Локальная коррозия нержавеющих сталей в варочных средах целлюлозно-бумажной промышленности

• Автор: Замалетдинов, Ильфат Ибрагимович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 406 с. : ил

1.1. Свойства растворов сернистой кислоты и кислородных соединений серы

1.1.1. Ионмолекулярные равновесия в водных растворах г

1.1.2. Свойства бисульфитных растворов .

1.1.3. Нуклеофильные свойства кислородных соединений серы

1.2. Коррозионное поведение металлов в средах, содержащих 8СЬ

1.3. Электрохимия водных растворов 8С

1.4. Агрессивность сред при бисульфитной варке целлюлозы на магниевом основании.

1.5. Характер коррозионных поражений плакирующего слоя котла при сульфитных варках.

1.6. Методика обследования коррозионного состояния оборудования

1.7. Результаты обследования коррозионного состояния варочных котлов некоторых комбинатов

1.8. Производственные испытания

Заключение к главе 1.
Глава 2. Коррозионноэлектрохимические характеристики нержавеющих
сталей в варочных средах.
2.1. Свойства растворов щелоков, обусловленные присутствием лигнина лигносульфоната.
2.1.1. Строение природного лигнина.
2.1.2. Растворение лигнина в варочном растворе и состав кислосульфитных щелоков.
2.2. Методика электрохимических исследований.
2.3. Коррозионноэлектрохимические характеристики нержавеющих сталей в кислосульфитных КСФИ и бисульфитых БСФИ варочных средах
2.4. Изменение коррозивности варочных сред по стадиям варки и влияние жесткости целлюлозы.
2.5. Механизм коррозии в парогазовой фазе варочного котла. Автоклавные испытания.
2.6. Влияние некоторых органических компонентов сульфитной варочной кислоты.
Заключение к главе
Глава 3. Моделирование питтннговой коррозии.
3.1. Обобщение теоретических представлений о механизме роста питтингов
3.2. Роль воды и ионов хлора в процессе растворения модели литтинга из
стали ХНТ
3.3. Закономерности растворения вращающейся модели питтинга.
3.4. Растворение модели питтинга в области анодного предельного тока
Заключение к главе 3
Глава 4. Моделирование питтинговой коррозии в варочных средах
целлюлознобумажной промышленности
4.1. Обзор механизмов инициирования питтинговой коррозии, влияние различных факторов на ее протекание
4.1.1. Адсорбция и механизмы, индуцирующие адсорбцию.
4.1.2. Механизмы миграции и проникновения через пассивную пленку
4.1.3. Механическое разрушение пассивных пленок
4.1.4. Стабильность питтингов и роль солевых пленок
4.1.5. Метастабильные питтинги и условия перехода в стабильные.
4.1.6. Пассивные пленки в хлоридсодержащих растворах.
4.1.7. Математические методы в изучении и прогнозировании питтинговой коррозии.
4.1.8. Влияние сернистых соединений на локальную коррозию металлов
4.1.8.1. Влияние элементарной серы.
4.1.8.2. Коррозивность диоксида серы.
4.1.8.3. Стимуляция локальной коррозии тиосульфат и другими ионами .
4.1.8.4. Влияние сульфидов на локальную коррозию.
Выводы к обзору главы 4.
4.2. Влияние концентрации СГ и на характеристические потенциалы питгинговой коррозии стали 1 ОХ Н1ЗМ2Т.
4.3. Влияние сернистых соединений , , , на питтинговую коррозию стали ХНМ2Т.
4.4. Влияние температуры на питгинговую коррозию
4.5. Питтинговая коррозия стали X1I2 и ХНТ в гальваностатических условиях .
Заключение к главе
Глава 5. Коррозия нержавеющих и углеродистых сталей в условиях новых
вариантов сульфитных варок
5.1. Двухступенчатые сульфитные варки.
5.2. Влияние альдсгидбисульфитных соединений на коррозию нержавеющих сталей в содержащих средах.
5.3. Коррозия сталей при сульфатном способе производства целлюлозы
5.4. Коррозионное и электрохимическое поведение нержавеющих и углеродистых сталей при перекрестной регенерации щелоков сульфатного и сульфитного потоков
5.5. Защита от агрессивной агмосферной коррозии стальных конструкций варочных и отбельных цехов.
5.6. Рекомендации по выбору и рациональному использованию коррозионностойких сталей и сплавов в агрессивных технологических средах целлюлознобумажной промышленности
5.7. Прогнозирование срока эксплуатации биметаллических варочных котлов 7 Заключение к главе
Основные выводы.
Литералу ра.
Введение


Б к электроду с последующим взаимодействием образовавшихся молекулярных ионов по суммарному уравнению 5Э2 е 4Н Н 2Н, 1. При более положительных потенциалах в процессе окисления участвуют два электрона, т. НБОз е ИЗОу, 1. З9. Розенталь и Веселовский 2 провели исследования 2 на гладком вращающемся платиновом электроде в 0. М растворе при концентрации 2 от 0. М. Чтобы получить активную поверхность платины, подвергали е циклической поляризации при Е от 1. В н. Е 0. Е вновь возрастал. Этот ток они отождествляли с током выделения кислорода и предполагали, что окисление 2 идет через электрохимическую стадию образования поверхностного окисла. Сам же процесс окисления химический НОз РЮадс Н Л. Механизм процесса окисления сернистой кислоты на платине не считают авторы 3 чисто электрохимическим, а относят его к классу электрохимически каталитических реакций, в которых окисление ускоряется за счет кислорода, электрохимически адсорбированного на поверхности платины см. В работе 4 изучалось влияние скорости развертки потенциала на вид кривых в 0. М Н . На анодной ветви наблюдались окислительные пики. Максимумы тока были пропорциональны со со частота вращения платинового диска при скоростях развертки от 0. Вмин. Эта пропорциональность наблюдалась для растворов 1. М 2 в 1М Нз4. В отличие от 1,2 механизм окисления 2у предложенный в 5, не требует образования Р0, а протекает на центрах, занятых восстановленным поверхностным адсорбатом ВПА. Р1ВПА БОзрр РЦВПАОзадс, 1. РВПА тИ пе РЦО Н пИг. Адсорбция серусодержащих частиц оказывает исключительно важное влияние на кинетику и механизм процесса электроокисления 2 на Р электроде. Адсорбция в невосстановленой форме в виде частиц , а ток же в глубоковосстановленной форме вероятнее всего в виде элементарной серы Р5 оказывает наибольшее пассивирующее влияние на реакцию электроокисления . Тарасевич 6 также считает, что существенной особенностью платины является прочная адсорбция на ней 0 приводящая к блокировке и снижению активности вследствие образования связей . И. газовая постоянная, Т температура, Е потенциал электрода, к коэффициент пропорциональности или скорость процесса при С1У и Сг 1. Величина р 1. Порядок анодной реакции окисления при растворов 0. Едр равен мВ на декаду в интервале рН0. В при рН30. По мнению Тарасовича 6, окисление 8СЬ происходит путем образования на поверхности платины мостиков, а само окисление происходит во втором от поверхности Р слое. При бисульфитнои варке в качестве варочной кислоты используется раствор бисульфита магния, содержащий 45 общего , 2. Р Р Н2. РНЗОз РН г. Газообразные сдувки из котла при бисульфитном способе содержат на порядок меньше, чем при кислосульфитном способе. Бисульфитная варка осуществляется при болсс высоких температурах С, чем кислосульфитная 5С. Приготовление как сырой, так и варочной кислоты требует подогрева растворов до С для ускорения реакции взаимодействия Б с МОН2 и исключения осаждения кристаллогидратов ЛЗЯ0 и , что предотвращает засорение циркуляционных насосов, трубопроводов 5. Использование в производстве варочных растворов, приготовленных из неоднократно регенерированных химикатов, способствует повышению содержания хлоридов, сульфатов в варочных растворах. По данным анализа растворов Светлогорского ЦБЗ республика Беларусь содержание хлоридов в технологических потоках достигает более 2. Бисульфитная варка на магниевом основании обладает еще одной специфической особенностью в зависимости от вида древесины наблюдается различная степень стабильности варочных растворов 8. Существенно разлагают бисульфит магния арабиногалактан и дигидрокварцетин. Последние способствуют возникновению в варочных растворах тиосульфатионов уже в начале варки при температуре 0С. Накопление гионов и полнтионатов происходит при понижении сред до 26. В то же время при низких тиосульфата и политионаты окисляются в сульфаты. Стимулирующая роль тиосульфатионов на коррозию СгШМо сталей и других нержавеющих сталей в средах ЦБП неоднократно отмечалась разными авторами . Активирующую роль ионы особенно проявляют при питтинговой коррозии 0,1,3,4.