ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор материалов для оборудования производств ООС и СК из "Оборудование производств Издание 2" Использование цветных металлов и легированных сталей для изготовления аппаратуры сопряжено е большими затруднениями вследствие высокой стоимости и дефицитности этих материалов поэтому широкое распространение получили способы, заключающиеся в покрытии обычных сталей защитными слоями, предохраняющими металл от разрушающего действия перерабатываемых в аппаратах веществ и исключающими контакт железа с реакционной средой. Такие защитные покрытия могут быть металлическими й неметаллическими. [c.24] Металлические покрытия. Могут наноситься на поверхность защищаемого металла различными способами. [c.24] Наиболее старым способом является обкладка — наложение на стенки аппарата листов свинца, меди, легированной стали и т. п. Существенным недостатком метода обкладки является то, что между стенкой аппарата и обкладкой остается воздух. При нагревании аппарата или создании в нем вакуума может произойти деформация и даже разрушение обкладки. Особенно важно учитывать это при обкладке свинцом, механические показателе которого весьма низки. Для покрытия свинцом лучше всего подходит второй способ — гомогенное покрытие, которое осуществляется наплавлением свинца на предварительно луженую поверхность аппарата. [c.24] Те рмодиффузионный способ нанесения металлических покрытий заключается в обработке защищаемой поверхности жидким, твердым (в виде порошка) или газообразным металлом при высокой температуре. Чаще в качестве наносимых металлов применяют алюминий, хром и кремний. Эти операции соответственно называют алитирование, термохромирование (в отличие от электролитического хромирования) и силицирование. [c.24] Алитированное железо прекрасно сопротивляется газовой коррозии до 900— 1000 °С. Оно стойко к парам серы, сернистому газу и другим сернистым соединениям и не оказывает какого-либо действия на спирты и углеводороды при высоких температурах. Однако вследствие хрупкости алитированного слоя последующая механическая обработка и сварка алитированных деталей недопустимы, поэтому необходимо алитировать уже готовые аппараты. [c.24] Термохромированное железо по химической стойкости подобно хромистым сталям, а силицированное — кремнистым. [c.24] Неметаллические покрытия. Различаются как по характеру используемого защитного материала, так и по способам их нанесения. Для предохранения поверхностей металлов от коррозионного действия они могут быть подвергнуты эмалированию, футеровке силикатными и другими материалами, защищены резинами (гуммирование), а также пластическими массами. [c.25] Эмалирование заключается в покрытии поверхности металла стеклообразной массой — эмалью, получаемой сплавлением кварцевого песка и других материалов с плавнями (бура, поташ, селитра). [c.25] Эмаль устойчива в большинстве органических и минеральных кислот, за исключением HF, H2SiFe и Н3РО4, в слабых растворах щелочей, а также практически во всех органических средах. Одновременно она превосходно защищает среды от вредного действия материала аппаратов. Применение эмали возможно до 300—400 °С, но при этом эмалируемый металл должен иметь определенный со-. став и обладать определенным коэффициентом расширения, в противном случае возможно растрескивание эмали. [c.25] Главный недостаток эмалевых покрытий — легкость растрескивания эмали при резких колебаниях температуры и механических воздействиях. При этом следует иметь в виду, что даже незначительные повреждения слоя эмали быстро прогрессируют она растрескивается и выкрашивается. Эмалевые покрытия имеют и другие недостатки, в частности относительно высокую стоимость кроме того, изготовление из них крупных и сложной конфигурации аппаратов и деталей представляет известные трудности, так как сварка эмалированных деталей недопустима. [c.25] Несмотря на эти недостатки, эмалированные аппараты и трубопроводы находят применение в ряде производств ООС и СК, например при получении галогенводородных кислот, в процессах полимеризации и т. п. [c.25] Для футеровки аппаратуры силикатными материалами используют различной формы плитки из фарфора, керамики, диабаза. Чаще всего такая футеровка применяется для защиты стальной аппаратуры, предназначенной для работы с растворами, содержащими НС1, а также газообразными агрессивными средами. Футеровка заключается в покрытии рабочей поверхности аппарата двумя (реже одним или тремя) слоями кислотоупорных керамических или диабазовых плиток, сцементированных кислотоупорными замазками. Последние приготовляют из растворимого стекла, наполнителя — диабазового или базальтового порошка — и ускорителя процесса схватывания — кремнефтористого натрия. [c.25] Большой интерес представляет футеровка аппарата графитовыми материалами, обладающими высокой теплопроводностью, близкой к теплопроводности углеродистой стали и чугуна. Для такой футеровки применяют замазку повышенной теплопроводности—арзамит (наполнитель —молотый графит). Так как в состав замазки вводят катализатор отверждения (га-толуолсульфохлорид), вызывающий коррозию стали, рекомендуется перед футеровкой стальную поверхность покрывать защитным слоем кислотостойкого лака, либо раствором жидкого стекла, замешанного с графитом, либо бакелитовым лаком в смеси с графитом. [c.26] Футеровка обеспечивает хорошую защиту от действия разнообразных агрессивных сред при высоких температурах. Недостатком этого метода является то, что при наличии даже незначительных трещин, возникающих чаще всего при температурных колебаниях из-за разницы в коэффициентах расширения металла и футеровки, агрессивное вещество легко проникает к поверхности металла, разрушает ее, вызывая, тем самым разрушение и слоя покрытия. Для предотвращения этого рекомендовано проводить футеровку аппаратов, предварительно обложенных резиной или пластмассой. При этом слой футеровки защищает резину от действия органических веществ и повышенных температур. Резина же предохраняет футеровку от общего разрушения, компенсируя разницу в коэффициентах расширения металла и футеровки. Такие комбинированные покрытия могут быть не только двух-, но и трехслойными и более (рис. 1.2). [c.26] Весьма эффективным и часто применяемым способом является внутреннее и наружное гуммирование аппаратуры — покрытие слоем резины. [c.26] Достоинство резиновых покрытий заключается в том, что они не только хорошо выдерживают действие различных агрессивных агентов, но и хорошо противостоят абразивному износу, кавитационным воздействиям, знакопеременным деформациям, а также резким колебаниям температуры. [c.27] Наиболее распространенным в настоящее время приемом является обкладка поверхностей аппаратов сырой резиной с последующей вулканизацией. Для этого на тщательно подготовленную — обработанную гравеструйным аппаратом и промытую бензином — поверхность металла наносят несколько слоев клея, после чего накладывают промазанные клеем заготовки из листов сырой резины. После тщательной прикатки резины к поверхности металла для удаления воздуха и устранения неплотностей между металлом и резиной проводят вулканизацию (паром под давлением в автоклаве или кипящей водой при нормальном давлении — в зависимости от типа выбранной резины и характера гуммируемого объекта). [c.27] Большой интерес представляют обкладочпые резины на основе бутадиен-стирольных каучуков, стойкие во многих агрессивных средах, а также резины на основе бутадиеновых и изопреновых каучуков регулярного строения — СКД и СКИ. [c.27] Ценными эксплуатационными свойствами обладают обкладоч-ные резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков — СКН-18, СКН-26, СКН-40, противостоящие действию бензина и других органических растворителей, а также характеризующиеся высоким сопротивлением истиранию. [c.27] Широко используются в качестве антикоррозионных обкладок резины на основе хлоропреновогб каучука (наирита). Наиритовые резины характеризуются повышенной стойкостью к действию минеральных и растительных масел, бензина и некоторых других неполярных растворителей (уступая, однако, в этом отношении бутадиен-нитрильным каучукам), повышенной износостойкостью, высокой клеящей способностью. Ценным свойством наирита является его способность вполне удовлетворительно вулканизоваться на воздухе при 90—100 °С с помощью окислов металлов. Защитные наиритовые обкладки отличаются хорошим сопротивлением старению и могут эксплуатироваться при контакте с кислотными, щелочными, солевыми и другими агрессивными водными растворами до 70 °С и выдерживать кратковременный перегрев до 90—95 °С. [c.27] Вернуться к основной статье