Содержание.
Коррозией называют разрушение материалов под влиянием окружающей среды в результате ее химического или электрохимического воздействия (коррозия происходит от латинского слова «corrodere» — разъедать, разрушать).
Обычно рассматривают коррозию металлических материалов. Однако это явление характерно не только для металлов и сплавов, аналогичные процессы могут происходить и в неметаллических материалах — пластмассах, керамике. Примером такого воздействия может служить износ футеровки плавильных печей под действием жидкого, химически активного шлака.
Ущерб, причиняемый коррозией, может быть прямым и косвенным. Прямой ущерб включает в себя стоимость замены подвергшихся коррозии частей машин, трубопроводов, устройств. Для восстановления пораженных коррозией оборудования и конструкций ежегодно расходуется не менее 10 % продукции мирового металлургического производства.
Косвенный ущерб от коррозии связан с простоем оборудования в ре-зультате аварий, ухудшением качества продукции, например в результате ее загрязнения, увеличением расхода топлива, материалов, энергии. Так, при выходе из строя химической аппаратуры не выпускается продукция, отказ в работе двигателей приводит к простою ценного оборудования, нарушение герметичности газо- и нефтепроводов делает возможным утечку ценного сырья. Если в результате коррозии водопроводной системы прекращается подача воды на завод, то ремонт водопровода будет стоить во много раз меньше, чем расходы, связанные с остановкой завода на несколько часов. В зависимости от страны и климатических условий суммарный ущерб, наносимый коррозией, достигает уровня 3–10 % валового продукта.
Проникновение в результате коррозии газа, нефти и других продуктов в окружающую среду приводит не только к материальным потерям, но и к угрозе жизнеобеспечения человека и природы. Если ущерб от замены и ремонта оборудования можно хотя бы рассчитать, то ущерб окружающей среде не поддается расчету.
В зависимости от свойств окружающей среды и характера ее физико-химического воздействия на материал различают:
1) химическую коррозию, обусловленную воздействием сухих газов, а также жидкостей, не являющихся электролитами (нефть, бензин, фенол);
2) электрохимическую коррозию, обусловленную воздействием жид-ких электролитов: водных растворов солей, кислот, щелочей, влажного воздуха, грунтовых вод, то есть растворов, содержащих ионы и являющихся проводниками электричества.
Химическая коррозия. Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия (особенно усиливающаяся при высоких температурах), т. е. процесс взаимодействия с кислородом или активными газовыми средами (галоиды, сернистый газ, сероводород, пары серы, диоксид углерода и т. д.). При газовой коррозии разрушаются такие ответственные узлы и детали, как лопатки газовых турбин, сопла реактивных двигателей, арматура печей.
В производственных условиях чаще всего сталкиваются с окислением металлов, в случае сплавов на основе железа — с образованием окалины. Защитные свойства металлов от окисления обусловлены образованием сплошных оксидных пленок на их поверхности. Для обеспечения сплошности пленок необходимо, чтобы объем оксида Vок был больше объема металла Vмет, из которого он образовался: Vок / Vмет > 1. В противном случае получается прерывистая пленка, не способная эффективно защитить металл от коррозии. Такая пленка характерна для магния (Vок / Vмет = 0,79), что затрудняет защиту сплавов на его основе от коррозии.
Помимо сплошности, оксидные пленки должны обладать высокими механическими свойствами, хорошо сцепляться с металлом и иметь доста-точную толщину, обеспечивающую высокие защитные характеристики. Этим требованиям удовлетворяет пленка оксида хрома Cr2O3, что обусловливает высокую устойчивостъ против коррозии сталей и жаростойких сплавов с высоким содержанием хрома.
Электрохимическая коррозия — наиболее распространенный вид коррозии металлов. При электрическом контакте двух металлов, обладающих разными электродными (электрохимическими) потенциалами и находящихся в электролите, образуется гальванический элемент. Поведение металлов зависит от значения их электродного потенциала. Металл, имеющий более отрицательный электродный потенциал (анод), отдает положительно заряженные ионы в раствор и растворяется (рис. 10.1). Избыточные электроны перетекают по внешней цепи в металл, имеющий более высокий электродный потенциал (катод). Катод при этом не разрушается, а электроны из него удаляются во внешнюю среду. Чем ниже электродный потенциал металла по отношению к стандартному водородному потенциалу, принятому за нулевой уровень, тем легче металл отдает ионы в раствор, тем ниже его коррозионная стойкость.
Многообразие процессов электрохимической коррозии и условий ее проявления обусловили широкий диапазон способов защиты от этого явления.
Темой данного дипломного проекта является разработка станции ка-тодной защиты, предназначенной для защиты подземных металлических сооружений от электрохимической коррозии в различных областях промышленности - газовой, нефтяной, химической, электротехнической и коммунальном хозяйстве.
Разработка технического задания на проектируемую аппаратуру.
2.1. Наименование и назначение.
Разрабатываемое устройство - станция катодной защиты предназначена для защиты подземных металлических сооружений от электрохимической коррозии в различных областях промышленности - газовой, нефтяной, химической, электротехнической и коммунальном хозяйстве.
2.2. Электрические требования.
Станция катодной защиты соответствует следующим требованиям:
Электропитание – 220В, 50Гц.
Выходной ток – 0…30А.
Выходное напряжение – 0…100В.
В силу разнообразия подземных сооружений подверженных коррозии наиболее просты является использование данного проекта для разработки дипломных проектов по защите конкретных сооружений, например: Разработка устройтсва защиты от коррозии трубопроводов горячего водоснабжения. защита подземных частей заземления и молниезащиты, ну и тд. Еще можно разработать при мизерной переделке зарядное устройтсво авомобильных аккумуляторов, источник тока длягальванического производства ну и подобное. Все ответы на вопросы и консультации можно получить у адина в обртной связи
Скачать по прямой ссылке без ожидания, рекламы и вложений, доступно группе VIP-пользователей -
Станция катодной защиты - 4,6 Mb
Для перехода в VIP группу вам нужно авторизоваться.
Станция катодной защиты - 4,6 Mb
Внимание! У вас нет прав для просмотра скрытого текста.
Скачать бесплатно: Станция катодной защиты - 298 Мб
Скрытый текст, необходима авторизация.