55 Когда протекает химическая коррозия и при каких условиях становится возможной электрохимическая коррозия металлов?

Химическая коррозия — взаимодействие поверхности металла с коррозионно-активнойсредой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. В этом случае взаимодействия окисления металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Например, образование окалиныпри взаимодействии материалов на основе железа при высокой температуре с кислородом:

При электрохимической коррозии ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла (например, ржавление стали в морской воде).

56 Перечислить внутренние и внешние факторы, влияющие на скорость коррозии.

Скорость коррозионного процесса и формы коррози­онного поражения металла зависят от внутренних и внешних факторов, находящихся в сложном взаимодей­ствии. К внутренним факторам относятся состав и струк­тура металла, состояние его поверхности, наличие внут­ренних деформаций и напряжения. К внешним факто­рам, влияющим на скорость коррозии — среда, окру­жающая металл (кислород, свободная углекислота, электролиты), температура и т. п.

57 Где и при каких условиях протекает коррозия?

Причина коррозии – термодинамическая неустойчивость металлов, вследствие чего большинство из них встречаются в природе в окисленном состоянии (оксиды, сульфиды, силикаты, алюминаты, сульфаты и т.д.). Таким образом, коррозию можно определить как самопроизвольный процесс, протекающий при взаимодействии металла с окружающей средой, сопровождающийся уменьшением свободной энергии Гиббса и разрушением металла. Коррозия протекает на границе раздела двух фаз «металл – окружающая среда», т. е. является гетерогенным многостадийным процессом и состоит как минимум из трех основных многократно повторяющихся стадий: 1 подвода реагирующих веществ (в том числе коррозионного агента) к поверхности раздела фаз; 2 собственно реакции взаимодействия металла с коррозионной средой, итогом которой является переход некоторого количества металла в окисленную форму с образованием продуктов коррозии, а коррозионного агента в восстановленную форму; 3 отвод продуктов коррозии из реакционной зоны.

58 Классификация отложений. Факторы, влияющие на интенсивность образования отложений.

Натрубные отложения классифицируются по следующим признакам:

1. Карбонатная накипь. Накипь образуется на тех поверхностях теплообменных аппаратов, на которых происходит нагревание (кипение, испарение) воды с растворенными солями жесткости. Причиной образования накипи на нагревательных элементах является чрезмерное количество растворенных в воде солей кальция и магния. Чем больше этих солей, тем более «жёсткой» является вода.

По химическому составу преимущественно встречается накипь карбонатная (углекислые соли кальция и магния — CaCO₃, MgCO₃), сульфатная (CaSO₄) и силикатная (кремнекислые соединения кальция, магния, железа, алюминия).

2. Шлам. К шламу относятся выпадающие вещества в виде подвижного осадка, которые могут также образовывать вторичную накипь, прикипая к поверхности труб. Образование осадка в виде шлама происходит при наличии пересыщенного раствора, т. е. высокой концентрации солей. Испарение котловой воды, подача питательной и добавочной воды с более высокой минерализацией создают благоприятные условия для этого процесса.

Основными факторами влияющими на интенсивность образования отложений:

1. Влияние концентрации примеси. Кристаллизация вещества на стенки происходит при его концентрации у стенки (С_ст), большей растворимости при температуре стенки. Доставка примеси из ядра потока к стенке трубы зависит от разности концентраций С_пС_ст, где С_п - концентрация (средняя) в потоке воды. С увеличением С_п возрастает скорость роста отложений и температуры стенки.

2. Влияние диффузионных процессов. Коэффициент диффузии вещества зависит от индивидуальных свойств примеси, ее размеров , вязкости раствора, температурыи поправочного коэффициента.

3. Влияние плотности теплового потока: увеличивается температура стенки и жидкости в пристенном слое при той же температуре потока; увеличивается коэффициент диффузии; уменьшается толщина вязкого подслоя; увеличиваются значения градиентов температуры и концентра­ции примеси, что ведет к росту скорости доставки примеси к стенке трубы. Все это ведет к увеличению скорости роста отложений.

4) Влияние скорости потока

Увеличение скорости потока в паровых котлах СКД приводит: к усилению турбулизации потока и увеличению скорости роста отложений; к увеличению скорости смыва рыхлых отложении и уменьшению массы отложений на стенке. Следовательно, влияние скорости потока неоднозначно, зависит от конкретных условий. Общая тенденция: с увеличением скорости потока снижается скорость роста отложений.

4) Организация воднохимического режима.