Основы проектирования химических производств

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 па 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 (Н^, 802, С03, 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 гшенки, 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:

Ре, С + СУ, —> ЗРе + СО;,;

ЯсчС ■+■ С02 —> ЗРе + 2СО;

Ре3С + 2Н,0 -» ЗРе + СО, + 2НГ

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

Ре, С + 2Н3 —» ЗРе + СН^.

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

Ме -+■ «СО —> Ме{СО)„.

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