Поражающие факторы, сопровождающие газовую коррозию

Многие среды при определённых условиях становятся агрессивными и под их воздействие развиваются коррозийные процессы на поверхности веществ, с которыми они соприкасаются. Так, например, в промышленности используют газовые среды, которые при температурах до 1000С являются безопасными, при более высоких температурах вызывают газовую коррозию многих веществ.Трубы газовые

Поражающие факторы

Под понятием «газовая коррозия» рассматривают процессы проходящие на поверхности веществ без наличия влаги и электрохимических реакций. Такая ситуация возможна при высоких температурах, когда сама вода переходит в газообразное состояние, или в атмосфере с очень низкой влажностью. Чаще всего газовой коррозии подвержены металлы и их сплавы.

Поверхности взаимодействия газовой среды, имеющей повышенную температуру, являются основными местами где встречается газовая коррозия. Выделяют несколько коррозийно опасных производств и процессов:

  • нагревательные печи;
  • термообработка металлов;
  • химическое производство;
  • детали двигателей внутреннего сгорания.

Газовой коррозии подвержены сопла ракетных двигателей, что требует дополнительных мер по их защите.

Обратить внимание! Агрессивному воздействию газа может подвергаться не только внешняя поверхность конструкций. Газы проникают вглубь и изнутри поражают металлы.

Металлы чаще всего на производстве и в механизмах подвергаются тепловому воздействию. Будут ли они устойчивы к влиянию горячих газов зависит от следующих факторов:

  • свойств самого вещества, подвергаемого агрессивному воздействию;
  • химическому составу газового реагента;
  • температуры;
  • времени действия высокой температуры;
  • давления, под которым происходят процессы;
  • временная протяжённость или дискретность влияния газовой среды;
  • наличие механического напряжения.

Основные виды газовой коррозии

Выделяют несколько видов газовой коррозии. Наиболее распространённой является коррозийное разрушение:

  • окислительное;
  • атмосферное (азотное, водородное);
  • карбонильное;
  • ванадиевое;
  • сернистое;
  • хлористое.

Окислительные процессы вызываются кислородом, углекислым газом, парами воды, оксидом серы. При этом происходит окисление металла и одновременно восстановление окислителя. На поверхности металлической конструкции оседают продукты реакций, которые диффундируют в поверхностный слой вещества. В этом слое одни элементы заменяются другими, что приводит к изменению свойств металла.

Важно! В перегретом паре некоторые окислительные процессы происходят значительно быстрее чем, например, воздухе.

Возникает водородное заражение в нескольких случаях:

  • гидрирование нефти и угля;
  • синтез метанола, аммиака;
  • в производствах, связанных с технологическими средами, имеющими в своём составе водород, при высоком давлении и температуре.

Газовая коррозия металлов, связанная с водородом приводит к растрескиванию металла, обезуглероживанию стали, образованию твёрдого, но хрупкого, раствора водорода в железе.

Растрескивание происходит там, где повышается давление внутри структуры металла. Повышению внутреннего давления способствуют проникшие внутрь вещества атомы водорода, которые вступили в реакцию с углеродом. Продуктом такой реакции является метан, а он при остывании и создаёт высокое давление.

Влияние водорода можно уменьшить, если легировать сталь хромом, ванадием, титаном. Но необходимо учитывать, что разные легирующие вещества приводят к двум видам воздействия водорода:

  1. внутрикристаллическому:
  2. поверхностному.

Соответственно, необходимо это учитывать в условиях реальной эксплуатации механизмов, деталей.

Воздействию азота подвергаются сплавы, имеющие в своём составе хром, титан, бериллий. Газовая коррозия металлов проявляется в образовании на поверхности хлористых солей, если процессы проходят в среде с газообразным хлором. Соли создают коррозийную плёнку, которая начинает плавится, если повысить температуру. Некоторые металлы вступают в реакцию с хлором при невысоких значениях температуры (свинец — 1000С, титан — 200С) и воспламеняется.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*