تآكل الغاز: التعريف والمميزات وطرق حل المشكلة
تآكل الغاز: التعريف والمميزات وطرق حل المشكلة

فيديو: تآكل الغاز: التعريف والمميزات وطرق حل المشكلة

فيديو: تآكل الغاز: التعريف والمميزات وطرق حل المشكلة
فيديو: نقطة التعادل 2024, شهر نوفمبر
Anonim

تستخدم العديد من الصناعات والبناء الأساليب التكنولوجية التي تتضمن مخاليط الغاز. يمكن أن يكون هذا ، على سبيل المثال ، معالجة الأجزاء تحت مواقد البروبان أو تكوين بيئات واقية أثناء اللحام لعزل قطعة العمل عن الأكسجين. في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تؤدي هذه العمليات إلى تآكل الغاز - على وجه الخصوص ، عند ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط. يزداد النشاط الكيميائي مما يؤثر سلبًا على بنية المعادن والسبائك. لذلك يتم تطوير وسائل خاصة لمنع مثل هذه الظواهر ومكافحة آثار التآكل الناتجة عن هذا النوع.

تحديد تآكل الغاز

الحماية من تآكل الغاز
الحماية من تآكل الغاز

هذا النوع من أضرار التآكل هو تشوه كيميائي لسطح المعادن عند درجة حرارة عالية. عادة ، توجد مثل هذه الظواهر في الصناعات المعدنية والبتروكيماوية والكيميائية. إلىعلى سبيل المثال ، يمكن أن يحدث التآكل أثناء إنتاج حامض الكبريتيك ، أثناء تخليق الأمونيا وتكوين كلوريد الهيدروجين. أيضًا ، تآكل المعادن هو عملية تفاعل مؤكسد تحدث في ظل ظروف ذات معامل رطوبة معين في الهواء المحيط. ومع ذلك ، ليس كل غاز يمكن أن يسبب التآكل. أكثر المخاليط نشاطًا في هذا الصدد هي أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والأكسجين والهيدروجين والهالوجينات. بالنسبة لأشياء التدمير ، قضبان تسليح الأفران والغلايات ، وشبكات الأنابيب ، وأسطح التوربينات الغازية ، وعناصر محركات الاحتراق الداخلي والسبائك التي تخضع للمعالجة الحرارية في علم المعادن.

ميزات العملية

أضرار تآكل الغاز
أضرار تآكل الغاز

في المرحلة الأولى من التفاعل ، يتم امتصاص ذرات الأكسجين كيميائيًا على سطح المعدن. تكمن السمة الرئيسية لهذا التآكل في تفاصيل تفاعل الأكسجين مع المعدن. الحقيقة هي أن التفاعل له طابع التفاعل الأيوني وهذا ما يميزه عن العمليات الكيميائية النموذجية في ثاني أكسيد. الرابطة أقوى لأن ذرات الأكسجين تتأثر بمجال ذرات المعدن الأساسية. علاوة على ذلك ، تتم عمليات امتصاص الأكسجين ، وفي ظل ظروف الاستقرار الديناميكي الحراري ، تتحول طبقة الامتصاص الكيميائي بسرعة إلى فيلم أكسيد. في النهاية ، يمكن أن يؤدي تآكل الغازات إلى تكوين أملاح وكبريتيدات وأكاسيد على سطح المعدن. تتأثر شدة عمليات التلف الناتج عن التآكل بخصائص العامل المؤكسد (الوسط الغازي) ،المعلمات المناخية الدقيقة (درجة الحرارة والضغط والرطوبة) ، وكذلك الحالة الحالية لجسم التفاعل الكيميائي نفسه.

حماية ضد تآكل الغاز عن طريق صناعة السبائك

حماية ضد تآكل الغاز عن طريق صناعة السبائك
حماية ضد تآكل الغاز عن طريق صناعة السبائك

واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لحماية المعدن من جميع أنواع العمليات المسببة للتآكل. تعتمد هذه الطريقة على تغيير خصائص هيكل المعدن المتآكل. في حد ذاته ، صناعة السبائك تنطوي على تعديل السبيكة عن طريق إدخال مكونات تسبب تخميل بنيتها. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام التنغستن والنيكل والكروم وما إلى ذلك.خاصة للحماية من التآكل بالغاز ، حيث يتم استخدام العناصر التي تزيد من مقاومة المعدن للحرارة ومقاومة الحرارة. يمكن تنفيذ عملية صناعة السبائك من خلال تطبيق الطلاءات الخاصة وغمر قطعة العمل في الطور الغازي لمكونات التعديل. في كلتا الحالتين ، تزداد مقاومة المعدن لعمليات الأكسدة. على سبيل المثال ، من أجل خفض معدل أكسدة جزء حديدي إلى النصف عند 900 درجة مئوية ، من الضروري خلطه بسبيكة من الدرجة A1 بنسبة 3.5٪ ، ولتقليل أربعة أضعاف ، مع معدل A1 بنسبة 5.5٪.

الجو الواقي كوسيلة لمكافحة التآكل

الحماية الكهروكيميائية ضد تآكل الغاز
الحماية الكهروكيميائية ضد تآكل الغاز

تقنية أخرى لحماية الفراغات المعدنية والسبائك من أضرار التآكل نتيجة أكسدة الغاز. يمكن تشكيل أجواء واقية بواسطة الأرجون والنيتروجين ووسط الكربون. يتم استخدام مخاليط غاز محددة لكل معدن. على سبيل المثال ، الحديد الزهر محمي بواسطة الأرجون أومركبات ثاني أكسيد الكربون ، والصلب يتفاعل بشكل جيد مع الهيدروجين والنيتروجين. في صيانة خطوط الأنابيب الرئيسية ، يتم استخدام هذا النوع من الحماية بشكل أساسي عند تنفيذ أنشطة اللحام التجميعي. في وضع التشغيل الثابت ، غالبًا ما يتم استخدام الحماية الكهربائية لشبكات الغاز ضد التآكل ، والتي يتم إجراؤها تقنيًا بواسطة أشباه الموصلات ذات الدوائر الكبلية. هذا نوع من الغلاف الكهروكيميائي المضاد للتآكل ، والذي يتضمن عناصر حماية كلفانية واقية من الأنود في الهيكل.

استخدام الطلاءات المقاومة للحرارة المقاومة للتآكل

تتكون هذه الطريقة أيضًا من تقليل معدل عملية التآكل ، ولكن على حساب الطلاءات الخاصة المقاومة للحرارة. تُعرف تقنية شائعة الاستخدام لتطبيق طبقات الانتشار الحراري من الحديد والألمنيوم باسم المعالجة الحرارية. توفر المعالجة الخزفية المعدنية للأجزاء والهياكل المعدنية أيضًا حماية فعالة. تشمل مزايا هذه الحماية ضد تآكل الغاز ليس فقط طلاءًا حراريًا وميكانيكيًا موثوقًا به ، ولكن أيضًا إمكانية التعديل المرن للخصائص الفيزيائية والكيميائية للقشرة. يمكن استخدام كل من الأكاسيد المقاومة للصهر والمكونات المعدنية مثل الموليبدينوم والتنغستن كجزء من الطبقة الوظيفية.

الحماية الحرارية ضد تآكل الغاز
الحماية الحرارية ضد تآكل الغاز

الخلاصة

يشارك المتخصصون في تنظيم مراقبة الحماية ضد التآكل ، وتطوير واعتماد مشاريع لأشياء محددة. في روسيا ، JSC Mosgaz هي واحدة من أكبر الإدارات لحماية شبكات الغاز من التآكل. الموظفينمن هذا الهيكل تعمل في خدمة مرافق الغاز ، والحفاظ على الحالة المثلى للبنية التحتية العاملة. على وجه الخصوص ، تؤدي المنظمة أعمالًا مثل تركيب تركيبات الحماية الكهروكيميائية ، وتقييم خطر خطوط أنابيب الغاز تحت الأرض ، وتحليل شدة تآكل المواد ، وما إلى ذلك. بالنسبة لمعظم الأعمال ، يتم استخدام المعدات المترولوجية الحديثة من أجل فحص دقيق وشامل للأشياء المستهدفة للتآكل منها.

موصى به: