Gascorrosie: definitie, kenmerken en manieren om het probleem op te lossen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Veel industrieën en de bouw gebruiken technologische methoden met gasmengsels. Dit kan bijvoorbeeld zijn het bewerken van onderdelen onder propaanbranders of het vormen van beschermende omgevingen tijdens het lassen om het werkstuk te isoleren van zuurstof. Onder bepaalde omstandigheden kunnen dergelijke processen gascorrosie veroorzaken, met name bij verhoogde temperatuur of druk. De chemische activiteit neemt toe, wat de structuur van metalen en legeringen negatief beïnvloedt. Daarom worden speciale middelen ontwikkeld om dergelijke verschijnselen te voorkomen en de daaruit voortvloeiende sporen van dit soort corrosie te bestrijden.

Bepaling van gascorrosie

Dit type corrosieschade is een chemische vervorming van het oppervlak van metalen bij hoge temperatuur. Dergelijke verschijnselen worden typisch aangetroffen in de metallurgische, petrochemische en chemische industrie. TotZo kan corrosie optreden tijdens de productie van zwavelzuur, tijdens de synthese van ammoniak en de vorming van waterstofchloride. Ook is gascorrosie van metalen een oxidatief reactieproces dat plaatsvindt onder omstandigheden met een bepaalde vochtigheidscoëfficiënt in de omringende lucht. Niet elk gas kan echter corrosie veroorzaken. De meest actieve mengsels in dit opzicht zijn stikstofoxiden, zwaveldioxide, zuurstof, waterstof en halogenen. Wat betreft de objecten van vernietiging, wapeningsstaven van ovens en ketels, pijpleidingnetwerken, oppervlakken van gasturbines, elementen van interne verbrandingsmotoren en legeringen die worden onderworpen aan een warmtebehandeling in de metallurgie.

Procesfuncties

In de eerste fase van de reactie worden zuurstofatomen chemisch geabsorbeerd op het metaaloppervlak. Het is in de bijzonderheden van de interactie van zuurstof met het metaal dat het belangrijkste kenmerk van deze corrosie ligt. Feit is dat de reactie het karakter van ionische interactie heeft en dit onderscheidt van typische chemische processen in dioxide. De binding is sterker omdat de zuurstofatomen worden beïnvloed door het veld van de onderliggende metaalatomen. Verder vinden zuurstofadsorptieprocessen plaats en onder omstandigheden van thermodynamische stabiliteit wordt de chemisorptielaag snel omgezet in een oxidefilm. Uiteindelijk kan gascorrosie zouten, sulfiden en oxiden vormen op het metaaloppervlak. De intensiteit van de processen van corrosieschade wordt beïnvloed door de eigenschappen van het oxidatiemiddel (gasvormig medium),microklimatische parameters (temperatuur, druk en vochtigheid), evenals de huidige staat van het chemische reactie-object zelf.

Bescherming tegen gascorrosie door legering

Een van de meest gebruikelijke methoden om metaal te beschermen tegen allerlei corrosieve processen. Deze methode is gebaseerd op het veranderen van de eigenschappen van de structuur van een corroderend metaal. Legeren op zich houdt de modificatie van de legering in door componenten te introduceren die de structuur ervan passiveren. Met name wolfraam, nikkel, chroom enz. Vooral voor gasbescherming tegen corrosie worden elementen gebruikt die de hittebestendigheid en hittebestendigheid van het metaal verhogen. Het legeringsproces kan zowel worden uitgevoerd door speciale coatings aan te brengen als door het werkstuk onder te dompelen in de gasfase van modificerende componenten. In beide gevallen neemt de weerstand van het metaal tegen oxidatieve processen toe. Om bijvoorbeeld de oxidatiesnelheid van een ijzeren onderdeel bij 900 °C te halveren, is het noodzakelijk om het te legeren met een A1-legering van 3,5% en voor een viervoudige reductie met een A1-modificator van 5,5%.

Beschermende atmosfeer als middel om corrosie tegen te gaan

Een andere techniek om metalen blanks en legeringen te beschermen tegen corrosieschade als gevolg van gasoxidatie. Beschermende atmosferen kunnen worden gevormd door argon-, stikstof- en koolstofmedia. Voor elk metaal worden specifieke gasmengsels gebruikt. Gietijzer wordt bijvoorbeeld beschermd door argon ofkoolstofdioxideverbindingen en staal gaat goed samen met waterstof en stikstof. Bij het onderhoud van hoofdleidingen wordt dit soort bescherming vooral toegepast bij het uitvoeren van montagelaswerkzaamheden. In een constante bedrijfsmodus wordt vaker elektrische bescherming van gasnetwerken tegen corrosie gebruikt, wat technisch wordt uitgevoerd door halfgeleiders met kabelcircuits. Dit is een soort elektrochemische anticorrosieve schaal, die elementen van anodebeschermende galvanische bescherming in de structuur bevat.

Gebruik van corrosiewerende hittebestendige coatings

Deze methode bestaat ook uit het verminderen van de snelheid van het corrosieproces, maar dit gaat ten koste van speciale hittebestendige coatings. Een veelgebruikte techniek voor het aanbrengen van ijzer-aluminium thermische diffusielagen is bekend als thermochromiseren. Keramisch-metaalbewerking van metalen onderdelen en constructies biedt ook effectieve bescherming. De voordelen van een dergelijke bescherming tegen gascorrosie omvatten niet alleen een betrouwbare thermische en mechanische coating, maar ook de mogelijkheid van flexibele wijziging van de fysisch-chemische eigenschappen van de schaal. Zowel vuurvaste oxiden als metaalcomponenten zoals molybdeen en wolfraam kunnen worden gebruikt als onderdeel van de functionele laag.

Conclusie

Specialisten houden zich bezig met de organisatie van de controle op anticorrosiebescherming, het ontwikkelen en goedkeuren van projecten voor specifieke objecten. In Rusland is JSC Mosgaz een van de grootste afdelingen voor de bescherming van gasnetwerken tegen corrosie. Medewerkersvan deze structuur houden zich bezig met het onderhoud van gasfaciliteiten, het handhaven van de optimale staat van de werkende infrastructuur. De organisatie voert met name werkzaamheden uit zoals de installatie van elektrochemische beveiligingsinstallaties, de beoordeling van het gevaar van ondergrondse gasleidingen, de analyse van de intensiteit van de corrosie van materialen, enz. Voor het meeste werk wordt moderne metrologische apparatuur gebruikt om onderzoek doelobjecten nauwkeurig en uitgebreid op corrosie van haar.