ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. И ОБОРУДОВАНИЯ

Виды коррозии

Коррозия металлов может протекать по химическому и электро­химическому механизму.

Электрохимическая коррозия возникает при действии на металл электролитов и влажных газов и характеризуется наличием двух парал­лельно идущих процессов: окислительного (растворение металла) и вос­становительного (выделение металла из раствора). Этот вид коррозии сопровождается протеканием электрического тока в результате образо­вания микрогальванических элементов. Возникновение коррозионных разрушений в металле связано с неоднородностью металла, присутстви­ем примесей, нарушением структуры металла или защитного слоя, непо­стоянством состава раствора, неравномерностью деформаций различных участков, разностью температур и другими факторами.

Скорость электрохимической коррозии зависит от концентрации и скорости движения раствора, состава и структуры металла, растворимо­сти продуктов коррозии на анодных и катодных участках, температуры, давления и др.

Химическая коррозия возникает при действии сухих газов и жидких неэлектролитов на металлы, а также при действии электролитов на неметаллы. Механизм химической коррозии сводится к диффузии ионов металла сквозь постоянно утолщающуюся пленку продуктов кор­розии и встречной диффузии атомов или ионов кислорода.

Примером химической коррозии является газовая коррозия - про­цесс взаимодействия металлов при высоких температурах и давлениях с кислородом или другими газами (H2S, S02, С02, водяной пар). В резуль­тате этого процесса на поверхности металлов образуется оксидная плен­ка, которая во многих случаях обладает защитными свойствами. Толщи­на такой пленки может меняться от 1... 5 мм до десятых долей милли­метра. Хорошими защитными свойствами обладают оксидные пленки, у которых коэффициент линейного термического расширения (КЛТР) близок к значению КЛТР металла.

Скорость химической коррозии значительно зависит от температу­ры и давления. При повышенных температурах вследствие химической коррозии происходит процесс обезуглероживания углеродистых сталей:

Fe3C + 02 —> 3Fe + С02;

Fe3C + С02 -> 3Fe + 2СО;

Fe3C + 2Н20 3Fe + С02 + 2Н2.

При повышенных температурах и давлениях обезуглероживание может происходить за счет гидрирования (водородная коррозия):

Fe3C + 2Н2 3Fe + СН4.

При сравнительно низких температурах и высоких давлениях про­исходит разрушение металла в результате воздействия на него оксида углерода с образованием карбонилов (карбонильная коррозия):

Me + пСО —» Ме(СО)„.

Наличие механических воздействий в присутствии агрессивных сред приводит к возникновению коррозионной навигации и коррозион­ной усталости металла, сопровождающихся серьезными коррозионными разрушениями.