Антикоррозионная защита неметаллическими материалами
Износ оборудования
Основные виды износа:
1. Моральный определяется степенью отставания его технического и конструктивного назначения или состояния от уровня передовой техники.
Признаки:
- низкая производительность, качество выпускаемой продукции
- низкий КПД
- пониженная надежность.
2. Физический - изменение формы, размеров, целостности и физико-механических свойств узлов и деталей.
Виды физического износа:
1) механический происходит в результате мех. воздейтсвия (усилие, трение, давление).
Разновидности мех. износа.
под давлением или трением - постепенное разрушение поверхности материала,
1.1 сопровождающееся отделением частиц от поверхности трущихся тел, перенос частиц, изменение форм и свойств поверхностных слоев материала.
1.2 поломки
поломка - носит внезапный характер и выражается наличием трещин или полной.
1.3 поверхностный износ - результат трения в кинематической паре.
2) абразивное изнашивание - результат режущего и падающего воздействия на частицы, находящиеся в свободном или закрепленном состоянии.
Зависит от физико-механических свойств поверхности деталей и среды, силы удара, относительной скорости и характера взаимного движения среды и поверхности деталей.
3) эрозийный износ - результат воздействия потока жидкости или газа. Эрозийный износ выше, когда среда - газ. Разновидность - э то кавитация.
|
|
|
4) усталостное изнашивание - полное или частичное разрушение под воздействием напряжений меньших, чем предел мощности, вследствие воздействия знака переменных нагрузок (сжатие-растяжение, тепло-холод.).
5) изнашивание при заедании - результат сворачивания соприкасающихся поверхностей и глубинное вырывание материала, перенос его на другую поверхность и воздействие возникающей неровностей на сопряженную поверхность. Причиной может быть и попадание на поверхность крупных абразивных частиц (поршневой компрессор).
6) тепловой износ возникает при длительном воздействии высокой температуры.
Явление, возникающее при тепловом износе:
1. Ползучесть - металл из упругого состояния переходит в упругое пластиковое состояние.
2. Релаксация - самопроизвольное снижение напряжения при неизменной величине деформации, что приводит к разгерметизации, характерна для болтов, шпилек, пружин предохранительных клапанов.
3. Графитизация - разрушение карбида с образованием свободного графита, что ведет к снижению ударной вязкости металла.
4. Сфероидизация - пластинчатый перлит принимает круглую зернистую форму.
7) коррозионный износ - разрушение металла вследствие химического и электрохимического взаимодействия с коррозионной средой.
|
|
|
Коррозионный износ бывает:
- по механизму воздействия:
1) электрохимическая в процессе взаимодействия металла с коррозионной средой (раствор электролита) в среде влажных газов и щелочей.
2) химическая коррозия - окисление металла коррозионной средой.
- по характеру проявления:
1) сплошная охватывает всю поверхность металла. Бывают равномерные и неравномерные.
2) местные - на отдельных участках (язвенная и точечная).
3) структурная - обусловлена структурной неоднородностью металла.
4) нитевидная - в виде нити под неметаллическими защитными покрытиями.
5) послойная - в направлении пластической деформации металла.
6) избирательная - разрушает одну структурную составляющую или один компонент сплава.
7) межкристаллическая - по границам кристаллов (зерен металла). Характерна для хромникелевых и медно-алюминиевьгх сплавов.
- в зависимости от свойств среды:
1) газовая - в среде водорода или водород со держащих газов; при высокой температуре появляются отдушины и расслоения.
2) атмосферная - кислород воздуха. Увеличивается при переменном воздействии влаги и сухого воздуха.
3) подводная - воздействие воды, особенно при переменном погружении в воду и извлечении.
|
|
|
4) подземная (почвенная) - воздействие почвы на металл; увеличивается при наличие блуждающих токов и грунтовых вод.
5) контактная - на участке контакта двух различных металлов (сталь, медь).
Способы уменьшения износа
1. Правильный выбор конструкционных материалов. В зависимости от условий эксплуатации выбирают коррозийностойкие или износостойкие материалы.
Показатели коррозионной стойкости:
а) скорость коррозии
6) группа, балл стойкости.
Показатели износостойкости
а) прирабатываемость
б) предотвращение схватывания при трении
в) увеличение в процессе работы поверхности трения упругим и классическим деформированием поверхностного слоя, т.е. прилегаемость
г) способность поглощать твердые частицы и уменьшать тем самым царапающие и режущие действия
2. Термическая обработка стальных деталей. Применяют поверхностную закалку: дает высокую твердость, прочность, износоустойчивость поверхностного слоя, повышает усталостную прочность.
3. Химико-термические способы
3.1. Цементация - насыщение углеродом, дает твердость, прочность, износостойкость поверхностного слоя и усталостную прочность.
|
|
|
3.2. Азотирование - насыщение азотом, дает высокую твердость, прочность, стойкость против механического и коррозионного износов, высокую усталостную прочность и противостоит знакопеременным нагрузкам.
3.3. Цианирование - насыщение углеродом и азотом, дает высокую твердость, прочность, износостойкость и усталостную прочность.
3.4. Алитирование - насыщение алюминием, дает высокую жаропрочность.
3.5. Насыщение кремнием - силицирование, дает стойкость к высоким температурам.
3.6. Хромирование - насыщение хромом, дает высокую поверхностную твердость, жаропрочность и износостойкость.
4. Поверхностное упрочнение деталей наклепом. Осуществляют упрочнение поверхностного слоя следующими способами:
1) для тел вращения - обкаткой роликами;
2) для деталей сложной конфигурации 3, 5 минут обрабатывают дробью из отбеленного чугуна. Дает высокую твердость и стойкость к механическому износу, но теряет коррозионную стойкость.
5. Поверхностное упрочнение наплавкой и покрытием твердыми сплавами и материалами.
Твердые сплавы: сормайт-1, сормайт-2, ВКЗ, вокар, сталенит, победит. Производят металлизацию.
6. Защита ингибированием. В агрессивную среду вводят специальные вещества, снижающие скорость коррозии. При использовании нужно:
- контролировать количество
- правильно выбрать материал
- помнить о технологической последовательности прохождения среды через аппараты и машины.
7. Электрохимическая защита: применяют для оборудования, работающего в средах с высокой электропроводностью.
Бывает:
1) катодная - для подземных трубопроводов, металлоконструкций, оборудований, работающих в морской воде.
2) протекторная - корпус присоединяют к электроду, имеющему более отрицательный потенциал, чем защищаемая поверхность. В качестве протектора используют цинк, магний, сплавы магния, сплав алюминия с цинком.
8. Гальванические покрытия применяют:
1) коррозионностойкие покрытия - свинцовые, цинковые, кадмиевые, оловянные, никелевые.
2) стойкие к механическому износу (хромовые, никелевые и железные).
9. Конструктивные меры борьбы с износом
9.1. Предотвращение в оборудовании застойных зон
а) сливы в наиболее нижней части аппарата
б) избегать неправильного уклона штуцера или люка
в) избегать неравномерного слоя осадка
9.2. Применяют протектор на штуцерах, успокоители потока (раструбы, диффузоры, улиты).
Исключает крупные изгибы и резкие повороты.
9.3. Предотвращение износа поверхности контакта. Для этого применяют изоляторы между деталями (неметаллический материал).
9.4. Повышение качества обработки поверхности.
10. Повышение качества обработки и улучшение условий смазки трущихся поверхностей.
Антикоррозионная защита неметаллическими материалами
Природные кислотоупоры (андезит, бештаунит, гранит) представляют собой горные 1.
породы. Эти материалы применяют для изготовления и футеровки химических аппаратов, работающих в особо агрессивных средах.
Керамические кислотоупоры (кислотоупорный кирпич и фарфор) характеризуются 2.
высокой стойкостью во всех минеральных и органических кислотах (за исключением плавиковой и кремнефтористоводородной) и применяется для футеровки химической аппаратуры и емкостей для хранения химически активных веществ.
Каменное литье. Многие автоклавы, реакторы, отстойники и некоторые другие 3.
химические аппараты, работающие в среде мин. кислот, футеруют плитами из базальта и плавленого диабаза.
Плиты получают плавлением этих пород в шахтных печах и разливом в формы с последующим обжигом. Отличительные свойства плит из каменного литья - твердость, термостойкость и малая чувствительность к изменению температуры.
Замазка арзамит обладает меньшей пористостью и большей стойкостью к различным 4.
агрессивным средам, чем силикатные замазки. В присутствии катализаторов хорошо затвердевают на холоде. В последнее время арзамит широко применяют для футеровки аппаратов и заделывания швов в футеровке, а также для склеивания многих пластмасс, используемых в качестве защитной облицовки.
Арзамит обладает высокой коррозионной стойкостью, кроме того, он механически прочен и непроницаем для жидкостей при давлении до 0,3-0,5Мпа. Некоторые марки арзамита характеризуются термостойкостью и проводят тепло, что особенно важно для футеровки аппаратов, через стенки которых осуществляют теплообмен.
Углеграфитовые материалы. В тех случаях, когда футерованная поверхность не 5.
должна ухудшать теплопередачу через стенку аппарата, в качестве коррозионностойких материалов используют графит и уголь, пропитанные фенолформальдегидными смолами. Углеграфитовыми материалами на основе замазки арзамит-4 и арзамит-5, стойкие при температурах до 180°С, футеруют, например, т/о аппаратуру, емкости, мешалки, реакторы.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 93; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!