Kas ir ķīmiskā korozija?

Ķīmiskā korozija ir viens no metālu degradācijas pamatmehānismiem, kas rodas tiešu ķīmisku reakciju rezultātā starp materiālu un agresīvu vidi. Atšķirībā no elektroķīmiskās korozijas, šim procesam nav nepieciešams elektrolīts vai elektriskās strāvas plūsma, un tā norise galvenokārt ir atkarīga no apkārtējās vides ķīmiskā sastāva un temperatūras. Šī parādība ir īpaši svarīga ķīmiskajā rūpniecībā, enerģētikas sektorā un tehnoloģiskajās iekārtās, kur metāli nonāk saskarē ar reaktīvām gāzēm, tvaikiem vai ļoti agresīviem šķidrumiem.

Kas ir ķīmiskā korozija? Definīcija

Ķīmiskā korozija ir metāla bojāejas process, kas rodas tiešas ķīmiskas reakcijas rezultātā ar apkārtējo vidi, neiesaistot elektroķīmiskas parādības vai elektronu plūsmu caur elektrolītu. Šīs reakcijas noved pie korozijas produktu, piemēram, metālu oksīdu, sulfīdu vai hlorīdu, veidošanās, kas bieži veido slāņus uz materiāla virsmas. Atkarībā no to īpašībām tie var daļēji aizsargāt metālu vai, gluži pretēji, paātrināt tā tālāku degradāciju.

Kāds ir ķīmiskās korozijas process?

Ķīmiskās korozijas process ietver tiešu gāzes vai šķidruma molekulu mijiedarbību ar metāla virsmu, radot stabilus ķīmiskos savienojumus. Piemēri ir metāla oksidēšanās augstā temperatūrā vai reakcija ar sērūdeņradi vai hlorūdeņradi. Šī reakcija rada korozijas produktu slāni, kas var būt porains, pārslains vai blīvs. Tā struktūra nosaka turpmākās materiāla degradācijas ātrumu. Tāpēc ir ļoti svarīgi pareizi aizsargāt metāla virsmu, piemēram, ar pretkorozijas krāsām.

Kā rodas ķīmiskā korozija?

Ķīmiskā korozija attīstās tieša metāla un agresīvu ķīmisku vielu gāzveida vai šķidrā stāvoklī saskares rezultātā. Procesa intensitāte ir atkarīga no vides reaģētspējas, temperatūras un metāla sakausējuma sastāva. Daudzos gadījumos reakcijas notiek vienmērīgi pa visu materiāla virsmu, kā rezultātā pakāpeniski samazinās biezums.

Zvaniet mums – mēs palīdzēsim jums izvēlēties pretkorozijas sistēmu: +48 717 026 346

Metāla ķīmiskās reakcijas ar apkārtējo vidi

Metāli reaģē ar skābekli, sēru, halogēniem vai citiem vidē esošajiem elementiem, veidojot ķīmiskus savienojumus ar zemāku brīvo enerģiju. Šīs reakcijas var notikt gan apkārtējās vides temperatūrā, gan paaugstinātā temperatūrā. Dažu gāzu, piemēram, hlora, augstā reaģētspēja izraisa ļoti strauju metāla virsmu bojāšanos.

Gāzu, šķidrumu un agresīvu vielu loma

Rūpnieciskās gāzes, ķīmiskie tvaiki, skābes, bāzes un sāls šķīdumi var ierosināt ķīmisko koroziju, tieši reaģējot ar metālu. Vide, kas satur sēra, hlora vai slāpekļa savienojumus, ir īpaši agresīva. Tehnoloģiskajās iekārtās šādu vielu klātbūtne noved pie metāla komponentu sistemātiskas degradācijas. Tas rada C4 un C5 korozīvu vidi, kam nepieciešami īpaši pasākumi metāla aizsardzībai, piemēram, poliuretāna sistēmas ( Krypton Proline PU AL Primer un Krypton Proline Silver TC ), kā arī epoksīda-poliuretāna sistēmas (piemēram, Telpox P100 un Telpur T300 ).

Ķīmiskā korozija bez elektriskās strāvas izmantošanas

Atšķirībā no elektroķīmiskās korozijas, ķīmiskajai korozijai nav nepieciešama strāvas plūsma vai elektrolīta klātbūtne. Reakcija notiek tieši metāla un ķīmiskās saskarnes zonā. Tas nozīmē, ka process var notikt arī sausās gāzēs vai augstās temperatūrās, kur nerodas elektroķīmiskie apstākļi. Tāpēc ir nepieciešams aizsargāt metāla virsmu ar pretkorozijas krāsu, piemēram, Telpur S210 .

Kādas vides veicina ķīmisko koroziju?

Ķīmiskā korozija ir īpaši intensīva vidē ar augstu ķīmisko agresivitāti vai paaugstinātu temperatūru. Šie faktori palielina ķīmisko reakciju ātrumu un destabilizē metāla aizsargslāņus. Rūpnieciskajā praksē šī parādība ietekmē ķīmiskās, sadegšanas un enerģijas iekārtas.

Ķīmiskā korozija skābā un sārmainā vidē

Skābes un bāzes šķīdumi reaģē ar metāliem, veidojot sāļus un gāzveida produktus, kas noved pie materiāla izšķīšanas. Stipri skāba vide, piemēram, tāda, kas satur sālsskābi vai sērskābi, izraisa strauju tērauda un sakausējumu bojāšanos. Savukārt sārmi var agresīvi ietekmēt alumīniju un tā sakausējumus. Augstas skābju un bāzes koncentrācijas gadījumā korozijas aizsardzības līdzekļi tiek izmantoti ārpus noteiktajām korozijas klasēm, bet ar augstu izturību pret specifiskām ķīmiskām vielām. Piemēri ir Neopox® Primer 815 un Neodur® Special .

Augstas temperatūras ietekme uz ķīmisko koroziju

Temperatūras paaugstināšanās ievērojami paātrina metālu ķīmiskās reakcijas ar gāzēm, īpaši skābekli un sēru. Augstās temperatūrās notiek tā sauktā gāzes korozija, kas izraisa kaļķakmens veidošanos. Enerģētikas un metalurģijas nozarēs tas ir viens no galvenajiem metāla komponentu degradācijas mehānismiem. Ja metāla pārklājumi tiek pakļauti augstām temperatūrām, tie jāaizsargā ar augstas temperatūras izturīgām krāsām, piemēram, Telsil 500 , Alfakor-FP 200 vai Hard Hat resistant .

Ķīmiskā korozija rūpniecībā un tehnoloģiskajās iekārtās

Ķīmiskajās, naftas ķīmijas un pārtikas rūpniecības iekārtās metāli ir pakļauti agresīviem procesa materiāliem. Skābes izgarojumi, reaģējošas gāzes un sadegšanas produkti var izraisīt iekārtu virsmu nepārtrauktu koroziju. Tāpēc ķīmiski izturīgu materiālu un pārklājumu izvēle ir ļoti svarīga iekārtas ilgmūžībai.

Kādi metāli ir pakļauti ķīmiskai korozijai?

Metālu uzņēmība pret ķīmisko koroziju ir atkarīga no to ķīmiskā sastāva, pasivācijas spējas un reakcijas produktu stabilitātes. Daži metāli veido blīvus aizsargslāņus, bet citi agresīvā vidē ātri bojājas. Rūpnieciskajā praksē īpaši svarīga ir tēraudu un konstrukciju sakausējumu izturība.

Tērauda un metālu sakausējumu ķīmiskā korozija

Oglekļa tērauds viegli reaģē ar skābekli, sēru un skābēm, veidojot korozijas produktus ar zemu saķeri. Ķīmiskā vidē tas noved pie sistemātiskiem materiāla zudumiem. Leģētajiem un nerūsējošajiem tēraudiem ir lielāka izturība pasīvo slāņu dēļ, taču tie var būt pakļauti arī ķīmiskai korozijai ļoti agresīvā vidē.

Alumīnijs, varš un citi metāli ķīmiskā vidē

Alumīnijs veido aizsargājošu oksīda slāni, bet izšķīst sārmainā vai hlorīdu vidē. Varš reaģē ar sēru un sēra savienojumiem, veidojot sulfīdus un patinu. Ķīmiskā vidē arī citi metāli, piemēram, cinks un niķelis, var tikt pakļauti specifiskām reakcijām, kas noved pie degradācijas. Alumīniju un varu var aizsargāt pret koroziju, izmantojot poliuretāna sistēmas Krypton Proline PU AL Primer un Krypton Proline Silver TC .

Kādas ir ķīmiskās korozijas sekas?

Ķīmiskā korozija noved pie pakāpeniskas materiāla degradācijas un tā veiktspējas pasliktināšanās. Rūpnieciskajās iekārtās sekas ir hermētiskuma zudums, samazināta izturība un procesa atteices risks. Šī parādība rada arī ievērojamas ekspluatācijas izmaksas.

Materiāla degradācija un īpašību zudums

Ķīmiskās reakcijas izraisa metāla zudumus un korozijas produktu slāņu veidošanos ar sliktu kohēziju. Tas noved pie detaļu šķērsgriezuma samazināšanās un to mehānisko īpašību pasliktināšanās. Ārkārtējos gadījumos materiāls var caurdurties.

Ķīmiskās korozijas ietekme uz iekārtas izturību

Iekārtu komponenti, kas pakļauti agresīvām ķīmiskām vielām, paātrina nodilumu. Tas saīsina iekārtu kalpošanas laiku un prasa biežākus remontus un procesu dīkstāves. Apstrādes nozarēs tas tieši ietekmē ražošanas drošību.

Tehniski un ekonomiski draudi

Ķīmiski korodējušu komponentu bojājumi var izraisīt bīstamu vielu noplūdes vai procesa traucējumus. Izmaksas ietver remontu, nomaiņu, ražošanas zudumus un ietekmi uz vidi. Tāpēc ķīmiskās korozijas novēršanai ir būtiska ekonomiska nozīme.

Kā novērst ķīmisko koroziju?

Ķīmiskās korozijas novēršana ietver metāla saskares ierobežošanu ar agresīvu vidi vai ķīmiski izturīgu materiālu izmantošanu. Praksē tiek izmantoti aizsargpārklājumi, atbilstoša sakausējuma izvēle un sistemātiska iekārtu tehniskā pārbaude. Visaptveroša pieeja ievērojami pagarina detaļu kalpošanas laiku.

Ķīmiski izturīgi aizsargpārklājumi

Polimēru, epoksīda vai vinilestera pārklājumi rada barjeru, kas izolē metālu no ķīmiskās vides. Rūpnieciskajās iekārtās tiek izmantotas sistēmas ar augstu izturību pret skābēm, bāzēm un šķīdinātājiem. Pārklājuma hermētiskums un integritāte nosaka aizsardzības efektivitāti. Agresīvā C4 un C5 korozīvā vidē tiek izmantotas epoksīda-poliuretāna sistēmas (Telpox P100 / Telpox PM150 , Telpur T300 ) un poliuretāna-poliuretāna sistēmas ( Krypton Proline PU AL Primer , Krypton Proline Silver TC Neodur® Special ir poliuretāna sveķu piemērs ar izcilu izturību pret dažādām ķīmiskām vielām . Uz metāla virsmām to uzklāj ar pretkorozijas grunti Neopox® Primer 815 vai Neotex® Inox Primer .

Ķīmiskai korozijai izturīgu materiālu izvēle

Nerūsējošā tērauda, ​​niķeļa sakausējumu vai pārklātu materiālu izmantošana palīdz samazināt ķīmiskās reakcijas ar agresīvām vidēm. Materiālu izvēlē jāņem vērā vides ķīmiskais sastāvs un darba temperatūra. Pareiza materiālu saderība ievērojami samazina degradācijas risku. Lai aizsargātu pret šāda veida koroziju, tiek izmantotas arī specializētas pretkorozijas krāsas. Visbiežāk tiek izmantotas poliuretāna krāsas, piemēram, Krypton Proline PU AL Primer, Krypton Proline Silver TC vai Telpur T300 .

Apkopes un tehniskās apskates nozīme

Regulāras pārbaudes, biezuma mērījumi un pārklājuma stāvokļa novērtēšana ļauj atklāt ķīmiskās korozijas agrīnas pazīmes. Pārklājuma integritātes saglabāšana un bojājumu tūlītēja novēršana novērš turpmāku degradāciju. Tehniskā uzraudzība ir ļoti svarīga iekārtās ar augstu ķīmisko agresivitāti.

Kas ir ķīmiskā korozija? Bieži uzdotie jautājumi

Kas ir ķīmiskā korozija?

Šis ir metāla iznīcināšanas process, izmantojot tiešu ķīmisku reakciju ar vidi, neizmantojot elektrību vai elektrolītu. Metāls reaģē ar gāzēm vai šķidrumiem, radot korozijas produktus un degradējoties.

Kā ķīmiskā korozija atšķiras no elektroķīmiskās korozijas?

Ķīmiskā korozija notiek bez elektrolīta vai strāvas plūsmas, izmantojot tiešas ķīmiskas reakcijas. Elektroķīmiskajai korozijai ir nepieciešams elektrolīts, un tā ietver anodiskas un katodiskas reakcijas elektroķīmiskajā šūnā.

Kādas vides ir vislabvēlīgākās ķīmiskajai korozijai?

Visagresīvākās vides ir skāba, sārmaina, ļoti reaģējoša gāzveida un augstas temperatūras vide. Rūpniecībā tas attiecas uz ķīmiskajām, sadegšanas un tehnoloģiskajām iekārtām.

Kā efektīvi aizsargāt metālu pret ķīmisko koroziju?

Visefektīvākās metodes ietver ķīmiski izturīgu pārklājumu izmantošanu, pret konkrēto vidi izturīgu materiālu izvēli un regulāru tehniskā stāvokļa pārbaudi. Šim nolūkam tiek izmantotas poliuretāna vai poliuretāna-epoksīda krāsu sistēmas. Metāla saskares ar agresīvu vidi ierobežošana aptur korozijas procesu.