Газдық коррозиялар

Жоспар:

1.  Кіріспе
2. Газдық коррозиялар
3. Қорытынды

    Металлургияда, химия өнеркәсібінде көптеген процестер немесе олардың белгілі бір кезеңдері жоғары температура мен қысым жағдайында жүреді. Төмен температурада (100 - 200 °C) көптеген газдар мен олардың қоспалары қауіпті емес. Жоғары температурада (200 - 300 ° C жоғары) және қысымда газдардың химиялық белсенділігі айтарлықтай артады және олар металдар мен қорытпаларға зиянды әсер ете бастайды.

    200 °C жоғары температурада хлор зиянды, ал 300 °C жоғарыда хлорсутек (HCl). Температураның 500°С дейін көтерілуімен күкірт буы, күкірт диоксиді (күкірт оксиді (IV), күкірттің қос тотығы, күкірт диоксиді, SO2) және азоттың қос тотығы (азот оксиді (IV), қоңыр газ, NO2) да химиялық белсенділікке ие болады.

     Газдар мен олардың қоспаларының әрекетін жақсы зерттеу керек, өйткені. металлургиялық немесе химиялық өндіріс жағдайында жоғарыда аталған жағдайлар жиі кездеседі.

     Технологиялық ортада газды коррозияның келесі жағдайлары жиі кездеседі: сутегі коррозиясы, болаттың көмірсізденуі, сульфидті коррозия, карбонил коррозиясы, хлор және хлорсутек ортасындағы бұзылу.

     Сутекті коррозия - бұл негізінен сутегі бар технологиялық орталарда жоғары температура мен қысым әсерінен байқалатын коррозияның бұзылуының бір түрі. Өте жиі сутегі коррозиясы мұнай мен көмірді гидрлеуде, метанол мен аммиак синтезінде және т.б.

   Сутегімен әсер еткенде метал екі түрлі бұзылуға ұшырауы мүмкін: сутегі коррозиясы және сутегі морт. Көбінесе бұл екі түрі бір мезгілде кездеседі.

    Сутегі коррозиясы ортаның сутегі мен болаттың карбидті құрамдас бөлігінің химиялық әрекеттесуі нәтижесінде пайда болады. Жоғары температура мен қысымда болат бұйымның бетіне түсетін сутегі диссоциацияланады. Түзілген Н2 атомдары өте қозғалмалы, диаметрі 0,1 нм. Сутегі атомдары металға терең еніп, онда ериді. Оның бір бөлігі көміртекпен әрекеттеседі:

C + 4H = CH4

    Металл суыған кезде сутегі жеткілікті жоғары ішкі қысым жасай отырып, газ күйіне өтеді. Бұл металды сындырады. Бетінде жарықтар пайда болады. Болаттың беріктігі айтарлықтай төмендейді.

Әдетте сутегі коррозиясы бірнеше себептерге байланысты пайда болады:

- кеуектерде СН4 түзілу кезінде ішкі қысымның жоғарылауы және соның салдарынан дән шекарасы бойында крекинг;

- цементиттің сутегі тотықсыздануынан болатын болатты көмірсіздендіру (Fe3C болаттар құрамына кіреді):

Fe3C + 2H2 = 3Fe + CH4;

- сутегі болатқа терең еніп, сутегінің Fe құрамындағы сынғыш қатты ерітіндісін түзеді.

   Сутегі коррозиясының инкубациялық кезең деп аталатын кезеңі бар, оның барысында бұзылудың сыртқы белгілері болмайды. Орташа алғанда, бұл кезең шамамен 1000 сағатты құрауы мүмкін (шарттарға байланысты).

Термодинамика бойынша есептеулер жоғары қысымда және шамамен 350 - 600 ° C температурада цементит толығымен дерлік жойылатынын көрсетеді.

СН4 (метан) түзілетін реакция көлемді азайту бағытында жүруі мүмкін, яғни. ол қайтымды. Температура жоғарылағанда реакция тепе-теңдігі оңға ығысады. Сондықтан мұнай-химия өнеркәсібінде температура 200 ° C-қа дейін, шамамен 50 МПа қысымда сақталады. Сутегі коррозиясының жылдамдығы жұмыс қысымы мен температурасына ғана емес, сонымен қатар болатты көмірсіздендіру тереңдігіне де байланысты.

    Болатты көміртексіздендіру (декарбуризация) - металдың беткі қабатын көміртегімен сарқу процесі. Ол 650 °C жоғары температурада байқалады.

     Көбінесе болатты көмірсіздендіру процесі тотықтырғыш атмосферада (O2, H2O, CO) жүреді, бірақ ол сутегі атмосферасында да болуы мүмкін. Оттегі алдымен көміртекті, содан кейін тек темірді тотықтырады. Болаттың көміртексізденуі газ ортасындағы көмірқышқыл газының, ылғалдың және оттегінің мөлшерінің жоғарылауымен қарқынды түрде жүреді. Егер газ ортасында көміртегі тотығы мен метан көп болса, көміртексіздену жылдамдығы төмендейді.