9.4 Защита от коррозии на стадии проектирования

Основная задача защиты объектов от коррозии на стадии проектирования — добиться такого взаимодействия объекта с коррозионной средой, при котором будет обеспечена высокая надежность и долговечность конструкции при минимальных затратах на ее изготовление и эксплуатацию.

Разработка мер защиты от коррозии на стадии проектирования требует сочетания знаний теории коррозии, материаловедения и экономики, свойств среды и технологии производства продукции. Для принятия правильных решений по защитным мероприятиям необходимо изучение производственного опыта и творческое мышление.

В практике конструирования химической аппаратуры недостаточно лишь одного учета условий окружающей среды, в которой будет работать конструкция, выбора материала и мер его защиты. Неудачный выбор конструктивных форм и конфигураций деталей и узлов, образование застойных зон, зазоров, концентраций механических и термических напряжений, непринятие мер по гашению вибраций, неправильный выбор контактируемых материалов и другие конструктивные недостатки значительно снижают коррозионную стойкость, надежность и долговечность конструкции. При проектировании деталей, узлов, механизмов машин и аппаратов можно предусмотреть такие конструктивные решения, которые если не полностью устранили бы коррозионные процессы, то значительно снизили бы их.

9.4.1 Выбор материалов

При выборе материалов для изготовления машин и аппаратов необходимо учитывать свойства среды и основные параметры протекающего химико-технологического процесса: температуру, давление, агрессивность среды, характер механических нагрузок, специфические условия работы узлов и механизмов, отдельных сопряжений; коррозионную стойкость материала в данной среде с учетом характера внешней нагрузки; механические свойства материала — предел прочности, характеристики пластичности и др.; технологические свойства материала— свариваемость, штампуемость, возможность термообработки и др.; наиболее целесообразные методы защиты от коррозии.

Главным требованием для материалов химических аппаратов в большинстве случаев является не только их коррозионная стойкость, так как она определяет надежность и долговечность изделий, но и возможность изготовления узлов конструкции из разных материалов.

Допустимость контактов металлов установлена с учетом разности их потенциалов, их поляризуемости в данной среде и омического сопротивления среды. В зависимости от агрессивности среды и степени опасности возникновения контактной коррозии устанавливаются контакты металлов: допустимые, недопустимые, ограниченно допустимые.

Допустимые контакты металлов могут применяться в изделиях, эксплуатируемых в атмосферных условиях, морской и пресной воде, без защиты от контактной коррозии.

Недопустимые контакты металлов могут применяться в изделиях только при условиях:

- полной электрической изоляции деталей;

- если контактная коррозия не влияет на работоспособность и сохраняемость изделия;

- если предусматривается электрохимическая защита от коррозии одних деталей за счет других (протекторная защита);

- если контакты металлов изолированы от климатических воздействий или если изделия работают в среде сухого воздуха или инертных газов.

Ограниченно допустимые контакты в атмосферных условиях могут применяться при защите контактных поверхностей лакокрасочными покрытиями, смазками и др. Ограниченно допустимые контакты металлов в морской и пресной воде могут применяться при условии:

- соблюдения требуемого соотношения анодных и катодных поверхностей, а именно: поверхность анода должна не менее чем в восемь раз превышать поверхность катода;

- учета возможности применения протекторной защиты;

- учета влияния коррозии анода на работоспособность изделия.