Korrozioni dhe erozioni i metaleve: shkaqet dhe metodat e mbrojtjes

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Ndikimet e jashtme kimike, mekanike dhe elektrike ndodhin shpesh në mjediset e funksionimit të produkteve metalike. Si rezultat, me mirëmbajtjen e gabuar të elementeve të tillë, si dhe me injorimin e standardeve të sigurisë, mund të ketë rreziqe të deformimit dhe dëmtimit të strukturave dhe pjesëve. Kjo është për shkak të proceseve në zhvillim të korrozionit dhe erozionit të metaleve, të cilat në afat të gjatë kontribuojnë në shkatërrimin e plotë të strukturës së produktit.

Pse shfaqet ndryshku

Në një reaksion korroziv, kushtet për shkatërrimin strukturor të produkteve metalike krijohen nga kontakti me media kimike dhe elektrokimike. Në rastin e parë, materiali bie në kontakt me produktet e naftës, qymyrin, kripën dhe mineralet e tjera. Rryma elektrike nuk është e përfshirë në këtë rast. Mjeti kryesor i funksionimit mund të jetë një gaz i thatë ose një lëng jopërçues. Varietetet e lehta kanë efektin më të madh shkatërrues.produktet e naftës si vajguri dhe benzina. Në veçanti, trupi i një cisternë transporti në det të hapur mund të ndikohet nga komponimet e squfurit dhe mbetjet acidike të pranishme në përbërjen e tyre.

Në korrozionin elektrokimik, ekziston edhe një efekt i rrymës. Shkatërrimi kompleks me erozion metalik do të shoqërohet me konsum mekanik. Situata mund të ndërlikohet nga fakti se vetë ndikimet e jashtme do të përcaktohen nga karakteristikat e mjedisit natyror - për shembull, reaksionet kimike me elektrolite mund të ndodhin në ujin e detit. Vetë trupi metalik është një material heterogjen në strukturë, gjë që çon në praninë e çifteve mikrogalvanike. Janë ata, së bashku me pjesët metalike të strukturës, që veprojnë si anoda, duke krijuar kushte për procesin e korrozionit.

Shkaktarët e erozionit

Në terma të përgjithshëm, erozioni i referohet konsumimit mekanik, si rezultat i të cilit produkti mund të ndryshojë në madhësi, formë, peshë dhe karakteristika të tjera. Cili është shkaku i erozionit të metaleve? Proceset fizike të ndikimit të jashtëm që zvogëlojnë forcën e mikrovolumeve të shtresës sipërfaqësore të një strukture ose të një pjese të veçantë. Për më tepër, mediat që veprojnë nuk janë vetëm faktorë mekanikë, siç është kontakti i drejtpërdrejtë me gërryes të fortë.

Këto mund të jenë media aktive termike, gazore dhe kimike dhe mund të veprojnë si në mënyrë të pavarur ashtu edhe si një shtesëfaktor veshin. Për shembull, rrjedhat e gazit kontribuojnë në lëvizjen e grimcave të ngurta në qark për dërgimin e përzierjeve të punës përmes tubacionit, gjë që ka një efekt shkatërrues indirekt në sipërfaqet metalike.

Metodat për mbrojtjen e metaleve nga korrozioni

Praktika tregon se 80% e kushteve për mbrojtjen e materialeve nga korrozioni janë përcaktuar në fazën e përgatitjes së sipërfaqes. Pjesa e mbetur prej 20% është siguruar tashmë gjatë funksionimit. Përafërsisht i njëjti raport i efektivitetit të masave mbrojtëse vërehet në erozionin e metaleve, kur përdoren mjetet për të minimizuar konsumimin e pjesëve të punës.

Fushat kryesore të mbrojtjes kundër korrozionit përfshijnë strukturore, pasive dhe aktive. Mbrojtja strukturore është për shkak të përdorimit të lidhjeve speciale të bazuara në çelik inox, çelik Corten dhe metal me ngjyra. Metodat aktive përfshijnë ndryshimin e strukturës së materialit me një shtresë elektrike të dyfishtë - një metodë e mbrojtjes elektrokimike. Sa i përket metodave pasive, ato përfshijnë përdorimin e veshjeve speciale që parandalojnë formimin e një elementi gërryes.

Llojet e trajtimit termik të metaleve

Një grup metodash për përpunimin teknologjik të boshllëqeve metalike, i cili gjithashtu fokusohet në një ndryshim strukturor në shtresën sipërfaqësore për të mbrojtur kundër dëmtimit nga korrozioni. Dallohen llojet e mëposhtme të përpunimit të tillë:

• Pjekja. Trajtimi termik, në të cilin metali nxehet, i ndjekur nga ftohja graduale.
• Ngurtësim. ATçeliqet dhe lidhjet e tyre mund të shërbejnë si produkte të synuara. Gjatë forcimit, struktura rikristalizohet dhe pas mbajtjes së materialit në një temperaturë kritike, pason ftohja. Në një pjesë që ka pësuar një përpunim të tillë formohet një strukturë jo ekuilibër, e cila është një faktor kufizues në zgjedhjen e kësaj metode.
• Pushime. Një metodë alternative e trajtimit termik të metalit në lidhje me forcimin, e cila gjithashtu mund të veprojë si një hap ndihmës në ndryshimin e strukturës. Në çdo rast, gjatë zbatimit të tij hiqen sforcimet e tepërta të çelikut, gjë që çon në rritjen e cilësive kundër korrozionit.
• Normalizim. Përpunim i ngjashëm me pjekjen. Ndryshimi është se gjatë pjekjes ftohja bëhet në furrë, ndërsa gjatë normalizimit në ajër.

Metodat për mbrojtjen e metaleve nga erozioni

Drejtimi kryesor në mbrojtjen e materialeve metalike nga erozioni është zhvillimi i veshjeve speciale. Në veçanti, metalizimi në formën e aplikimit të një aliazhi kundër korrozionit në pjesën e punës rrit cilësitë kimike dhe mekanike të strukturës. Si rezultat, konsumimi zvogëlohet dhe dizajni i pjesës mund të ruajë performancën e mëparshme.

Veshje jo metalike rezistente ndaj konsumit për aplikime specifike po zhvillohen gjithashtu. Për shembull, erozioni i metaleve, i formuar në kushtet e fërkimit të sipërfaqeve, gjendet shpesh në pjesët e automjeteve. Për këtë lloj mbrojtjeje përdoren përbërje diamanti, qeramike dhe të kombinuara me forcë dhe fortësi të shtuar.

Veçoritëmbrojtje nga erozioni i gazit

Në këtë rast, theksi nuk vihet në mbrojtjen mekanike të pjesëve, por në izolimin kimiko-fizik. Mund të përdoren si mënyra të veçanta të mbajtjes dhe ruajtjes së materialeve, si dhe lubrifikantë të veçantë që parandalojnë erozionin e metaleve. Mbrojtja ndaj veshjes dhe parandalimi mbështeten gjithashtu në izolimin termik.

Në këtë drejtim përdoren materiale të tilla si kromi i pastër dhe nairiti i markës NT. Disavantazhi i kromit është se ai karakterizohet nga mungesa e rezistencës dhe duktilitetit. Për këtë arsye, përdoret rrallë si element i izolimit strukturor. Për sa i përket nairitit, mbi bazën e tij bëhen përzierje të lëngshme gome, përmes të cilave formohen vula monolitike rezistente ndaj konsumit.

Mënyra e mbrojtjes me spërkatje termike

Kjo është një teknologji mbrojtëse e gjithanshme që është e përshtatshme si për parandalimin e korrozionit ashtu edhe për izolimin mekanik të konsumit. Teknika e aplikimit të tij qëndron në faktin se grimcat e zinkut aplikohen në sipërfaqen e pjesës me një rrymë gazi. Ndryshe nga metodat e tjera të metalizimit, kjo metodë formon një shtresë mbrojtëse deri në dhjetëra mikronë të trashë. Kështu, parandalohen proceset e erozionit që ndodhin në nyjet e pajisjeve inxhinierike, si dhe në rrjetet e transportit dhe tubacionet kryesore të naftës.

Përfundim

Proceset e ndikimit negativ në strukturat metalike detyrojnë kompanitë operuese të shpenzojnëshuma të mëdha për mirëmbajtjen e tyre. Në të njëjtën kohë, mjetet më efektive të mbrojtjes, si rregull, janë më të shtrenjta. Nga ana tjetër, studimet paraprake të kushteve të përdorimit të produkteve për rreziqet e formimit të ndryshkut ose erozionit të metaleve mund të minimizojnë kosto të tilla. Fakti është se shumë veti teknike dhe mbrojtëse të strukturave kritike janë përcaktuar në fazën e përzgjedhjes së aliazhit. Duke aliazhuar dhe futur aditivët modifikues në fazën e prodhimit të pjesës, është e mundur t'i sigurohet cilësitë mbrojtëse optimale.