Министерство образования и Науки Самарской области

ГБОУ СПО

«НОВОКУЙБЫШЕВСКИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКИЙ

ТЕХНИКУМ»
Учебное пособие

Коррозия и защита оборудования от

коррозии

2013 г.

Закирова Е.В. Преподаватель спецдисциплин.

Коррозия и защита оборудования от коррозии: Учеб. пособие.

Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2013. - с.: 55 ил., 20 табл.


Изложены теоретические основы химической и электрохимической коррозии. Рассмотрена коррозия металлов в атмосферных условиях, в почве и под водой, а также показано влияние внутренних, внешних, механических факторов и конструктивных особенностей химических машин и аппаратов на скорость электрохимической коррозии. Дана характеристика химического сопротивления металлических и неметаллических конструкционных материалов. Приведена классификация методов защиты от коррозии по механизму действия и способам защиты. Описаны металлические и неметаллические защитные покрытия, ингибиторы коррозии, электрохимическая защита. Даны конкретные примеры защиты химических машин и аппаратов от коррозии в различных условиях.

Пособие предназначено для студентов специальностей 240113 «Химическая технология органических веществ», 240134 «Переработка нефти и газа», 150415 «Сварочное производство», 150411 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования» , но может быть полезно для студентов вечернего отделения и других специальностей, интересующихся вопросами коррозионных разрушений и защитой от них.
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ

КОРРОЗИИ…………………………

2 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ

2.1 Возникновение электродного потенциала

2.2 Строение двойного электрического слоя

2.3 Термодинамика коррозионных электрохимических процессов

2.4 Коррозионные гальванические элементы и электродные реакции

2.5 Механизм растворения металлов

2.6 Пассивность металлов

2.7 Влияние различных факторов на скорость электрохимической коррозии

3 КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ

3.1 Атмосферная коррозия

3.2 Подземная коррозия

3.3 Морская коррозия

3.4 Коррозия в расплавленных солях

3.5 Биохимическая коррозия

4 ЛОКАЛЬНАЯ КОРРОЗИЯ

---

4.1 Межкристаллитная коррозия

4.2 Точечная (питтинговая) коррозия

4.3 Контактная коррозия

4.4 Щелевая коррозия

5 ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ

5.1 Газовая коррозия

5.2 Химическая коррозия в неэлектролитах

6 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ

7 КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ КОНСТРУКЦИ-

ОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

7.1 Характеристика коррозионной стойкости металлов

7.2 Коррозионностойкое легирование металлов

7.3 Жаростойкое легирование металлов

7.4 Классификация коррозионноустойчивых сплавов

7.5 Коррозионностойкие сплавы на основе железа

7.6 Коррозионная стойкость медных сплавов

7.7 Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов

7.8 Поведение металлов и сплавов в агрессивных химических средах

7.9 Неметаллические конструкционные материалы. Процессы старения

8 МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ

9 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ

10 ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ УМЕНЬШЕНИЕМ

АГРЕССИВНОСТИ КОРРОЗИОННОЙ СРЕДЫ

10.1 Обработка коррозионной среды

10.2 Ингибиторы коррозии

11 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА

12 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ КОРРОЗИОННЫХ

ПРОЦЕССОВ

12.1 Классификация методов коррозионных исследований

12.2 Критерии оценки коррозионных эффектов

12.3 Методы коррозионных испытаний

14.4 Мониторинг коррозионных процессов

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


ВВЕДЕНИЕ
Современное развитие химической промышленности, разработка новых

технологических процессов, протекающих в агрессивных средах, предъявляют к конструкционным материалам высокие требования. Наиболее важными конструкционными материалами являются металлы и их сплавы. В процессе эксплуатации изделий, вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой происходит коррозия, что приводит к разрушению металлических конструкций, аппаратов, трубопроводов и др.

Коррозия начинается с поверхности металла и, при дальнейшем раз-

витии этого процесса, распространяется вглубь. Средой, в которой про-

исходит коррозия металлов, являются различные жидкости и газы. Коррози-

---

онный процесс протекает на границе двух фаз: металл – окружающая среда,

т. е. является гетерогенным процессом взаимодействия жидкой или газооб-

разной среды с металлом. Широкое применение в химической промышлен-

ности находят сплавы железа, меди, алюминия, никеля, титана и др. Даль-

нейшее развитие техники выдвигает проблему применения таких металлов,

как тантал, цирконий, рений, германий, торий, иридий.

Масштабы коррозии и убытки, причиняемые ею, станут очевидными,

если учесть, что около 10% всего производимого металла безвозвратно теря-

ется вследствие разрушающего действия коррозии. Экономические потери

от коррозии можно разделить на прямые и косвенные. Прямые потери вклю-

чают стоимость заменяемых металлических конструкций и механизмов или

их частей, стоимость коррозионностойких металлов и сплавов, применяемых

вместо материалов, имеющих те же механические свойства, но нестойких к

коррозии, стоимость различных видов защиты от коррозии и т. д. К косвен-

ным потерям относятся расходы, связанные с простоем оборудования во

время замены части машины или аппарата, разрушаемых коррозией, с загрязнением выпускаемых изделий продуктами коррозии и др.

Повышение цен на энергоресурсы и металлы до мирового уровня при-

вело к резкому сокращению и объемов, и областей применения нержавею-

щих сталей, титана. Одновременно повышается интерес к современным по-

лимерным коррозионностойким материалам в области химического машино-

строения.

Химические, физические и биологические загрязнения природной среды

приводят к заметной интенсификации коррозионных процессов. Понятия о

необходимости и достаточности противокоррозионной защиты должны кор-

ректироваться с учетом экологической обстановки.

С другой стороны, коррозионные повреждения часто оказываются при-

чиной крупномасштабных загрязнений окружающей среды. Лидерами здесь

являются нефтедобыча, транспорт нефтепродуктов, нефтехимическая и хи-

мическая промышленности. Общие убытки, причиняемые народному хозяй-

ству от коррозии металлов, огромны. Для правильной постановки практиче-

ской работы по защите химических машин и аппаратов от коррозии необ-

ходимо знание теории процессов коррозии и методов борьбы с ней.
1 КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ КОРРОЗИИ
Коррозией называют процесс разрушения металлов при химическом, электрохимическом и биохимическом взаимодействии их с окружающей средой. Коррозия металлов классифицируется по механизму и условиям протекания процесса и характеру коррозионного разрушения.

---

По механизму протекания процесса различают химическую, электрохимическую и биохимическую коррозию.

Химическая коррозия – взаимодействие металла и коррозионной среды, при котором окисление металла и восстановление окисленного компонента коррозионной среды (деполяризатора) протекают в одном акте. Это процесс, протекающий за счет гетерогенной химической реакции.

По условиям протекания к этому виду относятся:

— газовая коррозия, т.е. окисление металла в газовой среде при высокой

температуре и невозможности конденсации влаги на поверхности металла;

— коррозия в неэлектролитах, т.е. в жидкостях, непроводящих электри-

ческий ток.

Электрохимическая коррозия – взаимодействие металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором окисление металла и восстановление окисленного компонента коррозионной среды (деполяризатора) протекают не в одном акте. При этом виде коррозии одновременно протекают две реакции – окисления и восстановления, локализованные на определенных участках поверхности корродирующего металла. При электрохимической коррозии процесс растворения металла сопровождается появлением электрического тока, т.е. передвижением электронов по поверхности металла и ионов в растворе электролита от одного участка к другому.

По условиям протекания к этому виду коррозии относятся:

— атмосферная коррозия во влажной газовой или воздушной атмосфере;

— коррозия в электролитах – жидкостях, проводящих электрический ток;

— почвенная или подземная коррозия металлических сооружений, на-

ходящихся под землей;

— электрокоррозия под действием внешнего источника тока, т.е. коррозия изделий, находящихся под землей, вызванная блуждающими токами;

— контактная коррозия металлов – разрушение металла в растворе электролита вследствие контакта с другим металлом, имеющим более положительный электродный потенциал, чем потенциал основного металла;

— коррозия под напряжением – разрушение металла при одновременном воздействии агрессивной среды и механических напряжений. Различают коррозионное растрескивание, коррозионную усталость, коррозию при трении и коррозионную кавитацию.

Биохимическая коррозия – это процесс, связанный с воздействием микроорганизмов на металл. При этом металл разрушается вследствие того, что он служи питательной средой для микроорганизмов

---

, или под действием продуктов, образующихся в результате их жизнедеятельности. Биохимическая коррозия, как правило, протекает в растворах электролитов, поэтому параллельно может протекать и электрохимическая коррозия.

Коррозия, в зависимости от природы металла, агрессивности среды и других факторов, приводит к различным видам разрушений. По характеру коррозионного разрушения различают общую, или сплошную, местную и растрескивающуюся коррозию (рисунок).


Характер коррозионных разрушений
Общая, или сплошная, коррозия охватывает всю поверхность металла, находящуюся под воздействием агрессивной среды, и может быть равномерной (а), например, коррозия углеродистой стали в растворах серной кислоты, и неравномерной (б), например, коррозия этой же стали в присутствии хлор-ионов. Местная коррозия охватывает отдельные участки поверхности металла. Она подразделяется на: коррозию пятнами (в), которая занимает относительно большие участки поверхности и распространяется неглубоко; коррозию язвами (г), которая поражает металл на большую глубину и на ограниченной площади; точечную, или питтинговую (д), которая поражает металл в отдельных точках на большую глубину, в некоторых случаях насквозь; межкристаллитную коррозию (е) – коррозию по границам кристаллитов металла; распространяется на обширной поверхности металла и на большую глубину. Этот вид коррозии опасен тем, что внешний вид металлического изделия не изменяется, но при этом металл теряет прочность и пластичность. Растрескивающаяся коррозия (ж) – это коррозия металла при одновременном воздействии на металл коррозионной среды и механических напряжений, при этом скорость коррозии металла резко возрастает. Неравномерная коррозия более опасна, чем равномерная, так как вызывает в отдельных местах значительное уменьшение сечения. Приведенная классификация условна, потому что реальные формы коррозионных разрушений могут находиться между характерными типами, показанными на рисунке.


2 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ

2.l Возникновение электродного потенциала
Электрохимическая коррозия металлов представляет собой самопроиз-

вольное разрушение металла вследствие электрохимического взаимодейст-

вия его с электролитом. Это гетерогенная реакция, протекающая на поверх-

---

Смотрите также файлы

• Актуальные методологические проблемы правового исследования.docx

• Отработка норматива по псп 7.docx

• Ответ счеты.docx

• Локальные компьютерные сети.docx

• Экран шетіне жеткенше оан тіреліп итеріп айтады олданыса енбеген лшем бірліктері Йоттабайт.docx