Mavzu: Gaz korroziyasi ayrim hollari oltingugurt birikmalari muhitidagi korroziya Bajardi: Ma’murov m tekshirdi: Sobirov S

Download 0,8 Mb.
Sana	10.02.2024
Hajmi	0,8 Mb.
	#154389

Bog'liq
30 M 9

Mavzu: Gaz korroziyasi ayrim hollari oltingugurt birikmalari muhitidagi korroziya

Bajardi: Ma’murov M Tekshirdi: Sobirov S

Reja:

Gaz korrozyasi jarayonlarining umumiy tavsifi.
Metallar strukturasi va uning korroziya jarayonlariga ta’siri.
Oltingugurt birikmalari muhitidagi korroziya

Elektr o‘tkazuvchi eritmalar bo‘lmaganda gazlarning metall bilan kontaktida gaz korroziyasi kechadi. Tabiiy sharoitlarda gaz korroziyasi kam uchrasada, texnologik jarayonlarda, ayniqsa metallurgiya va kimyo sanoati ishlab chiqarishida yetarlicha ko‘p uchraydi. Odatda gaz korroziyasi kimyoviy mexanizm bo‘yicha kechadi. Metallarning gaz korroziyasi deb agressiv muhit komponentlari bilan metallning ta’sirlashuv nuqtasida bir aktda va bir vaqtda, geterogen kimyoviy reaksiya qonuniyatlariga bo‘ysinuvchi o‘z-o‘zidan boradigan oksidlanishqaytarilish jarayoniga aytiladi. Kimyoviy korroziya jarayonida metall qaytariluvchi sifatida qatnashib, elektron beradi va oksidlanadi. Agressiv muhit komponenti oksidlovchi, elektronlar donori rolini bajaradi. Reaksiya jarayonida u qaytariladi. Oksidlovchilar sifatida O2, Cl2, HCl, SO2, CO2 va b. bo‘lishi mumkin. Misol. Sanoat miqyosida xlor va vodoroddan vodorod xloridini sintez qilish jarayoni 1000-1200 °S haroratda amalga oshiriladi. Bu jarayon metall pechlarida amalga oshirilganligi sababli pechlarning ichki yuzasi gaz korroziyasiga uchraydi. Xlor va vodorod miqdoriga bog‘liq holda gaz aralashmasida quyidagi reaksiyalar boradi: Fe + Cl2 = FeCl2 yoki 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Bu jarayonlarda temir qaytariluvchi sifatida, xlor esa oksidlovchi ishtirok etib, metall sirtida oksidli plyonka hosil bo‘ladi. Kimyoviy mexanizm ko‘pincha gaz korroziyasi jarayonlarida va suyuq noelektrolit muhitlarda amalga oshadi.
Ko‘pgina jarayonlar uchun kimyoviy korroziya borishining asosiy sharti metall sirtida suv pardasining bo‘lmasligi hisoblanadi. Bu talabni quyidagi shartlardan biriga rioya qilingandagina bajarish mumkin:  reaksiyaga kirishuvchi gazlarning namligi minimal (odatda 0,01 % dan oshmagan) bo‘lishi kerak;  metall va gaz kontakti metall sirtida kondensatsiya amalga oshmaydi-gan, “shudring nuqtasi”dan yuqori haroratlarda bo‘lishi kerak;  metall qutbsiz organik birikmalar muhitida bo‘lishi kerak. Texnologik jarayonlarda gazlarning korrozion faolligini kamaytirish maqsadida ko‘pincha ularni quritish bosqichi kiritiladi. Yuqori haroratli gaz korroziyasining vujudga kelishi harorat intervali bilan aniqlanadi. Pastki chegara metall sirtida bug‘ning kondensatsiyalanish haroratiga 15 mos keladi.
“Shudring nuqtasi” deb ataluvchi bu holat suv bug‘larining parsial bosimiga bog‘liq. Atmosfera bosimida havo uchun bu harorat 240-250 °S ni, issiqlik elektrostatsiyalaridan chiqayotgan gazlar uchun 90-100 °S ni tashkil qiladi. “Shudring nuqtasi”dan yuqori haroratlarda kimyoviy gaz korroziya sohasi boshlanadi. Yuqori harorat chegarasi metallning issiqlikka chidamliligi va issiqlikka mustahkamligi kabi xossalari bilan aniqlanadi. Issiqlikka chidamlilik metallning yuqori haroratda gazlar korrozion ta’siriga qarshilik qila olishini xarakterlaydi. Issiqlikka mustahkamligi yuqori haroratli gazlar ta’sirida tegishli mexanik xossalarini, mustahkamligini va sirpanishga qarshiligini saqlab qolish qobilyatini aniqlaydi.
Metall issiqlikka chidamli, lekin mustahkam bo‘lmasligi va aksincha issiqlikka mustahkam ammo issiqlikka chidamlili bo‘lmasligi mumkin. Masalan, issqlikka mustahkam po‘latlarni 700° S, aluminiy va mis qotishmalarini — 400-450 °S, qo‘rg‘oshin qotishmalarini — 150 °S haroratgacha ekspluatatsiya qilish mumkin. Samarali mujassam, 1000° S gacha issiqlikka ham chidamlili, ham mustahkam bo‘lgan kompozitsiyalarga nikel – xrom qotishmalar tizimi orqali erishish mumkin. Metallarning oksidlovchi muhit bilan yuqori haroratlardag o‘zaro ta’siri juda ko‘p kimyoviy jarayonlarda uchraydi. Misol. Sulfat kislotasini ishlab chiqarish uchun oltingugurtli xom ashyoni kuydirish, azotli birikmalarni olishda SN4 metanni konversiyalash, azot kislotasi olishda ammiakni oksidlash jarayonlari 700-800° S harotatlarda olib boriladi. Vodorod xloridi HCl ni sintez qilish jarayoni esa 1000-1200°S haroratda kechadi. Bunday misollarni juda ko‘plakeltirish mumkin. Keltirilgan misollarning barchasida qurilmalarning ishchi sirti agressiv gaz muhiti bilan ta’sirlashib, metal sirtida oksidli yoki tuzli birikmalarning hosil bo‘lishiga olib keladi.
Sirt birikmalarining hosil bo‘lishi, ularning metallga adgeziyasi va xossalari korroziya jarayoniga ta’sir qiladi. O‘z navbvtida bu ko‘rsatkichlar metallning strukturasi va tarkibiga bog‘liq. Metallar asosan kristall tuzilishga ega. Kristall panjara tugunlarida musbat zaryadlangan ionlarjoylashgan bo‘lib, elektronlar metallda erkin harakatlanadi. Kristall panjara atomlari qat’iyan davriy joylashgan ideal kristallardan farqli holda, real kristallarda doimo defektlar deb ataluvchi struktura muntazamligining buzilishi kuzatiladi. Real metall konstruksion materiallarda ideal kristall holatning buzilishiga metallning kristallanishidagi nomuvozanat sharoitlar, uning tarkibida 16 legirlovchi va qo‘shimcha elementlarning bo‘lishi, kristall panjara deformatsiyasi, buyumlarni tayyorlash jarayonidagi mexanik, termik, radiatsion va boshqa faktorlarning ta’siri asosiy sabab bo‘ladi. Hozirgi vaqtda metall konstrksion materiallarning defektlarini sinflashning bir necha usullari mavjud: • morfologik alomatlari bo‘yicha — tashqi, ichki, joriy qilingan, biriktirilgan va b.; • kelib chiqishiga (genetik alomatlariga) ko‘ra — quyilgan, payvandlangan, termik, deformatsion, korrozion va b.; • strukturaviy alomatlari bo‘yicha — yoriqlar, kovakchalar, ortiqcha fazalar, metallmas aralashmalar, donadorlik chegaralari va b.; • geometrik o‘lchamlari bo‘yicha —makro- (> 1 mm), mikro- (~200- 1000 mkm) va submikro- (~ 0,1-200 mkm) defektlari; • geometrik tuzilish alomatlari bo‘yicha — nuqtaviy, chiziqli, ikki o‘lchamli va b.;
Kristall panjara defektlari metallning belgilangan muhim xossa-larini o‘zgartiradi, uning kimyoviy va elektrokimyoviy xarakteristikalari-ga ta’sir qiladi. Metall sirtiga chiqqan strukturaviy defektlar yuqori reaksion qobilyatga ega bo‘lib, korroziyaning eng birinchi o‘chog‘i hisoblana-di. Birjinslilikdan chetlashishning istalgan ko‘rinishi ham kimyoviy, ham elektrokimyoviy korroziyani kuchaytiradi. Nuqtaviy defektning to‘rt asosiy ko‘rinishi mavjud:  vakansiyalar;  egallagan va singigan qo‘shimcha atomlar; dislokatsiyalangan atomlar;  Frenkelya defektlari. Vakansiyalar (2.1, a-rasm) eng ko‘p uchraydigan nuqtaviy defektlardan hisoblanib, kristall panjaradagi bo‘sh tugunlar hisoblanadi. Bunday defektlarni dislokatsiyalangan (2.1, b-rasm) — o‘zining asosiy muvozanat holatidan tugunlar orasidagi bo‘sh joyga siljigan metalla atomlari ham hosil qiladi. Dislokatsiyalangan atomlar asosan hajmi katta bo‘lgan bo‘shliqlarda joylashadi, chunki bu holda kristall panjara minimal deformatsiyalanadi. Vakansiyalarning hosil bo‘lishi atomlar dislokatsiyasi bilan bir vaqtda amalga oshishi mumkin. Bunday hollarda Frenkel defektlari deyiladigan juft defektlar hosil bo‘ladi
(2.1, c-rasm). Konstruksion materiallar turiga kiradigan texnik jihatdan toza metallar strukturasida doimo egallagan va kiritilgan qo‘shimcha atomlar mavjud bo‘lib (2.1, d-rasm), nafaqat fizikaviy balki kimyoviy tabiatga ega bo‘lgan defektlar uchraydi. Qo‘shimcha egallagan atomlar kristall panjradagi asosiy metall atomlarini siljitgan holda kristall panjara tugunlarida joylashib oladi. Qo‘shimcha kiritilgan atomlar kristal panjara tugunlari bilan chegaralangan bo‘shliqda joylashadi (2.1, d- 17 rasm).
. 2.1-rasm. Kristallardagi nuqtaviy defektlarning ko‘rinishlari. a – vakansiya; b – dislokatsiya; c – Frenkel defekti; d – qo‘shimcha kiritilgan atomlar; Strelkalar bilan atomlarning kristall panjaradagi siljish yo‘nalishlari ko‘rsatilgan.
Qotishmalarning hosil bo‘lishida erigan va asosiy metall atomlarining diametrlari nisbati 0,59 oshmagan holda kiritilgan atomlar paydo bo‘ladi
Gaz va nеft mahsulotlarini qayta ishlash korхonalardagi jihozlar dеtallari har хil po`latlardan tayyorlanganligi uchun oltingugurt muhitdagi korroziyaga ko`p uchraydi.
Korrozion faol bo`lgan H2S, SO2, elеmеntar S va boshqa tarkibida S moddalar ta`sirida t3000S da po`lat juda tеz korroziyaga uchraydi. Oltingugurt ta`siridagi korroziyaning oldini olish uchun javobgar dеtallar yuqori хromli po`latlardan (25...30% Cr) tayyorlanadi. Ularning yanada korroziyaga bardoshliligi Si va Al bilan lеgirlash (3..5%) orqali erishilish mumkin.
Oltingugurtli birikmalar Su va uning qotishmalariga oddiy haroratlarda kuchli ta`sir ko`rsatadi, Su bilan ta`sirlashib sulfid va oksid birikmalar hosil qiladi:
4Su + O2 + 2N2S = 2 Su2S + 2H2O
6Su + SO2 = Su2S + 2Su2O
Bir tеkisda hosil bo`lgan Su2S parda korroziyani ozroq sеkinlashtiradi.
Mis va uning qotishmalarini oltingugurtli muhitlarda yuqori haroratlarda qo`llash tavsiya etilmaydi.
Oltingugurtning Ni bilan o`zaro ta`sirida erish harorati 6250S bo`lgan еngil eruvchi evtеktika Ni-Ni2S2 hosil bo`lishi kristalitlararo yemirilishiga olib kеladi. Bundan tashqari SO2 nikеlni oksidlash mumkin:
2Ni + SO2 = NiS + 2NiO
Muhitda SO4 ning bo`lishi tеkis bir maromdagi korroziyani donador korroziyaga aylanishiga sabab bo`ladi.
Korroziyaning ayrim hollari. Mеtal bilan uglеrod oksidining o`zaro ta`siri natijasida karbonil korroziya vujudga kеladi, masalan, yuqori harorat va bosimda spirtlar olish jarayonida:
M+nCO = M (CO)n
Karbonillar past haroratlarda qaynaydigan suyuqlik bo`lganligi uchun mеtall va uglеrod oksidlari bo`g`lariga ajraladi.
Tеmir pеntakarbonili Fe(CO)5 hajmi dissotsiatsiya natijasida kеskin oshadi va sirtlarda karbonil korroziyalarni vujudga kеltiradi.
Хlorli va vodorodli muhitda korroziya. Mеtallarning Cl2 va HCl bilan reaksiyalari ekzotеrmik tavsifda bo`lganligi uchun mеtall sirti yonish mumkin. Bunday reaksiyalar alyuminiyda (1600S), tеmirda (3000S), misda (3000S) sodir bo`ladi va korroziya juda tеzlashadi. Bu muhitlarda nikеl va uning qotishmalari hamda хromnikеlli austеnit po`latlar qo`llaniladi.
Suyuq mеtall muhitlarda korroziya. Bu jarayon asosan ishqoriy mеtallar eriganda (Li, Na, K) va og`ir mеtallarda (Pv, Bi, Mg) sodir bo`ladi. Bu korroziya turi juda murakkab holatda kеchadi.
ETBORINGIZ UCHUN RAXMAT

Download 0,8 Mb.