atac hidrogen

Coroziunea și protecția anticorozivă

Hidrogenul coroziunea poate însoți multe procese tehnologice care au loc la temperaturi ridicate, cuprinse între 200 ° C și presiuni de la 300 MPa, în medii care conțin hidrogen. Aceste condiții corespund unor procese cum ar fi hidrogenarea cărbunelui și a petrolului, amoniac și sinteza metanolului, și altele.

Există două tipuri de deteriorare a metalului cu hidrogen - fragilizarea hidrogenului și coroziunea hidrogenului. Adesea, aceste fenomene sunt suprapuse pe reciproc. Dacă gazul este prezent amoniac, se poate întâmpla, de asemenea, din metal nitrurare.

La contactarea unui amestec de azot și hidrogen, cu un metal la temperaturi și presiuni ridicate, hidrogenul molecular este disociat pe o suprafață metalică. Hidrogenul atomic rezultat diffuses în matricea metalică și se dizolvă în aceasta. Când temperatura scade datorită scăderii solubilității hidrogenului tinde să treacă în stare gazoasă în interiorul metalului. În acest caz, metalul având înaltă tensiune, rezultând fragilitate ireversibilă.

Hidrogenul coroziune este rezultatul interacțiunii chimice a hidrogenului cu componenta de oțel de carbură. La exterior coroziunea hidrogenului manifestare este o scădere puternică a rezistenței oțelului, fără deteriorarea suprafeței apreciabile. Apariția coroziunii a hidrogenului este asociat cu mai multe fenomene:

pătrunderea hidrogenului în produsul de oțel și formarea de soluție solidă de fier sfărâmicios de hidrogen;

Așa cum arată datele experimentale apariția semnelor exterioare coroziunii hidrogen precede perioada de incubație, care, în funcție de condițiile pot dura până la 1000 de ore.

La temperaturi de peste 300 ° C pe suprafața metalică, în paralel cu procesul reacției decarburare continuă hidrogen chemisorption-TION și dezintegrarea în atomi. Diametrul atom de hidrogen este de 0,1 nm și are o mobilitate ridicată.

Ea nu vine la suprafață și în interiorul metalului. Se dezvoltă o presiune internă ridicată. Pa vezicule de suprafață de metal și apar fisuri.

Calculele termodinamice arată că, la temperaturi de 300-600 ° C și presiuni ridicate de hidrogen are loc o descompunere aproape completa a cementită.

Este reversibilă și vine cu o scădere a volumului. Prin urmare, creșterea presiunii schimbă echilibrul acestei reacții la dreapta și scade temperatura limită a reacției. In industria petrochimică, care funcționează într-o atmosferă reducătoare la presiuni de până la 50 de temperatura de funcționare mPa este limitată la 200 ° C.

Rata de coroziune de hidrogen depinde în mare măsură de adâncimea decarburare a oțelului. Acest proces este influențat de presiunea hidrogenului, temperatura, etc. (Fig. 6.9).

Materiale tipice de construcție în reducerea medii și 20 sunt din oțel ZOHMA. Acestea funcționează la o temperatură de 300 ° C Pentru produsele care funcționează la temperaturi mai ridicate, se introduce în dopanfilor metalice. Elementele folosite ca aditivi care măresc rezistența oțelului dccarburată, cum ar fi crom, molibden, vanadiu. Cromul previne în continuare pătrunderea hidrogenului în metal.

După cum se poate observa din Fig. 6.10, penetrarea hidrogenului în crom oțel depinde de temperatura gazului și conținutul de crom în metal.

Când conținutul de feroaliaje 6% crom rezistența chimică a aliajului la 600 ° C și o presiune de 30 MPa este suficient de mare.

care este inclus în formă de incluziuni multor aliaje de cupru:

Aburul creată în presiune ridicată de metal, ceea ce poate duce la fisurarea și pierderea plasticitate

nu se observă mai mult de 0,01% fenomenul de coroziune hidrogen.

Condițiile de sinteză a amoniacului din amestec azot-hidrogen-amoniac pentru a deveni mai periculoasă decât hidrogen pur. În acest caz, nitrurare poate avea loc în plus față de toate tipurile de coroziune de hidrogen din oțel.

Condițiile de operare ale coloanelor de sinteză a amoniacului este nu numai formarea de amoniac, dar parțial disociată la suprafața metalică cu formarea de azot atomic. Acesta din urmă reacționează cu atomii de fier sau a unor elemente de aliere care formează nitruri. Ca urmare a suprafeței de oțel este saturat cu azot și devine fragil.

Cu o creștere a conținutului de crom în grad oțelurile hidrogenului și expunerea amoniacului scade. Atunci când conținutul de crom de peste 11% pe suprafața de oțel pentru a forma un strat solid și dens nitrură, care împiedică difuzia azotului în metal. Acest lucru este confirmat de datele din Fig. 6.10 și 6.11.

Pe oțel 18HZMV adâncimea stratului de nitrură de 3-4 mm, iar densitatea sa este de 2 ori mai mare decât metalul de bază. În unele părți din oțel XI8N10T strat de nitrură adâncime de 0,3 mm și o densitate de 10 ori mai mare decât cea a metalului de bază.