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

рость коррозии на несколько порядков при минимальном расходе энергии, так как сила тока очень мала. Этот вид борьбы с коррозией получил название анодной защиты, которую целесообразно использовать в сильно агрессивных средах. Анодная защита может осуществляться несколькими способами, но чаще всего простым наложением постоянной э. д. с. от постороннего источника тока. Причем в отличие от катодной защиты положительный полюс источника тока присоединяется к защищаемому изделию, а катоды помещаются около поверхности изделия. Количество катодов, размеры их и расстояние от изделия должны обеспечить равномерную анодную поляризацию. Анодная защита используется для предохранения от разрушения изделий, изготовленных из легированных сталей, например, 10Х18Н9Т, титана, циркония. Эффективность анодной защиты можно проследить при рассмотрении коррозии стали 10Х18Н9Т в 50 %-ной серной кислоте и 50° С (рис. 71). В настоящее время анодная защита применяется в промышленности также для защиты изделий из, углеродистой стали, что увеличивает срок службы аппаратуры. Применение анодной защиты уменьшает загрязнение агрессивной среды продуктами коррозии. Так, например, содержание железа в олеуме, находящемся в стальном аппарате с анодной защитой, составляет всего 0,004%, тогда как в аппарате без анодной защиты концентрация железа в олеуме резко возрастает и становится равной 0,12%.

* 6

Время,ч

Рис. 71. Потеря массы образцом стали 10Х18Н9Т:

/ - без поляризации; 2 - при анодной поляризации током 2,5-10-« А/см=

Глава XVIII ЗАМЕДЛИТЕЛИ КОРРОЗИИ

Снизить скорость коррозионного процесса аппаратуры из металлов можно и изменением состава агрессивной среды. Это достигается удалением коррозионно-активных веществ (веществ, усиливающих коррозию)

или введением соединении тормозящих, а иногда и полностью прекращающих коррозионный процесс. Удалить из агрессивной среды вещества, усиливающие скорость коррозии, можно кипячением растворов, пропуская через них инертные газы, химической обработкой среды и др.

Большой вред аппаратуре наносит кислород, присутствующий в агрессивной среде, который резко усиливает скорость коррозии. Поэтому вода или водные растворы солей, где коррозия металлов и сплавов протекает с кислородной деполяризацией, подвергается обескислороживанию, или деаэрации. Например, образец стали в сырой воде начинает разрушаться через несколько минут, тогда как после кипячения вода не реагирует со сталью длительное время. Это объясняется тем, что из воды были удалены газы, в частности кислород. Если такую воду изолировать от соприкосновения с воздухом, т. е. исключить растворение в ней кислорода, то сталь не будет корродировать долгие месяцы и даже годы. Но этот способ снижения скорости коррозии аппаратуры и оборудования является громоздким и трудоемким, поэтому он находит ограниченное применение. Практически его используют для защиты от коррозии теплосилового оборудования, например воду, употребляемую для котельных установок, котлов, предварительно очищают от кислорода.

Уменьшить или полностью исключить коррозию металлической аппаратуры возможно введением в агрессивную среду соединений, значительно снижающих коррозионный процесс. Такой способ снижения скорости коррозии называется ингибированием, а вводимые в среду вещества - ингибиторами, или замедлителями, коррозии. Ингибирование применяется только в системах с постоянным объемом агрессивного раствора, например при защите резервуаров, цистерн, травильных ванн, паросиловых установок, при cняtии накипи и т. д. Концентрация вводимого в среду ингибитора зависит от состава и свойств среды, температуры, рН раствора и др.; а эффективность его защиты определяется защитным эффектом (Z, %) и защитным действием (Кз):

Кя = -г . = ---100,

где Ао - весовой показатель коррозии в среде без замед-

лителя, г/м-ч; ki - весовой показатель коррозии в среде с замедлителем, г/м-ч.

Механизм действия замедлителей коррозии в большинстве случаев носит электрохимический характер, т. е. одни вещества, вводимые в состав среды, замедляют анодный, а другие - катодный процесс или одновременно обе стадии процесса.

По характеру защитного действия применяемые ингибиторы подразделяются на катодные, анодные и органические. К анодным замедлителям относятся вещества, обладающие окислительными свойствами (хроматы, дихроматы, нитриты и др.). Они образуют на анодной поверхности металла или сплава пассивные, чаще всего оксидные пленки толщиной -0, 01 мкм и уменьшают скорость его растворения. Уменьшение скорости коррозии достигается непосредственным торможением анодного пере.хода металла в раствор или сокращением айодной поверхности из-за образования защитных пленок.

К катодным замедлителям относятся вещества, способные тормозить отдельные стадии катодного процесса. Например, в процессах, идущих с кислородной деполяризацией, скорость коррозии уменьшается при снижении концентрации кислорода в растворе. Поэтому введение поглотителей кислорода в раствор (ЫагЗОз) снижает скорость коррозии. Можно уменьшить коррозию, применяя катодные замедлители, сокращающие поверхность катодных участков. К ним относятся ZnS04, ZnCb и др. Снижение коррозии при введении этих соединений объясняется образованием в щелочной среде нерастворимого соединения Zn(OH)2, которое, осаждаясь на стенках аппарата, изолирует катодные участки поверхности от соприкосновения с раствором.

Снизить скорость катодного процесса, идущего с водородной деполяризацией, можно введением в агрессивную среду веществ, повышающих перенапряжение водорода на катоде. Такими ингибиторами являются соединения тяжелых металлов (AS2O3, 612(504)3 и др.).

Анодные и катодные замедлители (как правило, неорганические соединения) снижают коррозию в нейтральных и щелочных средах, но не оказывают защитного действия в кислых средах.

К органическим замедлителям коррозии относятся органические коллоиды, поверхностно-активные вещества и другие соелинення. Органические ингибиторы адсор-