О. Р. ЛАЗУТКИНА ХИМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ И ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ Учебное пособие Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. <...> Лазуткина Химическое сопротивление и защита от коррозии Рекомендовано методическим советом УрФУ в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлениям 270800 – Строительство и 240100 – Химическая технология Екатеринбург Издательство Уральского университета 2014 УДК 666.29:66.013.512 ББК 35.41 Л54 Рецензенты: заместитель директора ООО «ЭМАЛЬ-СТАВАН» В. В. Диденко; акад. <...> Расчет параметров транспортирования в горизонтальных трубопроводах . <...> Расчет параметров транспортирования по восходящим трубопроводам . <...> Расчет параметров транспортирования аэрированными потоками в плотной фазе . <...> Коррозионные процессы всех материалов протекают в направлении образования веществ, более стойких в данных условиях по сравнению с исходными. <...> Поэтому коррозия представляет собой нежелательный и непреднамеренный процесс. <...> Несмотря на то, что повлиять на термодинамическую устойчивость металла, бетона не представляется возможным, все же, вскрыв основные закономерности коррозионного процесса, можно оказать существенное влияние на скорость коррозии и затормозить ее. <...> ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МАТЕРИАЛОВ Коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения металлов в результате химического или электрохимического воздействия окружающей среды (рис. <...> Коррозия металла Виды коррозионных разрушений Коррозия металлов подразделяется 1) по механизму коррозионных разрушений: а) химическая коррозия металлов, б) электрохимическая коррозия металлов; 2) по виду коррозионных разрушений: а) сплошная коррозия (равномерная, неравномерная), б) местная коррозия (в виде пятен и язв), в) точечная коррозия, г) межкристаллитная коррозия, д) избирательная коррозия. <...> Газовая коррозия Термодинамическая возможность протекания процесса газовой <...>
Химическое_сопротивление_и_защита_от_корозии.pdf
УДК 666.29:66.013.512
ББК 35.41
Л54
Рецензенты:
заместитель директора ООО «ЭМАЛЬ-СТАВАН» В. В. Диденко;
акад. Российской академии эмалирования, канд. техн. наук директор института
проблем эмалирования К. В. Казак (ОАО «Уральский институт металлов»)
Научный редактор – проф., д-р техн. наук В. А. Дерябин
Л54
Лазуткина, О. Р.
Химическое сопротивление и защита от коррозии : учебное пособие / О. Р. Лазуткина.
– Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. – 140 с.
ISBN 978-5-7996-1157-6
Рассмотрены теоретические основы химического сопротивления воздействию
агрессивных сред, а также практические методы антикоррозионной защиты. Изложены
теоретические основы химической и электрохимической коррозии, рассмотрены особенности
коррозии металлов в атмосфере, грунтах, морской воде, расплавах металлов и
солей. Описаны локальные виды коррозии и факторы, влияющие на коррозию. Вскрываются
причины коррозии металлов как термодинамической неустойчивости системы
«металл – агрессивная среда». Подробно анализируются механизмы и законы химической
и электрохимической коррозии. Рассматриваются способы нанесения антикоррозионных
защитных металлических, неорганических и неметаллических покрытий. Анализируются
особенности конструирования машин и аппаратов, максимально стойких к
коррозионному разрушению.
Пособие предназначено для студентов направлений 270800 – Строительство
(профиль «Механическое оборудование и технологические комплексы предприятий
строительных материалов изделий и конструкций»), 240100 – Химическая технология
(дисциплина «Производство эмалированных изделий»).
Библиогр.: 49 назв. Табл. 25. Рис. 51.
УДК 666.29:66.013.512
ББК 35.41
ISBN 978-5-7996-1157-6
© Уральский федеральный университет, 2014
2
Стр.3
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 5
1. ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МАТЕРИАЛОВ ..................................................... 7
1.1. Газовая коррозия ............................................................................................... 7
1.2. Методы защиты от химической газовой коррозии ...................................... 22
2. ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ......................................................................................................... 24
2.1. Особенности структуры цементного камня и бетона. Влияние
структуры на коррозионные процессы ................................................................ 24
2.2. Коррозия цементного камня. Виды коррозии .............................................. 25
2.3. Защита бетона и других материалов от коррозии ....................................... 32
3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ...................................... 34
3.1. Примеры электрохимической коррозии ....................................................... 39
3.2. Защита металлов от коррозии ........................................................................ 42
4. КОРРОЗИОННЫЙ МОНИТОРИНГ ................................................................... 48
4.1. Влияние значений pH воды ............................................................................ 49
4.2. Влияние содержания сульфатов и хлоридов ................................................ 51
4.3. Питтинговая коррозия .................................................................................... 53
4.4. Язвенная коррозия........................................................................................... 57
4.5. Щелевая коррозия ........................................................................................... 59
4.6. Сплошная коррозия ......................................................................................... 61
4.7. Контактная коррозия....................................................................................... 62
4.8. Коррозионно-механическое разрушение металлоизделий ......................... 64
4.9. Коррозионное растрескивание металлов ...................................................... 66
4.10. Коррозионная усталость металла ................................................................ 68
4.11. Фреттинг-коррозия ........................................................................................ 69
5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА
СТОЙКОСТЬ ПРОТИВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ КОРРОЗИИ .............................. 70
5.1. Основные методы испытаний материалов ................................................... 70
5.2. Испытания материалов на прочность против локальных видов
коррозии .................................................................................................................. 72
5.3. Электрохимические методы исследований и испытаний ........................... 73
5.4. Испытания материалов на прочность при коррозионно-механических
воздействиях ........................................................................................................... 75
5.5. Образование отложений на внутренней поверхности трубопроводов
теплосети ................................................................................................................. 76
3
Стр.4
5.5.1. Причины образования отложений и их защитные свойства .............. 76
5.5.2. Условия осаждения гипса на поверхности трубопроводов ................. 79
5.5.3. Условия осаждения карбоната кальция ................................................ 81
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОРРОЗИОННЫХ
РАЗРУШЕНИЙ И ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ОБОРУДОВАНИЯ И СИСТЕМ
ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА ...................................... 82
6.1. Причины износостойкости оборудования систем пневмотранспорта ..... 82
6.2. Технологические и эксплуатационные характеристики отдельных
производств пневмотранспорта ............................................................................ 86
6.3. Износ систем трубопроводов гидротранспорта ........................................... 87
6.4. Примеры технологических и эксплуатационных характеристик
некоторых установок ............................................................................................. 89
7. НАСОСЫ ДЛЯ ПНЕВМОГИДРОТРАНСПОРТА .......................................... 108
7.1. Анализ сопротивления износу поверхностей из различных материалов 109
7.2. Износ оборудования станций ....................................................................... 114
7.3. Перечень решений по защите деталей насосов от абразивного износа . 121
8. МЕТОД РАСЧЕТА ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ
КОНЦЕНТРАТА...................................................................................................... 126
8.1. Расчет параметров транспортирования в горизонтальных
трубопроводах ...................................................................................................... 127
8.2. Расчет параметров транспортирования по восходящим
трубопроводам ...................................................................................................... 130
8.3. Расчет параметров транспортирования аэрированными потоками в
плотной фазе ......................................................................................................... 131
8.4. Расчет пневмотранспортирования концентрата в конвертер ................... 133
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................................... 136
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................................. 108
4
Стр.5