլեկտրաքիմիական պաշտպանության կայանքների տեղադրումը, ստորգետնյա գազատարների վտանգի գնահատումը, նյութերի քայքայիչության ինտենսիվության վերլուծությունը և այլն: Աշխատանքի մեծ մասի համար օգտագործվում են ժամանակակից չափագիտական սարքավորումներ. ճշգրիտ և համապարփակ ուսումնասիրել թիրախային օբյեկտները նրա կողմից կոռոզիայից: