Научные основы и технологические аспекты комплексной противокоррозионной защиты теплообменного оборудования из углеродистых сталей

• Автор: Томин, Виктор Петрович
• Шифр специальности: 05.17.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 236 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ
1.1. Коррозионные проблемы водоохлаждаемого оборудования из углеродистых сталей в промышленных водооборотных системах
1.1.1. Коррозия углеродистых сталей в оборотной воде в условиях движения и теплопереноса
1.1.2. Проблемы солеотложения в водоохлаждаемом оборудовании
1Л .3. Роль микробиологического фактора в процессах коррозии водоохлаждаемого оборудования
1.2. Проблемы коррозионной защиты водоохлаждаемого оборудования
1.2.1. Дезактивирующая обработка оборотной воды
1.2.2. Электрохимическая защита
1.2.3. Защитные покрытия
1.3. Современные методы исследования коррозионных процессов в условиях движения среды и теплопереноса
Выводы к главе
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ИНСТРУМЕНТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Установка вращающегося теплопередающего дискового электрода
(ВТДЭ)
2.2. Установка с вращающимся и теплопередающим коаксиальными
цилиндрами (УВТКЦ)
2.3. Лабораторная установка для моделирования условий работы водооборотной системы
2.4. Стендовые испытания протекторных покрытий при теплообмене
2.5. Методы исследования электрокинетических характеристик вторичных продуктов коррозии
2.6. Методы электрохимических измерений

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОРРОЗИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ ВОДООХЛАЖДАЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Натурные исследования водоохлаждаемого оборудования промышленных установок
Выводы к разделу
3.2. Коррозия углеродистых сталей в оборотной воде при теплоотдаче
и движении среды
Выводы к разделу
3.3. Исследование процесса формирования и механизма влияния вто-
ричных продуктов коррозии на коррозионное разрушение углеродистых сталей
Выводы к разделу
3.4. Исследование коррозионно-электрохимического поведения цинко-
вых и алюминиевых напыленных протекторных покрытий в условиях теплопередачи
Выводы к разделу
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ
ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Разработка технологии получения защитных солевых покрытий
(СП) для комплексной защиты с применением ингибиторов и металлических протекторных покрытий
Выводы к разделу
4.2. Разработка ингибиторов с комплексным механизмом защитного
действия
Выводы к разделу
4.3. Разработка протекторных напыленных покрытий для защиты теплообменного оборудования
4.3.1. Разработка цинк-карбонатного покрытия
4.3.2. Разработка активированных алюминиевых покрытий
Выводы к разделу

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
5.1. Разработка технологических параметров управления и критериев химико-технологической защиты теплообменного оборудования установок первичной переработки нефти
5.1.1. Воздействие технологических сред нефтепереработки на коррозионное разрушение теплообменного оборудования промышленных установок
5.1.2. Исследование, разработка и оптимизация методов химикотехнологической защиты в промышленных условиях
5.1.3. Разработка технологии коррозионной дезактивации отработанных щелочных растворов нефтепереработки
5.1.4. Разработка комплексного ингибитора для химико-технологической защиты установок первичной переработки нефти
Выводы к разделу
5.2. Разработка методов лимитирования специфического коррозионного воздействия токов утечки на теплообменное оборудование
цехов электролиза
Выводы к разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Напыленный цинк при толщине 30 мкм приобретает стабильный отрицательный потенциал по отношению к стали и обеспечивает надежную протекторную защиту [149,150]. В случае применения горячих цинковых покрытий отмечается ингибирующее действие продуктов анодного растворения цинка на коррозию углеродистой стали [12,22,60...64,103..105,143,161]. Опасность в этом случае представляют температуры выше 343 К, когда может произойти пассивация цинка и его переполяризация по отношению к стали.
Данных по свойствам магниевых покрытий в литературе нами не обнаружено. Причиной, по видимому, является пирофорность магния [154].
Рассмотрим примеры промышленного использования протекторных покрытий. Так, цинковые покрытия толщиной 80-350 мкм успешно используются для защиты стальных конструкций от воздействия атмосферы, пресной и соленой воды [155]. Сообщается также о защите напыленным цинковым покрытием алюминиевых корпусов морских судов [156], стального проката [157,158], строительных конструкций [159]. В последнем случае покрытие толщиной 250 мкм гарантировало срок службы 15 лет. Однако в природных водах цинковые покрытия имеют ограниченный срок службы вследствие высокой скорости анодного растворения в контакте со сталью, достигающей 0,05 - 0,1 мм/год [156]. Поэтому требуется периодическое возобновление покрытия.
В ряде случаев успешно защищают от коррозии сплавы на основе цинка. Так, сплав Tafaloy 02А (Zn +15% Al) обеспечивает эффективную защиту стали при электродуговом напылении [158], аналогичные сплавы разработаны в Японии специально для покрытия теплообменников [158... 160].
Алюминиевые покрытия предпочтительно применяют для конструкций, работающих в промышленной атмосфере, морской и пресной воде при повышенной температуре. Так, покрытие толщиной 80 - 100 мкм успешно применялось для защиты корпуса морского буксира [155]. В [161] приведены