Классификация коррозионной стойкости материалов

Значения линейной скорости коррозии лежат в основе классификации коррозионной стойкости.

Таблица 3.1 - Классы коррозионной стойкости материалов

Следует сказать, что нормы и правила фармацевтических производств, нормы и методы контроля качества АФС (Фармакопея) предъявляют весьма жёсткие требования к коррозионной стойкости рабочих (контактирующих с продуктом) узлов оборудования.

Можно априори сказать, что рабочие узлы оборудования, особенно на стадиях получения очищенных ("фармакопейных") АФС должны быть изготовлены только из совершенно стойких или вполне стойких материалов. Более того, зачастую требования ещё жёстче; причём коррозионная активность большинства реакционных сред производств БАВ не охарактеризована в литературе по антикоррозионной защите. В этих случаях материалы и оборудование подлежат обязательному испытанию в реальных производственных (или близких к ним) условиях.

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ

Антикоррозионная защита оборудования – важная задача для любой сферы техники, а для химических отраслей промышленности – особенно.

Все методы антикоррозионной защиты можно свести в несколько классов.

Использование коррозионностойких материалов.

Самый очевидный, самый эффективный (отнюдь не всегда – самый дешёвый) – самый важный метод.

В настоящее время в развитых странах химическую аппаратуру практически полностью изготовляют из коррозионностойких материалов. Несмотря на удорожание такого оборудования в среднем на (30…100) %, снижение потерь от коррозии позволяет существенно повысить надёжность техники и, следовательно, безопасность производства. При этом исключаются необходимость окраски и других подобных мер защиты; затраты на эксплуатацию снижаются в (2..5) раз. Практически исключается или радикально снижается количество выбросов продуктов коррозии в окружающую среду.

Методы флегматизации среды.

Коррозия – очень сложный процесс, зависящий от многих факторов. В ряде случаев даже незначительные изменения состава среды – особенно концентраций электролитов и окислителей – существенно изменяют редокс-потенциал системы, вплоть до перехода в область пассивации.

Так, например введение в среду незначительных количеств бихроматов или KMnO₄ резко – в (5…200) раз – повышает стойкость титана к хлороводороду и соляной кислоте. Аналогично, добавки бихроматов повышают стойкость ряда сталей к азотной кислоте.

Специфический метод применяют для защиты контактных пар от электрохимической коррозии. К элементам пары подключают источник напряжения, равного по значению и противоположного по знаку потенциалу пары – в итоге суммарная Э.Д.С. системы становится нулевой, что подавляет коррозию.

Методы пассивации поверхности.

3.1. Химические методы.

Эти методы применяют преимущественно для металлических материалов. Они сводятся к образованию на поверхности металла слоя защитной плёнки (оксидной, сульфидной, фосфидной, фторидной), значительно более стойкой, нежели сам металл.

Химическая пассивация называется травлением. Широко применяются методы электрохимической – как анодной. так и катодной пассивации (для алюминия - анодирование).

3.2. Механико-технологические методы.

Сюда относятся приёмы уплотнения (накатки, наклёпки, ковки), а также тщательной шлифовки и полировки рабочих поверхностей.

Реальные материалы всегда имеют (как это известно из курсов физики, механики и ПАХТ) шероховатую поверхность.

Рисунок 4. Схема шероховатой поверхности.

r₁ и r₂ – главные радиусы кривизны шероховатостей.

_____________________________

Если в простейшем приближении считать, что все шероховатости – полусфера радиуса r, - то избыточная площадь реальной шероховатой поверхности – по сравнению с идеальной плоскостью составит

F_е = 2 N_шpr² – 1 (3.3)

N_ш – число шероховатостей на единице поверхности материала;

r – радиус кривизны, м.

Кроме того, за счёт поверхностного натяжения повышается потенциальная энергия искривлённой поверхности

Е_е = 2s/r

Где s - поверхностное натяжение.

Любое уплотнение снижает поверхностное натяжение и уменьшает избыточную поверхность; как следствие.

возрастает степень однородности и стойкость материала.

Поиск по сайту: