Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

воры серной до 76% (рис. 57), азотной до 30% (рис. 58), фтористоводородной до 50% кислот, растворы соляной кислоты. Если кислота является окислителем, то с повышением концентрации усиливаются ее пассивирующие свойства, поэтому в концентрированных кислотах, об-ладаюи1нх окислительными свойствами, устойчивы как железо, так чугуны и стали.

В кислотах, не являющихся окислителями, например в растворах соляной кислоты, при увеличении концентрации происходит резкое (экспоненциальное) возрастание

50 60 70 80 90 too Ко.щгнмрпцин Н2 SO, Сес. %

Рис. !)7. Зависимость скорости коррозии углеродистой стали от концентрации серной кислоты при различных температурах

2000

15"

О"

О 7080

Нрщентрация то,Вас./с

Рис. 58. Зависимость скорости коррозии железа от концентрации азотной кислоты при различных температурах

скорости коррозии. Повышение температуры раствора также благоприятствует интенсификации "разрушительного процесса. Растворы, содержащие менее 30% .HNO3, вызывают значительную коррозию железа и железоуглеродистых сплавов, дальнейшее увеличение концентрации HNO3 приводит к замедлению скорости коррозии вследствие их пассивации. При концентрации HNO3 от 94 до 98% железоуглеродистые сплавы подвержены интенсивному разрушению, что связано с перепасспвацией.

Повышенная коррозионная стойкость железа и сплавов системы Ре-РезС в растворах серной кислоты с концентрацией 76,0-90,0%, зависит от образования на поверхности металла защитного слоя из сульфата железа, который нерастворим в серной кислоте. В олеуме при содержании свободного SO3 выше 25% железоуглеродис-

тые сплавы не подвергаются коррозии, однако применение чугуна в этом случае не рекомендуется, так как под действием олеума может протекать межкрпсталлитная коррозия чугуна.

В растворах органических кислот (уксусной, муравьиной, щавелевой и др.) железо и железоуглеродистые сплавы подвержены сильной коррозии, которая усиливается при доступе кислорода и с повышением температуры и скорости движения среды.

В щелочной области значенпй рН скорость снижается, так как железо в присутствии щелочей и растворенного кислорода начинает все более пассивироваться. Железо, сталь, чугун устойчивы в растворах щелочей с концентрацией до 30% (рис. 59), в этом случае на поверхности металла образуются нерастворимые продукты коррозии .[гидрокси-ды железа (II) п (III)], обладающие хорошим сцеплением с поверхностью и предохраняющие его от дальнейшей коррозии. С повышением концентрации щелочи устойчивость сплавов уменьшается. Повышение температуры приводит к разрушению защитных пленок.

Особое явленпе коррозионного растрескивания углеродистых сталей - «щелочная хрупкость» наблюдается в условиях эксплуатации паровых котлов прп концентрациях щелочи в воде более 15%), температуре раствора выше 65° С и при наличии значительных механических напряжений.

В нейтральных, слабощелочных и слабокислых растворах солей коррозионная стойкость железа и железоуглеродистых сплавов зависит от концентрации и электропроводности раствора, степени аэрированности его и от свойств и характеристик анионов и катионов среды. Одним из основных факторов, определяющих скорость коррозии для таких растворов, является растворимость продуктов коррозии; рН среды, как правило, не влияет на Скорость коррозии в растворах солей.

20 hO ВВ SO Шцентрпция ШО\\,Вес.%

Рис. 59. Зависимость скорости коррозии ЛИСТ0ВО1О

железа в раствора.х NaOH при кипении

При увеличении концентрации раствора соли скорость коррозии сплава возрастает. Замедление коррозии при дальнейшем увслнчспнн концентрации соли в растворе связано с уменьшением растворимости кислорода по мерс концентрирования растворов.

Соли щелочных и щелочноземельных металлов уве-Л[1чива10т электропроводность раствора, которая усиливает работу микроэлементов, что приводит к возрастанию скорости коррозии.

Растворы нитратов менее агрессивны, чем хлориды,

а нитриты в определенных пределах концентрации могут действовать как ингибиторы («замедлители коррозии»).

Влияние природы катионов и апиопов на скорость коррозии сказывается в процессе образования пленок из продуктов коррозии на поверхности металла. Растворы хлоридов, сульфатов, нитратов щелочных металлов при взаимодействии с железом образуют растворимые продукты. В растворах карбонатов и фосфатов натрия и калия иа анодных участках железа образуются нерастворимые пленки карбоната и фосфата железа, это снижает скорость коррозионного процесса, но из-за пористости пленок железоуглеродистые сплавы разрушаются.

Растворы солен, обладающие окислительными свойствами (хроматы, дихроматы, мангаиаты), не разрушают железа и железоуглеродистые сплавы. В растворах солей, катион которых электроноложительнее железа, разрушение идет по схеме

Fe + Cu2+ = Fe2+ + Си

В органических средах (этиловый, метиловый спирты, бензол, дихлорэтан) железо и железоуглеродистые сплавы не корродируют. Эти сплавы не корродируют также в четыреххлористом углероде и других хлорзамещен-ных органических растворителях, даже при повышенных температурах, но наличие следов влаги ведет к быстрому разрушеишо металла.

Рис. 60. Слияние содержания углерода в сплавах системы Ре - РсзС иа скорость их коррозии в разбанлспнон . серной 1а1слотс при 25 С