ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прогнозирование коррозии в химико-технологических системах из "Кислородная коррозия оборудования химических производств" Для изыскания возможности уменьшения потерь металла в результате коррозии и снижения значительных прямых и косвенных потерь от коррозии необходима оценка коррозионного состояния аппаратов и коммуникаций химико-технологических систем. При этом следует провести как оценку коррозионного состояния химико-технологической системы, так и прогнозирование возможного развития коррозии и влияния этого процесса на работоспособность аппаратов и коммуникаций химико-технологических систем. [c.172] Прогнозирование протекания коррозии особенно важно для стадии проектирования химико-технологических систем. На ооноваеии данных лабораторных и заводских исследований с учетом реального состояния конструкционных материалов аппаратов и коммуникаций химико-технологической системы прогнозирования предполагается разработка гипотез, способных определить методом моделирования ход развития коррозии и изменения при этом технического состояния аппаратов и коммуникаций. Для прогаозирования процесса коррозии используют методы физического и математического моделирования. Физическое моделирование коррозионного процесса сводится либо к моделированию процесса коррозии в естественных условиях, либо к моделированию коррозионного разрушения в искусственно созданных условиях. [c.172] Серьезным недостатком этого метода моделирования коррозии является отсутствие надежных методик переноса результатов, полученных на физических моделях, на реальную конструкцию. Поэтому методы физического моделирования коррозии рекомендуются лишь для решения частных задач. [c.173] Математическая модель коррозии представляет собой совокупность соотношений, связывающих характеристики коррозионного процесса с различными факторами, влияющими на кинетику коррозии. К таким факторам относятся химический и фазовый состав металла и сплава, состояние поверхности металла, факторы, характеризующие конструктивное исполнение изделий, режим эксплуатации элементов химико-технологической системы, характеристики контактирующей водной среды, внешние воздействия и др. [c.173] В качестве параметра, характеризующего коррозионное разрушение, т. е. текущий (мгновенный) итог процесса, обычно принимают следующие величины глубину коррозионного поражения I] потерю массы металла Ат изменение площади поперечного сечения испытуемого образца или самой конструкции АР изменение прочностной характеристики металла Дст и др. [c.173] Приведенные выше аналитические модели графически интерпретированы на рис. 10.2. [c.175] Анализ модели с использованием характеристики ускорения коррозии (кривая 3 на рис. 10.2) показывает, что скорость процесса— сложная и нелинейная функция, непрерывно изменяющаяся во времени. В начальный момент времени (т=0) эта величина равна нулю, что указывает на инертность коррозии. Скорость коррозии сначала возрастает, затем уменьшается до определенного установившегося значения, минимальное значение скорости соответствует точке перегиба кривой. [c.175] Построение данной математической модели коррозии основано на предположении о наложении влияния различных факторов на скорость коррозии, т. е. кибернетический принцип суперпозиции. [c.176] Представляет интерес использование гипотезы уравнения состояния для построения математических моделей коррозионных процессов [100. [c.176] Авторы при построении моделей коррозии исходят из положения, что все определяющие параметры коррозионного процесса являются макроскопическими и имеют реальный физический смысл. Такой феноменологический подход к описанию коррозии не дает возможность изучить механизм процесса, но такой подход позволяет рассчитать скорость коррозии материала химико-технологических аппаратов и коммуникаций. [c.176] Конкретный вид функций Ф определяется на основе анализа экспериментальных данных коррозионных исследований. [c.176] Необходимо иметь в виду, что из первичной информации следует вычесть значения глубины коррозии за период пуска системы, так как данные о ходе коррозии в самый жесткий период эксплуатации могут серьезно исказить прогноз. [c.177] Для исключения ошибок при работе с моделями, созданными по информации о начальном периоде коррозии, рекомендуется применение адаптивных моделей, допускающих возможность корректировки в требуемый момент времени в соответствии с изменяющимися условиями. [c.177] Коррозионный прогноз —это вероятностное суждение о коррозионной стойкости какого-либо объекта (аппарата, реактора, трубопровода) в определенный момент времени в будущем. Модель, применяемую для прогноза, принято называть прогностической моделью. Прогностические коррозионные модели могут определять как термодинамическую вероятность развития коррозии, так и кинетические характеристики процесса коррозии. [c.177] Классический пример прогноза термодинамической вероятности коррозии — диаграммы Пурбэ, показывающие характер зависимости электродного потенциала от pH среды. Применение диаграмм э.д.с. — pH для прогнозирования коррозии описано в работе [101]. В этой работе представлена программа для ЭВМ, позволяющая получать диаграммы Пурбэ для любой системы, если известны термодинамические свойства составляющих ее веществ. [c.177] Модельный подход к прогнозированию коррозии в водных сульфатсодержащих средах проанализирован в работе [102]. Отмечено, что прогнозирование коррозионного поведения на основе лабораторных исследований и натурных испытаний может быть неоправданно длительным и дорогостоящим ввиду большого разнообразия корродирующих систем, неоднородности условий в разных точках одной и той же системы и изменения их во времени. [c.178] Определенную помощь для уменьшения расходов и времени на коррозионный прогноз может оказать программа для проведения прогноза коррозионной стойкости нержавеющих сталей в водных сульфатсодержащих средах [102]. Программа учитывает влияние шести независимых факторов коррозии температуру, pH среды, скорость движения водного раствора, концентрацию растворенного кислорода и ионов Ре + и С1 . Для определения коррозионного состояния системы используются термодинамические и экспериментальные параметры данной системы, а также эмпирические зависимости. Программа включает прогнозирование потенциала металла системы, силы тока коррозии, хода поляризационных кривых, области иммунности (активную и пассивную), она позволяет находить наиболее неблагоприятные сочетания условий, обеспечивающие развитие коррозии. Авторы наметили пути усовершенствования программы прогнозирования коррозии, что должно повысить точность и достоверность прогноза для величин, характеризующих корродирующую систему. [c.178] По критерию сложности процесс коррозии как объект прогностической модели относят к сверхпростым, простым или сложным объектам. Сложность при прогнозировании коррозии оценивается по характеру взаимосвязей и совместному влиянию значащих факторов, выделяемых для адекватного описания процесса. [c.178] С повышением температуры уменьшается перенапряжение восстановления окислителя. Особенно это важно для коррозионного процесса, протекающего с катодным контролем. С увеличением температуры увеличивается скорость диффузии веществ, участвующих в процессе или образующихся в результате электродной реакции. [c.179] Вернуться к основной статье