Защита деталей приборов от коррозии

Страница 6

Одним из важных условий успешной эксплуатации химической аппаратуры является хорошее обтекание отдельных элементов. При ламинарном потоке электролит не вызывает разрушения защитных пленок на металлах, как это наблюдается при механическом воздействии турбулентного потока. При этом исключаются также кавитационные явления, коррозия в углах, застойных местах и облегчается чистка аппарата от отложений, способствующих развитию щелевой и питтинговой коррозии. В связи с этим при штамповке сложных аппаратов следует избегать резких переходов, трубопроводы не должны иметь резких изгибов и сужений, узких клапанов, стыковых соединениях. Недопустимы полости, в которых могут скопляться продукты коррозии, твердые осадки и грязь. Днища и сливные отверстия должны исключать возможность скопления осадков на поверхности металла. для этого необходимо предусмотреть хорошую завальцовку труб, не допускать выступающих частей внутри аппарата, вывод жидкостей предусмотреть в самых низких точках рабочих зон аппарата.

Чаще неполадки, обусловленные коррозией, возникают в сварной аппаратуре, причем происходит это не потому, что невозможно получить материал, а в связи с неудачными конструктивными решениями, неучетом структурных изменений, произошедших в материале при сварке, возникновением горячих трещин и т.д. Неплотный шов, наличие трещин, узкие зазоры и щели приводят в агрессивных средах к возникновению щелевой коррозии, разрушающей рано или поздно соединения. В связи с этим недопустимо в свариваемых трубопроводах оставлять подкладные шайбы., создающие узкие зазоры у сварного шва. Не рекомендуется также без особых мер защиты применять точечную сварку, поскольку она не исключает попадания электролита между листами. При сварке листов внахлестку необходимо сварку производить с обеих сторон, а при односторонней сварке листов встык обращать внимание на плотность шва со стороны, противоположной наплавленному валику. Там, где это возможно, производить сварку с двух сторон.

Особую осторожность следует проявлять при сварке тонких оболочек с толстыми трубными досками или шпангоутами в связи с возможностью перегрева тонкого листового материала.

Учет структурных изменений, возникающих в металле при сварке, имеет большое значение для получения химически стойкой аппаратуры. В некоторых высокопрочных и нержавеющих сталях наблюдается часто сильное изменение структуры металла в зоне термического влияния на расстоянии 10-15мм от сварного шва. Эта зона имеет, как правило, пониженную коррозионную стойкость и подвергается более сильной общей коррозии. В этих местах часто наблюдается и коррозионное растрескивание. Кроме структурных изменений, в этом явлении играют определенную роль и остаточные напряжения в металле. Даже в отсутствии структурных изменений наибольшая коррозия при сварке листов внахлестку наблюдается в зоне, лежащей между швами; это объясняется концентрацией напряжений в этом месте. Поэтому рекомендуется там, где габариты аппарата позволяют, снимать внутренние напряжения посредством последующей термической обработки готового аппарата. При больших габаритах изделий следует проводить местную термическую обработку зоны сварного соединения с целью восстановления исходной структуры и снятия внутренних напряжений.

По возможности должны быть приняты меры к тому, чтобы получить гомогенную структуру, являющуюся более устойчивой, исключить внутренние напряжения, способствующие разблагораживанию потенциала и коррозионному растрескиванию, не допустить наличия макроскопических трещин, в которых начинается щелевая коррозия, и микротрещин, которые становятся концентраторами напряжений, способствующими коррозионному растрескиванию. Коррозионное растрескивание химической аппаратуры возникает часто и по причине неправильной сборки отдельных элементов.

Весьма важно при конструировании химически стойкой аппаратуры не допускать возникновения в самом аппарате в процессе его эксплуатации макроэлементов.

Существует много причин, способствующих при неправильных методах конструирования возникновению значительных разностей потенциалов в аппаратуре и функционированию коррозионных элементов:

1) структурные изменения металла вблизи шва;

2) зазоры и щели в аппарате, неплотности и трещины в шве;

3) внутренние напряжения, остаточная деформация;

4) частичная изоляция аппарата покрытиями или солевыми отложениями;

5) неравномерное обтекание аппаратуры;

6) застойные зоны;

7) резкое изменение скорости движения электролита в трубопроводе;

8) изменение концентрации электролита в различных зонах аппарата;

9) наличие ватерлинии, периодическое смачивание стенок аппарата агрессивными средами, конденсация паров кислот;

10)перегрев и неравномерный нагрев, приводящий к большим температурным перепадам.

Влияние конструктивной формы элементов на качество и долговечность защитных покрытий. Нахождение оптимальной конструктивной формы изделия или отдельного его элемента имеет также большое значение для обеспечения качества и долговечности средств противокоррозионной защиты. Большинство изделий подвергается окончательной отделке с целью защиты от коррозии или придания декоративного вида. При этом чаще всего используют гальванические или лакокрасочные покрытия. Конструктор и в этом направлении мажет сделать многое для того, чтобы повысить эффективность защитных средств. Неразумное же конструирование может, наоборот, сильно снизить возможности защиты, а иногда свести ее на нет.

Для изделий, подлежащих окраске, следует всячески избегать острых углов. Поскольку лакокрасочные покрытия наносятся в жидком виде, в процессе формирования пленок при сушке возникают внутренние напряжения. На острых углах пленки претерпевают сжимающие усилия и они, как правило, в этих местах получаются тоньше. Поэтому углы по возможности следует закруглять, пластины закатать или делать плавные изгибы.

Ошибочно думать, что в процессе окраски глубокие впадины могут быть надежно защищены лакокрасочным материалом. Поэтому рекомендуется в таких случаях листы или узлы загрунтовать перед окраской, впадины заполнить полихлорвиниловой пастой и лишь после этого окончательно окрасить изделие.

Если изделие содержит много карманов и углублений, то в них в процессе подготовки поверхностей накапливается пыль и другие загрязнения. Впоследствии, при окраске методом пульверизации, эти загрязнения переносятся на значительную часть окрашиваемой поверхности, ухудшая покрытие. Поэтому конструкция и с этой точки зрения не должна содержать щелей, зазоров, глухих отверстий и быть доступной для очистки от производственных загрязнений и пыли.

Аналогичные проблемы возникают и при конструировании изделий, подлежащих защите с помощью гальванических покрытий. Чем сложнее конструкция, тем дороже стоимость ее защиты, и поэтому конструктор должен по возможности добиваться получения простых форм без резких переходов, острых углов и граней. Необходимо исключить глубокие и узкие углубления, сложные конфигурации. Чем хуже рассеивающая способность электролита, применяющегося для нанесения гальванических покрытий, тем более простые формы должна иметь конструкция.

При конструировании изделий следует учитывать не только необходимость получения равномерной толщины покрытия, но и возможность скопления электролитов в недоступных для осушки местах. В этом отношении особая осторожность должна быть проявлена при применении точечной сварки. Этот вид сочленения узлов часто при меняется с успехом, на в ряде случаев он способствует коррозии. Там, где это возможно, лучше его избегать, поскольку в процессе нанесения гальванических покрытий агрессивных электролит остается в зазорах и при эксплуатации изделия способствует развитию коррозии. Если же для листов или полос, свариваемых внахлестку, предусмотреть сплошной шов с обеих сторон, то это исключит попадание в щель электролитов как в процессе нанесения гальванических покрытий, так и при эксплуатации. В тех случаях, когда без точечной сварки обойтись нельзя, необходимо сочленяемые поверхности предварительно загрунтовать цинкохроматным или свинцовосуриковым грунтом.