Защита от коррозии оборудования систем оборотного водоснабжения при работе на воде повышенной минерализации

• Автор: Пугач, Николай Петрович
• Шифр специальности: 05.17.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 218 c. : ил

1.1. Коррозионная стойкость конструкционных материалов в оборотной воде

1.2. Механизм коррозии черных металлов в водных растворах .

1.3. Анализ методов защиты оборудования от коррозии

в оборотной воде.

1.4. Основные выводы из литературного обзора

и обоснование направления исследований

Глава 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Объекты исследования.

2.1.1. Оборотные системы условно чистых БОД

и агрессивность среды

2.1.2. Особенности оборотной системы барометрических конденсаторов выпарки щелочей.
2.2. Методы проведения исследований
2.2.1. Гравиметрические исследования
2.2.2. Методика электрохимических исследований
2.2.3. Радиоизотопный метод исследования адсорбции ионов хлора
2.2.4. Рентгеноструктурные исследования продуктов коррозии.
2.2.5. Аналитический контроль и влияние разработанного режима на механические свойства конструкционных материалов. .
2.2.6. Исследования на пилотной установке
2.2.7. Математическая обработка результатов эксперимента.
Глава 3. ОЦЕНКА КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ И СЕРОГО ЧУГУНА В СИЛЬНОМИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ОБОРОТНОЙ ВОДЕ. ПУТИ СНИЖЕНИЯ СОПЕОТЛОЖЕНИЙ И БИООБРАСТАНИЙ
3.1. Предотвращение солеотложений и биообрастаний.
3.2. Коррозионная стойкость углеродистой стали и серого чугуна в оборотной воде при повышенном содержании хлоридов.
3.3. Исследование эффективности действия ингибиторов коррозии стали и чугуна в сильноминерализованной оборотной воде.
3.3.1. Ингибирующее действие цинкхроматфосфатного ингибитора .
3.3.2. Ингибирующее действие нитрита натрия в сипьноыинерализованной оборотной воде.
3.3.3. Влияние гексаметафосфата натрия и азотнокислого кальция на коррозионную стойкость черных металлов в оборотной воде повышенной минерализации
Глава 4. ВЛИЯНИЕ ПАРЦИАЛЬНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ И ЕЕ ПАРАМЕТРОВ НА КОРРОЗИЮ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Исследование защитного действия Ш на коррозионную стойкость углеродистой стали и серого чугу на.
4.2. Влияние концентрации ионов хлора на коррозионную стойкость углеродистой стали и чугуна
4.3. Зависимость коррозии конструкционных материалов
от температуры оборотной воды.
4.4. Коррозия углеродистой стали в потоке оборотной
4.5. Составление математической модели влияния парциальных составляющих и факторов оборотной воды на коррозию углеродистой стали и серого
чугуна
4.6. Влияние щелочной сильноминералиэованной среды
на механические свойства углеродистой стали
4.7. Защита оборудования от воздействия ионов Си.
Глава 5. ИДЕНТИФИКАЦИЯ МЕХАНИЗМА ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ ОН
НА КОРРОЗИЮ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ И ЧУГУНА В СИЛЬНОМИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ОБОРОТНОЙ ВОДЕ
5.1. Изучение склонности конструкционных металлов
к питтинговой коррозии в сильноминерализованной оборотной воде при щелочных значениях .
5.2. Влияние адсорбции ионов хлора на электрохимическое и коррозионное поведение углеродистой
стали и серого чугуна в воде.
5.3. Особенности механизма коррозии углеродистой
стали в зоне ватерлинии
5.4. Структура защитного слоя и основные закономерности коррозии углеродистой стали и серого чугуна в щелочной сильноминерализованной оборотной воде
Глава 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТОДАМ ЗАЩИТЫ
И ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТОК
6.1. Разработка и внедрение рекомендаций по защите
оборудования от коррозии и режиму работы оборотного цикла барометрических конденсаторов на воде повышенной минерализации
6.1.1. Опытнопромышленные испытания оборотной системы барометрических конденсаторов на воде повышенной минерализации.
6.1.2. Опыт работы оборотной системы барометрических конденсаторов на воде повышенной минерализации
6.2. Разработка и внедрение рекомендаций для опытнопромышленных испытаний оборотной системы
условно чистых вод без непрерывной продувки
6.2.1. Расчеты и рекомендации по режиму работы
и защите от коррозии
6.2.2. Защита от коррозии конструкционных материалов оборудования водооборотной системы условно чистых вод при работе без непрерывной продувки системы и в условиях попадания в оборотный
цикл примесей меди
Выводы.
Литература


Особенность коррозии черных металлов состоит в том, что, с одной стороны, процессы, связанные с участием ионов железа, требуют значительной энергии активации, а с другой перенапряжение ионизации кислорода имеет низкое значение , 4б. Стационарный электрохимический потенциал железа является результатом установившегося равновесия скоростей реакций перехода иона железа в раствор и ионизации кислорода . Процесс анодного растворения металлов в большинстве случаев является более сложным, чем простой электрохимический переход иона металла из кристаллической решетки в раствор для растворения требуется не только сольватация иона, но в ряде случаев также предварительная химическая адсорбция аниона СГ, ОН из раствора с образованием переходного, а затем устойчивого комплекса . Согласно современным представлениям, обобщенным Я. Исходя из вышеприведенных стадий предложены различные схемы анодного растворения железа . Однако все они касаются растворения в кислой среде. Установившегося мнения по применению подобной схемы для растворения железа в среде с б. Это объясняется, вероятно, сложностью процесса вследствие влияния вторичных продуктов реакции. Однако сложилось мнение, что даже для кислой среды анодное растворение железа начинается с адсорбции или молекул воды, или ионов гидроксильной группы ОН на поверхности металла. При этом допускается, что ОН в непосредственной близости к электроду значительно больше, чем в объеме раствора изза диссоциации молекул воды на поверхности металла . Дальнейшие стадии, очевидно, также связаны с участием группы ОН. Это подтверждается Б. Н.Кабановым и А. Таким образом, сложившегося мнения о механизме коррозии железа в нейтральной водной среде нет, хотя ясно, что определяющую роль здесь играют процессы адсорбции присутствующих анионов. Кроме того, принципиальное влияние на общий механизм и кинетику анодного растворения железа в водной среде оказывают вторичные продукты коррозии, которые могут претерпевать дальнейшие изменения. Так как железо в виде гидрата окиси значительно менее растворимо, чем Ре0Н2, то окисление последнего приводит к удалению ионов железа из раствора, и таким образом скорость коррозии железа под воздействием кислорода увеличивается . Гидрат окиси железа, будучи аморфным веществом, обладает очень развитой поверхностью и поэтому является хорошим адсорбентом. По данным А. Р.Марина , в воде, содержащей осадок РеОНд, в результате необратимой адсорбции значительно снижается конценрация ингибитора и скорость коррозии увеличивается почти в 4 раза. ГеОГей Н0, т. К.Феттер, анализируя литературные данные, приходит к выводу, что носителем защитных свойств пленок, состоящих из оксидов и вторичных продуктов коррозии, является ГГеОз Это же подтверждает А. И.Хентов . Следовательно, эффект защитных пленок на железе тем выше, чем больше В НИХ У Ре3 . При электрохимическом восстановлении не исключено, что в этом процессе принимают участие образовавшиеся на поверхности металла оксидные пленки или же хемосорбированные слои. Обычно коррозия в нейтральных растворах, содержащих значительные концентрации хлоридов и находящихся в равновесии с воздухом, протекает с катодным контролем и определяется диффузией кислорода к поверхности металла. ЦУ частота вращения диска, мин. В соответствии с этим можно установить механизм протекания катодного процесса, элементарную замедленную стадию и количество электронов, принимающих в ней участие. Таким образом, механизм коррозии черных металлов с кислородной деполяризацией является весьма сложным. Его анодный процесс требует дальнейшего изучения путем исследования адсорбционных явлений и анализа образовавшихся вторичных продуктов растворения. Недостаточно изучен процесс коррозии углеродистой стали в зоне ватерлинии, где коррозия протекает значительно быстрее и имеет язвенный характер. Рассмотрим влияние различных факторов на кинетику коррозии черных металлов в оборотной охлаждающей воде. Скорость электрохимической коррозии металлов в солевых растворах зависит от природы растворенной сопи и ее концентрации. Наиболее агрессивными в коррозионном отношении считаются ионы С Г , Вг , 7 , и др. Ионы СО. НС 0, , Сй2,М обладают ингибирующими свойствами.