Коррозия металлических осей при контакте с химикатами

Он представляет

Коррозия металлических колонн в химических средах представляет собой серьёзную проблему для систем управления технологическими процессами, нефтехимической, пищевой и фармацевтической промышленности. Это явление ежегодно приводит к прямым и косвенным убыткам в миллионы долларов. В этой подробной статье мы подробно рассмотрим механизмы коррозии металлических колонн, факторы, влияющие на неё, методы предотвращения и современные технологии защиты.

Часть 1: Принципы коррозии металлических колонн

1.1 Определение химической коррозии

Коррозия — это постепенное разрушение материала в результате химических или электрохимических реакций с окружающей средой. В случае металлических осей это явление часто усугубляется воздействием химикатов, влаги или электролитов.

1.2 Основные механизмы коррозии колонн

• Равномерный износ   : износ поверхности, происходящий равномерно по всей поверхности.

• Электрохимическая коррозия   : когда два разных металла вступают в контакт

• Укусы   : образуют глубокие, локализованные укусы.

• Щелевая коррозия   : в труднодоступных местах, например, под уплотнительными прокладками.

• Коррозионное растрескивание под напряжением   : сочетание химического воздействия и механического напряжения.

• Коррозия и истирание   : сочетание химического воздействия и механического износа.

Часть вторая: Факторы, влияющие на износ осей

2.1 Факторы окружающей среды

• Химический тип   : кислота, основание, соль, растворитель

• химическая концентрация

• Рабочая температура

• Скорость потока жидкости

• Наличие твердых частиц в суспензии

2.2 Минеральные факторы

• Материал вала   : углеродистая сталь, нержавеющая сталь, никелевый сплав.

• Покрытие поверхности   : хром, никель, керамическое покрытие.

• твердость поверхности

• поверхностные микротрещины

2.3 Факторы проектирования

• Концентрация напряжений при изменении поперечного сечения

• Качество конечной поверхности

• Тип используемых марок

• Возникает застой или мертвая зона.

Часть III: Химические вещества и коррозионные эффекты

3.1   Кислота

• Серная кислота   : очень едкое вещество при умеренных концентрациях.

• Соляная кислота   : Вызывает коррозию, особенно при высоких температурах.

• Азотная кислота   : различное поведение в зависимости от концентрации и температуры

• Органические кислоты   : локальная коррозия нержавеющей стали

3.2 Основные понятия

• Каустическая сода   : едкое вещество в высоких концентрациях и при высоких температурах.

• Аммиак   : риск   образования трещин под напряжением   в меди и ее сплавах.

3.3 Соль

• Хлориды   : вызывают коррозию в углублениях и трещинах.

• Сульфаты   : коррозия   в анаэробных условиях

• Галогениды   : Коррозия усиливается при высоких температурах.

3.4 Растворитель

• Хлорированные соединения   : разрушают некоторые защитные полимеры.

• Углеводороды   : поглощаются некоторыми герметиками

Часть четвертая: Методы оценки и мониторинга коррозии

4.1 Разрушительные методы

• Минералогический анализ   : микроскопическое исследование

• Ускоренные испытания на коррозию

• Измерение потери веса

4.2 Неразрушающие методы

• Ультразвук   : измерение остаточной толщины

• Вихретоковый контроль   : выявление поверхностных дефектов

• Тепловидение   : обнаружение участков активной коррозии

• Мониторинг коррозионного потенциала

4.3 Лабораторные методы

• Линейная поляризация

• Электрохимическая импедансная спектроскопия

• электронный микроскоп

Раздел 5. Стратегии профилактики и контроля

5.1 Выбор подходящих материалов

• Нержавеющая сталь   : серии 300 и 400

• Никелевые сплавы   : Инконель, Хастеллой

• Титановые сплавы   : стойкость к хлоридам.

• Полимерные соединения   : в некоторых применениях

5.2 Защитное покрытие

• Металлопокрытие   : твёрдый хром и никель.

• Керамическое покрытие   : оксид металла

• Полимерное покрытие   : эпоксидная смола, полиуретан.

• Композитный пол   : сочетание нескольких материалов

Бочковые насосы Tapflo

5.3 Электрохимические методы

• Катодная защита   : использование жертвенных анодов

• Анодная защита   : пассивация поверхности

• Ингибиторы коррозии   :   химические добавки

5.4 Модификация конструкции

• Инженерные усовершенствования для снижения концентрации напряжений

• Улучшенная система герметизации

• Используйте защитные покрытия в критических зонах .

• Простая в обслуживании конструкция

Часть 6: Новые технологии коррозионной стойкости

6.1 Нанопокрытие

• Нанопокрытия   : повышенная адгезия и устойчивость

• Наноматериалы   : объединение свойств нескольких материалов

• Умные покрытия   : способность к самовосстановлению

6.2 Гибридная краска

• Смесь полимера и керамики

• многослойное покрытие

• покрытие с фазовым переходом

6.3 Новый метод герметизации

• Усовершенствованные механические уплотнения

• Система магнитного уплотнения

• модифицированные полимерные уплотнения

Часть седьмая: Отраслевые стандарты и рекомендации

7.1 Стандарты материалов

• ASTM A276   : Стандарт для нержавеющей стали

• ISO 15156   : Материалы для использования в средах, содержащих H2S

• NACE MR0175   : Коррозионная стойкость в нефтегазовой промышленности

7.2 Стандарты испытаний на коррозионную стойкость

• ASTM G48   : Испытание на абразивный износ в области питтинга и щелей

• ASTM G31   : Испытание на погружение для оценки коррозии

• ISO 9227   : Испытание в соляном тумане**

7.3 Критерии покрытия

• ISO 12944   : Защитные покрытия для стальных конструкций

• ASTM D1654   : Оценка металлоорганических покрытий

• NACE SP0169   : Борьба с коррозией с использованием катодной защиты

Часть восьмая: Практические исследования и опыт

8.1 Износ вала насоса в химической промышленности

• Причина   : Сочетание кислот и выветривания.

• Решение   : использовать двойные сплавы.

8.2 Проблемы коррозии в миксерах в пищевой промышленности

• Проблема   : частая уборка и хлорированная среда

• Устранение неполадок   : полимерные покрытия на основе эпоксидной смолы

8.3 Успешный опыт в сфере судоходства

• Условия   : Морская вода с высоким содержанием хлоридов.

• Решение   : Сочетание катодной защиты и гибридных покрытий.

Окончательно

Коррозия металлических колонн под воздействием химических веществ — сложное явление, требующее системного и комплексного подхода к профилактике и контролю. Выбор подходящих материалов, оптимизация конструкции, использование современных покрытий и внедрение эффективных программ мониторинга могут значительно продлить срок службы металлических колонн. Появление новых технологий, таких как нанопокрытия и интеллектуальные материалы, открыло новые возможности для решения этой промышленной проблемы. Инвестиции в исследования и разработки, а также обучение технического персонала, имеют решающее значение для успешного управления коррозией металлических колонн в агрессивных химических средах.