Korrosie en erosie van metale: oorsake en metodes van beskerming

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Chemiese, meganiese en elektriese eksterne invloede kom dikwels voor in metaalprodukbedryfsomgewings. As gevolg hiervan, met onbehoorlike instandhouding van sulke elemente, sowel as die ignorering van veiligheidstandaarde, kan daar risiko's wees van vervorming en skade aan strukture en onderdele. Dit is as gevolg van die opkomende prosesse van korrosie en erosie van metale, wat op lang termyn bydra tot die volledige vernietiging van die struktuur van die produk.

Waarom verskyn roes

In 'n korrosiewe reaksie word die toestande vir die strukturele vernietiging van metaalprodukte geskep deur kontak met chemiese en elektrochemiese media. In die eerste geval kom die materiaal in aanraking met olieprodukte, steenkool, sout en ander minerale. Elektriese stroom is nie in hierdie geval betrokke nie. Die hoofbedryfsmedium kan 'n droë gas of 'n nie-geleidende vloeistof wees. Ligte variëteite het die grootste vernietigende effek.petroleumprodukte soos keroseen en petrol. Veral die romp van 'n buitelandse vervoertenkwa kan deur swaelverbindings en suurreste wat in hul samestelling teenwoordig is, beïnvloed word.

In elektrochemiese korrosie is daar ook 'n effek van stroom. Komplekse vernietiging met metaalerosie sal gepaard gaan met meganiese slytasie. Die situasie kan bemoeilik word deur die feit dat die eksterne invloede self deur die eienskappe van die natuurlike omgewing bepaal sal word – byvoorbeeld chemiese reaksies met elektroliete kan in seewater plaasvind. Die metaalliggaam self is 'n heterogene materiaal in struktuur, wat lei tot die teenwoordigheid van mikrogalvaniese pare. Dit is hulle, saam met die metaalgedeeltes van die struktuur, wat as anodes dien, wat toestande vir die korrosieproses skep.

Oorsake van erosie

In algemene terme verwys erosie na meganiese slytasie, as gevolg waarvan die produk in grootte, vorm, gewig en ander eienskappe kan verander. Wat is die oorsaak van metaalerosie? Fisiese prosesse van eksterne invloed wat die sterkte van mikrovolumes van die oppervlaklaag van 'n struktuur of 'n aparte deel verminder. Boonop is die waarnemende media nie net meganiese faktore nie, soos direkte kontak met harde skuurmiddels.

Dit kan termiese, gas- en chemiese aktiewe media wees, en hulle kan beide onafhanklik en as 'n bykomende optreeslytasie faktor. Gasvloei dra byvoorbeeld by tot die beweging van soliede deeltjies in die stroombaan vir die lewering van werkmengsels deur die pyplyn, wat 'n indirekte vernietigende effek op metaaloppervlaktes het.

Metodes om metale teen korrosie te beskerm

Praktyk toon dat 80% van die voorwaardes vir die beskerming van materiaal teen korrosie neergelê word in die stadium van oppervlakvoorbereiding. Die oorblywende 20% word reeds tydens operasie verskaf. Ongeveer dieselfde verhouding van die doeltreffendheid van beskermende maatreëls word waargeneem in die erosie van metale, wanneer die middele gebruik word om die slytasie van werkstukke te minimaliseer.

Die hoofareas van korrosiebeskerming sluit struktureel, passief en aktief in. Strukturele beskerming is te danke aan die gebruik van spesiale legerings gebaseer op vlekvrye staal, Corten-staal en nie-ysterhoudende metaal. Aktiewe metodes behels die verandering van die struktuur van die materiaal met 'n dubbele elektriese laag - 'n metode van elektrochemiese beskerming. Wat passiewe metodes betref, dit behels die gebruik van spesiale bedekkings wat die vorming van 'n korrosiewe element voorkom.

Variëteite van metaal hittebehandeling

'n Groep metodes vir die tegnologiese verwerking van metaalblankes, wat ook fokus op 'n strukturele verandering in die oppervlaklaag om teen korrosieskade te beskerm. Die volgende tipes sulke verwerking word onderskei:

• Uitgloeiing. Hittebehandeling, waarin die metaal verhit word, gevolg deur geleidelike verkoeling.
• Verharding. BYstaal en hul legerings kan as teikenprodukte dien. Tydens verharding herkristalliseer die struktuur, en nadat die materiaal op 'n kritieke temperatuur gehou is, volg afkoeling. 'n Nie-ewewigstruktuur word gevorm in 'n deel wat sulke verwerking ondergaan het, wat 'n beperkende faktor is by die keuse van hierdie metode.
• Vakansie. 'n Alternatiewe metode van hittebehandeling van metaal met betrekking tot verharding, wat ook as 'n hulpstap kan dien om die struktuur te verander. In elk geval, tydens die implementering daarvan, word oormatige staalspannings verwyder, wat lei tot 'n toename in anti-roes eienskappe.
• Normalisering. Verwerking soortgelyk aan uitgloeiing. Die verskil is dat tydens uitgloeiing verkoeling in 'n oond plaasvind, terwyl dit tydens normalisering in lug plaasvind.

Metodes om metale teen erosie te beskerm

Die hoofrigting in die beskerming van metaalmateriale teen erosie is die ontwikkeling van spesiale bedekkings. Veral metallisering in die vorm van die toepassing van 'n anti-korrosie-legering op die werkstuk verhoog die chemiese en meganiese eienskappe van die struktuur. As gevolg hiervan word slytasie verminder en die onderdeelontwerp kan sy vorige werkverrigting behou.

Nie-metaal slytvaste bedekkings vir spesifieke toepassings word ook ontwikkel. Byvoorbeeld, die erosie van metale, wat gevorm word in die toestande van vryf oppervlaktes, word dikwels in voertuigonderdele gevind. Vir hierdie soort beskerming word diamantagtige, keramiek- en gekombineerde verbindings met verhoogde sterkte en hardheid gebruik.

Kenmerkegaserosiebeskerming

In hierdie geval is die klem nie op die meganiese beskerming van onderdele nie, maar op chemies-fisiese isolasie. Beide spesiale maniere om materiaal te hou en te berg, sowel as spesiale smeermiddels wat metaalerosie voorkom, kan gebruik word. Drabeskerming en -voorkoming maak ook staat op termiese isolasie.

In hierdie rigting word materiale soos suiwer chroom en NT-handelsmerknairiet gebruik. Die nadeel van chroom is dat dit gekenmerk word deur 'n gebrek aan taaiheid en rekbaarheid. Om hierdie rede word dit selde as 'n element van strukturele isolasie gebruik. Wat nairiet betref, word gomvloeistofmengsels op die basis daarvan gemaak, waardeur monolitiese slytvaste seëls gevorm word.

Metode van beskerming deur termiese bespuiting

Dit is 'n veelsydige beskermingstegnologie wat geskik is vir beide korrosievoorkoming en meganiese slytasie-isolasie. Die tegniek van die toepassing daarvan lê in die feit dat sinkdeeltjies met 'n gasstraal op die oppervlak van die onderdeel toegedien word. Anders as ander metalliseringsmetodes, vorm hierdie metode 'n beskermende laag tot tientalle mikron dik. Sodoende word erosieprosesse wat in die nodusse van ingenieurstoerusting voorkom, sowel as in vervoernetwerke en groot oliepypleidings voorkom.

Gevolgtrekking

Die prosesse van negatiewe impak op metaalstrukture dwing bedryfsmaatskappye om te besteegroot bedrae vir hul onderhoud. Terselfdertyd is die mees doeltreffende middele van beskerming as 'n reël duurder. Aan die ander kant kan voorlopige studies van die gebruikstoestande van produkte vir die risiko's van roesvorming of metaalerosie sulke koste tot die minimum beperk. Die feit is dat baie tegniese en beskermende eienskappe van kritieke strukture neergelê word tydens die keuse van legerings. Deur modifiserende bymiddels te leger en in te bring in die stadium van vervaardiging van die onderdeel, is dit moontlik om dit van optimale beskermende eienskappe te voorsien.