Газова корозія: від карбюратора до металургійного заводу

Багато середовища при певних умовах стають агресивними і під їх вплив розвиваються корозійні процеси на поверхні речовин, з якими вони стикаються. Так, наприклад, в промисловості використовують газові середовища, які при температурах до 1000З є безпечними, при більш високих температурах викликають газову корозію багатьох речовин.

вражаючі фактори

Під поняттям «газова корозія» розглядають процеси проходять на поверхні речовин без наявності вологи і електрохімічних реакцій. Така ситуація можлива при високих температурах, коли сама вода переходить в газоподібний стан, або в атмосфері з дуже низькою вологістю. Найчастіше газової корозії схильні метали і їх сплави.

Поверхні взаємодії газового середовища, що має підвищену температуру, є основними місцями де зустрічається газова корозія. Виділяють кілька корозійно небезпечних виробництв і процесів:

  • нагрівальні печі;
  • термообробка металів;
  • хімічне виробництво;
  • деталі двигунів внутрішнього згоряння.

Газової корозії схильні до сопла ракетних двигунів, що вимагає додаткових заходів щодо їх захисту.

Звернути увагу! Агресивного впливу газу може піддаватися не тільки зовнішня поверхня конструкцій. Гази проникають всередину і зсередини вражають метали.

Метали найчастіше на виробництві і в механізмах піддаються термічній обробці. Чи будуть вони стійкі до впливу гарячих газів залежить від наступних факторів:

  • властивостей самої речовини, що піддається агресивному впливу;
  • хімічним складом газового реагенту;
  • температури;
  • часу дії високої температури;
  • тиску, під яким відбуваються процеси;
  • тимчасова протяжність або дискретність впливу газового середовища;
  • наявність механічної напруги.

Основні види газової корозії

Виділяють кілька видів газової корозії. Найбільш поширеною є корозійне руйнування:

  • окислительное;
  • атмосферний (азотне, водневе);
  • карбонильное;
  • ванадієве;
  • сірчисте;
  • хлористе.

Окислювальні процеси викликаються киснем, вуглекислим газом, парами води, оксидом сірки. При цьому відбувається окислення металу і водночас відновлення окислювача. На поверхні металевої конструкції осідають продукти реакцій, які дифундують в поверхневий шар речовини. У цьому шарі одні елементи замінюються іншими, що призводить до зміни властивостей металу.

Важливо! У перегрітому парі деякі окисні процеси відбуваються значно швидше ніж, наприклад, повітрі.

Виникає водневе зараження в декількох випадках:

  • гідрування нафти і вугілля;
  • синтез метанолу, аміаку;
  • в виробництвах, пов’язаних з технологічними середовищами, які мають в своєму складі водень, при високому тиску і температурі.

Газова корозія металів, пов’язана з воднем приводить до розтріскування металу, обезуглероживанию стали, утворення твердого, але крихкого, розчину водню в залозі.

Розтріскування відбувається там, де підвищується тиск усередині структури металу. Підвищенню внутрішнього тиску сприяють проникли всередину речовини атоми водню, які вступили в реакцію з вуглецем. Продуктом такої реакції є метан, а він при охолодженні і створює високий тиск.

Вплив водню можна зменшити, якщо легувати сталь хромом, ванадієм, титаном. Але необхідно враховувати, що різні легуючі речовини призводять до двох видів впливу водню:

  1. внутрікристалічної:
  2. поверхневому.

Відповідно, необхідно це враховувати в умовах реальної експлуатації механізмів, деталей.

Впливу азоту піддаються сплави, що мають в своєму складі хром, титан, берилій. Газова корозія металів проявляється в освіті на поверхні хлористих солей, якщо процеси проходять в середовищі з газоподібним хлором. Солі створюють корозійну плівку, яка починає плавиться, якщо підвищити температуру. Деякі метали вступають в реакцію з хлором при невисоких значеннях температури (свинець – 1000С, титан – 200С) і запалюється.

Ссылка на основную публикацию