Gaskorrosion: definition, funktioner og måder at løse problemet på

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Mange industrier og byggeri bruger teknologiske metoder, der involverer gasblandinger. Dette kan for eksempel være bearbejdning af dele under propanbrændere eller dannelse af beskyttende miljøer under svejsning for at isolere emnet fra ilt. Under visse forhold kan sådanne processer fremkalde gaskorrosion - især ved forhøjet temperatur eller tryk. Kemisk aktivitet øges, hvilket negativt påvirker strukturen af metaller og legeringer. Derfor udvikles særlige midler til at forhindre sådanne fænomener og bekæmpe de resulterende spor af korrosion af denne art.

Bestemmelse af gaskorrosion

Denne type korrosionsskader er en kemisk deformation af overfladen af metaller ved høj temperatur. Typisk findes sådanne fænomener i den metallurgiske, petrokemiske og kemiske industri. TilFor eksempel kan korrosion forekomme under produktionen af svovlsyre, under syntesen af ammoniak og dannelsen af hydrogenchlorid. Gaskorrosion af metaller er også en oxidativ reaktionsproces, der finder sted under forhold med en vis fugtighedskoefficient i den omgivende luft. Det er dog ikke enhver gas, der kan fremkalde korrosion. De mest aktive blandinger i denne henseende er nitrogenoxider, svovldioxid, oxygen, brint og halogener. Hvad angår destruktionsgenstande, armeringsstænger til ovne og kedler, rørledningsnetværk, overflader på gasturbiner, elementer af forbrændingsmotorer og legeringer, der udsættes for varmebehandling i metallurgi.

Procesfunktioner

I det første trin af reaktionen kemisorberes oxygenatomer på metaloverfladen. Det er i detaljerne i interaktionen af ilt med metallet, at hovedtræk ved denne korrosion ligger. Faktum er, at reaktionen har karakter af ionisk interaktion, og dette adskiller den fra typiske kemiske processer i dioxid. Bindingen er stærkere, fordi iltatomerne påvirkes af feltet af de underliggende metalatomer. Ydermere finder oxygenadsorptionsprocesser sted, og under betingelser med termodynamisk stabilitet omdannes kemisorptionslaget hurtigt til en oxidfilm. I sidste ende kan gaskorrosion danne s alte, sulfider og oxider på metaloverfladen. Intensiteten af processerne med korrosionsskader er påvirket af egenskaberne af oxidationsmidlet (gasformigt medium),mikroklimatiske parametre (temperatur, tryk og fugtighed), samt den aktuelle tilstand af selve det kemiske reaktionsobjekt.

Beskyttelse mod gaskorrosion ved legering

En af de mest almindelige metoder til at beskytte metal mod alle mulige ætsende processer. Denne metode er baseret på at ændre egenskaberne af strukturen af et korroderende metal. I sig selv involverer legering modifikation af legeringen ved at indføre komponenter, der forårsager passivering af dens struktur. Der kan især anvendes wolfram, nikkel, krom etc. Specielt til gas-korrosionsbeskyttelse anvendes elementer, der øger metallets varmebestandighed og varmebestandighed. Legeringsprocessen kan udføres både ved at påføre specielle belægninger og ved at nedsænke emnet i gasfasen af modificerende komponenter. I begge tilfælde øges metallets modstand mod oxidative processer. For at halvere oxidationshastigheden af en jerndel ved 900 °C er det f.eks. nødvendigt at legere den med en A1-legering på 3,5 % og for en firedobbelt reduktion med en A1-modifikator på 5,5 %

Beskyttende atmosfære som et middel til at bekæmpe korrosion

En anden teknik til at beskytte metalemner og legeringer mod korrosionsskader som følge af gasoxidation. Beskyttende atmosfærer kan dannes af argon-, nitrogen- og kulstofmedier. Specifikke gasblandinger bruges til hvert metal. For eksempel er støbejern beskyttet af argon elkuldioxidforbindelser, og stål interagerer godt med brint og nitrogen. Ved vedligeholdelse af hovedrørledninger bruges denne form for beskyttelse hovedsageligt, når der udføres montagesvejseaktiviteter. I en konstant driftsform anvendes oftere elektrisk beskyttelse af gasnetværk mod korrosion, som teknisk udføres af halvledere med kabelkredsløb. Dette er en slags elektrokemisk anti-korrosionsskal, som indeholder elementer af anodebeskyttende galvanisk beskyttelse i strukturen.

Brug af anti-korrosions varmebestandige belægninger

Denne metode består også i at reducere hastigheden af korrosionsprocessen, men på bekostning af specielle varmebestandige belægninger. En almindeligt anvendt teknik til påføring af jern-aluminium termiske diffusionslag er kendt som termokromisering. Keramisk-metalbearbejdning af metaldele og strukturer giver også effektiv beskyttelse. Fordelene ved en sådan beskyttelse mod gaskorrosion inkluderer ikke kun en pålidelig termisk og mekanisk belægning, men også muligheden for fleksibel modifikation af skallens fysisk-kemiske egenskaber. Både ildfaste oxider og metalkomponenter som molybdæn og wolfram kan bruges som en del af det funktionelle lag.

Konklusion

Specialister er involveret i organiseringen af kontrol af korrosionsbeskyttelse, udvikling og godkendelse af projekter for specifikke objekter. I Rusland er JSC Mosgaz en af de største afdelinger til beskyttelse af gasnetværk mod korrosion. Medarbejdereaf denne struktur er engageret i servicering af gasfaciliteter, opretholdelse af den optimale tilstand af arbejdsinfrastrukturen. Organisationen udfører især arbejde som installation af elektrokemiske beskyttelsesinstallationer, vurdering af faren ved underjordiske gasledninger, analyse af intensiteten af materialers korrosivitet osv. Til det meste af arbejdet anvendes moderne metrologisk udstyr til at undersøg præcist og grundigt målobjekter for korrosion fra hende.