5.7.2. Захист металів від корозії
Захист металів від корозійного руйнування складається з цілого комплексу заходів щодо збільшення працездатності і надійності машин і конструкцій у данному середовищі. Частина цих заходів закладається ще в процесі проектування, частина — у процесі виготовлення машин або конструкцій, а інші заходи повинні бути вжиті в процесі експлуатації.
Створення раціональних конструкцій. Вибір матеріалів і їхнього сполучення для даного виробу, звичайно, диктується технічною й економічною доцільністю, але повинно забезпечувати їх корозійну стійкість. Конструктор повинний перетбачити раціональні форми частин машини, що припускають швидке очищення від бруду; машина не повинна мати місць скупчення вологи, що є збудником корозії.
Обробка навколишнього середовища. Для різних видів корозійних процесів обробка середовища набирає різні форми. Сюди можна віднести вилучення чи зниження концентрації речовин, що викликають чи прискорюють корозійні процеси, а також уведення сповільнювачів чи інгібіторів корозії.
Так, наприклад, високотемпературна газова корозія відбувається головним чином за рахунок кисню чи повітря інших середовищ, що окисляють. Вилучити кисень з них не можна, тому
286
що це порушить роботу машини (двигунів) чи конструкцій (оболонки, площини і т.д.).
Тому обробка зводиться тільки до вилучення каталізуючих речовин, наявність яких приводить до порушення стійких оксидних шарів, що пасивують метал. Прикладом для першого випадку обробки середовища може служити вилучення з'єднань ванадію, що містяться іноді в сірчистих мазутах. Ванадій, окисляючи до у процесі горіння мазуту, діє як каталізатор при руйнуванні металевих поверхонь навіть при вмісті його в мазутах Зв'язування ванадію в міцні з'єднання зі ступенем окислювання +5 усуває його шкідливий вплив ("ванадієва корозія").
На стійкість оксидних шарів шкідливо впливає наявність галогенів, що створюють леткі з'єднання. Поглинання галогенів, зміна складу окисного середовища (без галогенів) значно підвищує стійкість металевих поверхонь.
До обробки середовища можна повною мірою віднести і загальні заходи щодо збереження навколишнього середовища, що вимагають очищення промислових і вихлопних газів, тому що збільшення змісту в повітрі
оксидів азоту й іншіх газів не тільки згубно діє на навколишню природу, але і форсує руйнування металевих конструкцій у результаті атмосферної корозії, особливо у великих містах і поблизу промислових підприємств.
Електрохімічна корозія залежить від складу електроліту, і регулювання рН і зміст іонів СІ, що істотно впливають на швидкість корозії. Кисень, розчинений в електролітах (наприклад, живильна вода парових казанів), також форсує корозію з кисневою деполярізацією, і зниження його концентрації приводить до стабілізації поверхні металу. Кисень, що міститься в живильній воді, можна поглинути, пропускаючи воду через фільтри з металевої стружки. Окислювання стружки, яку завжди легко замінити у фільтрі, охороняє стінки казана.
У приладобудівній практиці при герметизації схем звичайно заміняють повітря на гелій чи аргон високої чистоти, що взагалі виключає корозію. Якщо є можливість, то створюється вакуум При необхідності встоновлення приладового пристрою в атмосфері і неможливості герметизації його ставлять поглиначі, що сорбірують вологу і діоксид вуглецю з повітря і тим самим знижують можливість появи корозійного шару.
287
Створення ізолюючих плівок на металах. Для різних умов корозії на поверхні металів створюються ізолюючі плівки. їхня стійкість залежить від температури і корозійного середовища.
Захисні шари від високотемпературної корозії можуть бути створені з тугоплавких з'єднань, що мають низьку дифузійну проникненість для агента корозії (ПРО, N, галогени). Для підвищення корозійної стійкості металів і сплавів їх легують поверхово чи об'ємно іншими металами.
Жаростійке облегування здійснюють одночасно з одержанням того чи іншого конструкційного металу. Уводяться такі легуючі компоненти, що збільшують жароміцність і, крім того, мають високу дифузійну здатність в даному металі, сплаві і, виходячи на поверхню, утворюють стійкі оксидні шари.
Так, наприклад, хром і нікель у нержавіючих сталях, дифундуючи до поверхні, утворюють оксидний шар, що містить шпінель і частково шпінель Оксидний шар такого складу виявляється більш стійкий, чим просто оксид що утворюється на поверхні чистого хрому. Поверхневе легування уявляє собою насичення поверхні даного сплаву металом, що має міцний оксидний шар, — алітування, хромування, сіліціювання і т. і. Воно здійснюється дифузійно з газової фази, що містить пару або леткі з'днання легуючого компонента, нанесення шару цього металу вакуумним чи плазмовим напилюванням, або навіть наплавлення, але обов'язково з наступною термообробкою виробу. При нанесенні на поверхню даного металу легуючого компонента можливе утворення між ними інтерметалідів.
Прикладом такого типу захисних плівок може служити сіліціюваний та молібденування: на поверхню молібдену дифузійним шляхом наноситься шар кремнію, що утворює з молібденом з'єднання Захисні шари від низькотемпературної корозії можуть оути органічні, неорганічні чи металеві. При консервації виробів застосовується змащення оліями, що неокислюються, (вуглеводи стійкі до окислювання). Олії наносяться при підвищеній температурі (поліпшення змочування, зниження в'язкості) і, застигаючим, утворюють шар, що захищає метал від електронного середовища і повітря. Особливо стійкий такий захист при додаванні до складу змащення інгібіторів. Незручність консервування змащенням складається в необхідності вилучення олії з поверхні металу при наступних операціях (знежирення).
288
Лакування — нанесенняя високомолекулярних з'єднань, розчинених у леткому розчиннику на поверхні металу. Після випару розчинника на металі залишається полімерний шар, що не пропускає окислювач і має електроізоляційні властивості. Лаки виготовляються з природних смол (шелак) чи із синтетичних полімерів (фенолальдегідів, гліфталеві, силіконові т. ін.). При випаровуванні розчинника можуть утворюватися шпари в лаковому покритті, і тому найчастіше вживаються багатошарові покриття, імовірність утворення наскрізних шпар в яких значно менше.
Фарбування металевих поверхонь супроводжується утворенням полімеру безпосередньо на поверхні металу в процесі нанесення фарби і її тужавіння. Олійна фарба уявляє собою суміш (оліфа) і пігменту — барвника. При нанесенні фарби тонким шаром на зачищену до блиску поверхні металу олія швидка окисляється киснем повітря і тужавіє, утворюючи на поверхні металу щільну плівку, що і захищає метал від корозії.
Для збільшення корозієстійкості до чорних металів в процесі їх виготовлення додають легуючі елементи, хром, нікель, ванадій, титан та ін. Ці леговані сталі дуже дорогі і їх використовують в основному для агресивних середовищ.
- Системи технологій (за видами діяльності)
- Розділ 1. Промисловість України
- 1.1. Загальна характеристика промисловості
- 1.2. Одиниці виміру фізичних величин, фізичні властивості матеріалів і робочих агентів
- 1.3. Властивості сировини, кінцевих продуктів і робочих агентів
- Розділ 2. Теоретичні засади технології
- 2.1. Основні технологічні поняття та визначення
- 2.2. Класифікація технологічних процесів та апаратів технології
- 2.3. Фізико-хімічні та біохімічні закономірності в технології
- 2.3.7. Закони зберігання маси та енергії в умовах рівноваги систем
- 2.3.2. Кінетика технологічних процесів
- 2.4. Технологічні закономірності технології
- 2.4.1. Використання законів фундаментальних наук
- 2.4.2. Принципи ресурса- ma енергозбереження в технології
- 2.4.3. Принцип інтенсифікації процесів
- 2.4.4. Принцип найкращого використання устаткування
- 2.4.5. Принцип оптимального варіанту
- Контрольні запитання до 2-ї глави
- Розділ 3. Технологічна лінія як система
- 3.1. Загальні уявлення про систему
- 3.2. Технологічна система
- 3.3. Система керування підприємством
- 3.3.1. Визначення системи керування
- 3.3.2. Виявлення і аналіз проблем та суперечностей
- 3.3.3. Структура управління
- 3.4. Моделювання систем керування (управління)
- 3.4.1. Загальна постановка завдань моделювання
- 3.4.2. Складання моделі для визначення собівартості продукції
- 3.5. Технічниий рівнь об'єктів технології
- 3.5.1. Показники якості технологічних процесів
- 3.5.2. Номенклатура показників якості технічних об'єктів
- 3.5.3. Методи визначення показників якості технічної продукції
- 3.5.4. Економічна оцінка технічного рівня
- 9. Економічна оцінка технічного рівня.
- Розділ 4. Основні процеси, машини та апарати будь-якої технології
- 4.1. Класифікація процесів та апаратів в технології
- 4.2. Механічні процеси
- 4.2.1. Подрібнення
- 4.2.2. Класифікація подрібнювачів
- 4.3. Перемішування
- 4.4. Гідродинамічні процеси
- 4.4.1. Класифікація і характеристика неоднорідних систем
- 4.4.2. Осідання в гравітаційному полі
- 4.4.3. Фільтрування
- 4.4.4 Відцентрові методи розподілу неоднорідних систем
- 4.5. Теплові процеси
- 4.5.7. Теплопередача
- 4.5.2. Тепловіддача при зміні агрегатного стану речовини
- 4.5.3. Конструкції теплообмінників
- 4.5.4. Випарювання
- 4.4.5 Конденсація
- 4.6. Масообмінні процеси
- 4.6.1. Класифікація масообмінних процесів
- 4.6.2. Масопередача
- Загальні відомості
- Матеріальний баланс повітряної сушарки
- 4.6.4 Кристалізація
- 4.6.5. Перегонка і ректифікація
- 4.6.6. Сорбція
- 4.6.7. Екстрагування
- 4.7. Штучне охолодження
- 4.8. Хімічні та біохімічні перетворення
- 4.8.1. Хімічна кінетика
- 4.8.2. Кінетика мікробіологічних процесів
- Контрольні запитання до 4-го розділу
- Розділ 5. Металургійний комплекс
- 5.1. Загальна характеристика металургійного комплексу
- 5.2. Технологія чавуну
- 5.3. Характеристика, хімічний склад і класифікація чавуну
- 5.4. Виробництво сталі
- 5.4.1. Класифікація сталі та її технологія
- Електричні печі
- 5.4.2. Безчавунне виробництво сталі
- 5.4.3. Рафінування та розливання сталі
- 5.4.4. Виготовлення виробів тиском
- 5.5. Технологія кольорових металів
- 5.5.1. Класифікація кольорових металів
- 5.5.2. Технологія міді
- 5.5.3. Технологія алюмінію
- 5.6. Технологія магнію і титану
- 5.25. Схема електролізера
- 5.7. Корозія та антикорозійні заходи
- 5.7.1. Причини виненкнення корозії
- 5.7.2. Захист металів від корозії
- Контрольні запитання до 5 розділу
- Розділ 6. Паливно-енергетичний комплекс
- 6.1. Загальна характеристика паливно-енергетичного комплексу
- 6.2. Паливо
- 6.3. Характеристика підприємств для вироблення електроенергії
- 6.4. Технологічна схема вироблення електроенергії
- 6.5. Паротурбінні (теплові) електростанції
- 6.6. Електрогенератори
- 6.7. Атомні електростанції
- 6.8. Гідроелектростанції
- 6.9. Електричні мережі
- Контрольні запитання до 6-го розділу.
- Розділ 7. Будівельні матеріальні
- 7.2. Гіпсові в'яжучі матеріали
- 7.2.1. Виробництво гіпсових в'яжучих при низькотемпературному випалюванні
- 7.3. Повітряне вапно
- 7.3.1. Вапно-випалювальні печі
- 7.3.2. Фізико-хімічні основи процесу гасіння вапна
- 7.3.3. Мелене негашене вапно
- 7.3.4. Тверднення вапняного розчину
- 7.3.5. Властивості і застосування вапна
- 7.4. Технологія цементу
- 7.4.1. Сировина для цементу
- 7.4.2. Технологічна схема виробництва цементу
- 7.5. Цегла та черепиця
- 7.5.1. Сировина для виробництва цегли та черепиці
- 7.5.2. Формування цегли, та глиняно/черепиці
- 7.6. Керамічні вироби
- 7.6.1. Класифікація керамічних виробів
- 7.6.2. Керамічна плитка
- 7.7. Переробка деревини
- 7.8. Вироблеництво скла
- Контрольні запитання до 7-го розділу
- 5. Технологія цементу.
- 7. Виробництво скла.
- Розділ 8. Машинобудівний комплекс
- 8.1. Загальна характеристика машинобудівного комплексу
- 8.2. Конструкційні матеріали в машинобудуванні
- 8.3. Антифрикційні сплави
- 8.4. Матеріали на основі порошкової металургії
- 8.5. Композиційні матеріали
- 8.6. Мастильні матеріали та допоміжні матеріали
- 8.7. Антифрикційний чавун і його властивості
- Контрольні запитання до 8 розділу
- 1. Загальна характеристика машинобудівного комплексу.
- Розділ 9. Легка промисловість
- 9.1. Загальна характеристика легкої промисловості
- 9.2. Текстильна промисловість
- 9.3. Шкіряна і взуттєва промисловість
- 9.4. Швейна промисловість
- 9.5. Виробництво хімічних волокон
- 9.6. Виробництво паперу
- 9.6.1. Виробництво паперу та сировина для його виготовлення
- 9.6.2. Технологій виготовлення паперової маси
- 9.6.3. Виготовлення паперу
- Контрольні запитання до 9-го розділу
- 1. Загальна характеристика легкої промисловості.
- 13. Виготовлення паперу.
- Розділ 10. Хімічна промисловість
- 10.1. Загальна характеристика хімічної промисловості
- 10.2. Виробництво пластичних мас
- 10.2.1. Будова та структура пластичних мас
- 10.2.2. Пластмаси на основі продуктів ланцюгової полімеризації
- 10.2.3. Пластмаси на основі продуктів поліконденсації і ступеневої полімеризації
- 10.2.4. Пластмаси на основі природних полімерів
- 10.2.5. Переробка полімерів у вироби
- 10.3. Гума і гумові технічні вироби
- 10.4. Виробництво добрив
- 10.5. Виробництво миючих засобів
- 10.5.1. Миючі засоби
- 10.5.2. Сполуки і властивості миючих засобів
- 10.5.3. Класифікація миючих засобів
- 10.6. Процеси переробки нафти та нафтопродуктів
- 10.6.1. Фракційна переробка нафти
- 10.6.2. Фракційна переробка нафти
- 10.6.3. Високотемпературна переробка нафти
- 10.6.4. Коксування кам'яного вугілля
- 10.7. Виробництво кислот та лугів
- 10.8. Виробництво сірчаної кислоти
- 10.9. Виробництво хлору, водню та їдкого натру
- 10.10. Виробництво пеніциліну
- 10.11. Виготовлення лаку
- Контрольні запитання до 10 розділу
- Розділ 11. Загальна характеристика харчових виробництв
- 11.1. Харчування та харчові продукти
- 11.2. Сировина та асортимент харчових продуктів
- 11.3. Класифікація харчових виробництв
- Контрольні запитання до 11-го розділу
- Розділ 12. Технологія олії
- 12.1. Сировина для виготовлення олії і асортимент готової продукції
- 12.2. Технологічна схема виробництва олії
- 12.3. Екстрагування макухи
- 12.5. Гідрогенізація жирів
- 12.6. Технологія маргарину
- Контрольні запитання до 12-го розділу
- Розділ 13. Технологія кондитерських виробів
- 13.1. Сировина та асортимент кондитерських виробів
- 13.2. Технологія карамелі
- 13.3. Технології шоколаду
- 13.4. Технологія цукерок
- 13.5. Технологія мармеладу та пастили
- 13.6. Технологія мучних кондитерських виробів
- Контрольні запитання до 13-ї глави
- Розділ 14. Технологія молочних виробів
- 14.1. Склад та властивості молока
- 14.2. Технологія переробки молока
- 14.3. Виробництво морозива
- 14.4. Технологія сиру
- 14.4.1. Класифікація сирів
- 14.4.2. Технологія твердих сичужних сирів
- 14.5. Виробництво кисломолочного сиру (творогу)
- 14.6. Виробництво вершкового масла
- 6 Проміжний банк, 8 — сепаратор для одержання високожирних
- Контрольні запитання до 14 глави:
- Розділ 15. Технологія м'ясних виробів
- 15.1. Сировина для виробництва м'ясних виробів та асортимент продукції
- 15.2. Технологічна лінія виробництва ковбаси
- 15.3. Технологія сирокопчених ковбас
- Контрольні запитання до 15 розділу
- Розділ 16. Переробка, плодоовочевої сировини
- 16.1. Асортимент продукції при переробці овочів та плодів
- 16.2.Технологічна схема консервування, основні операції та устаткування
- 16.3. Технологічна лінія "Комплекс" для виробництва зеленого горошку
- 16.4. Контроль виробництва консервів
- 16.5. Квашення плодів і ягід
- Контрольні запитання до 16-го розділу.
- Розділ 17. Зберігання та переробка зерна
- 17.1. Загальні відомості про зерно та продукти його переробки
- 17.2. Технологічна лінія та устаткування для зберігання зерна
- 17.3. Сушіння та активне вентилювання зерна
- 17.4. Контроль та керування процесом зберігання зерна
- Контрольні запитання до 17 розділу
- Розділ 18. Технологія борошна
- 18.1. Сировина та асортимент продукції
- Контрольні запитання до 18—їглави
- Розділ 19. Технологія крупів
- 19.1. Асортимент крупів та сировина для їх виробництва
- 19.2. Хімічний склад крупів та норми виходу продукції
- 19.3. Підготовка зерна для переробки в крупи
- 19.4. Загальні принципи переробки зерна в крупи
- Контрольні запитання до 19-го розділу
- Розділ 20. Технологія хліба і макаронів
- 20.1. Сировина для виготовлення хліба і макаронів та асортимент продукції
- 20.2. Основні технологічні операції виробництва хліба
- 20.3. Технологічна схема виробництва хліба та основне устаткування
- 20.4. Контроль та керування технологічним процесом хлібопекарського виробництва
- 20.5. Технологічна схема виробництва макаронів
- 20.6. Пакування та зберігання макаронних виробів
- 20.7. Контроль та управління макаронним виробництвом
- Контрольні запитання до 20 розділу
- Розділ 21. Виробництво етилового спирту
- 21.1. Загальна характеристика бродильних виробництв
- 21.2. Сировина для виробництва спирту, показники якості сировини і готової продукції
- 21.3. Виробництво етилового спирту з крохмалевмісної сировини
- 21.4. Розварювання сировини
- 21.5. Зброджування оцукреної маси
- 21.6. Вилучення спирту
- 21.7. Особливості виробництва спирту із меляси
- 21.8. Контроль та управління технологічним процесом
- Контрольні запитання до 21-го розділу
- Розділ 22. Виробництво пива та безалкогольних напоїв
- 22.1. Сировина для виробництва пива, показники якості сировини і готової продукції
- 22.2. Технологічна схема виробництва пива
- 5__Змішувач для одержанні суспензії; 6— фільтр;
- 22.3. Виробництво безалкогольних напоїв
- Контрольні запитання до 22-го розділу
- Розділ 23. Виробництво вина
- 23.1. Сировина для виробництва вин
- 23.2. Технологічний процес виробництва виноградних вин
- 23.3. Особливості виробництва ігристих вин
- 23.4. Особливості виробництва кон'яку
- 23.5. Лінії первинного та вторинного виноробства
- Контрольні запитання до 23-го розділу
- Розділ 24. Технологія цукру
- 24.1. Сировина для виробництва цукру
- 24.2. Технологічна схема цукробурякового заводу
- 24.3. Контроль та керування технологічним процесом бурякоцукрового виробництва
- Контрольні запитання до 24-го розділу
- Розділ 25. Виробництво крохмалю і крохмальної патоки
- 25.1. Сировина для виробництва крохмалю, показники якості сировини і готової продукції
- 25.2. Технологічна схема виробництва крохмалю
- 25.3. Технологічна схема виробництва крохмальної патоки
- 25.4. Контроль і керування технологічним процесом виробництва патоки
- Розділ 26. Викиди в довкілля
- 26.1. Утворення шкідливих викидів на підприємствах та в побуті
- 26.2. Води в промисловості
- 26.5. Очищення газових (повітряних) викидів
- 26.6. Знешкодження твердих побутових відходів
- 26.6.1. Проблеми тпв в Україні
- 26.6.2. Варіанти утилізації тпв
- Контрольні запитання до 26-го розділу