Техническая химия. Методические указания. Чернов Б.Б - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

30
снижения растворимости кислорода в воде. Β замкнутой системе снижение
скорости коррозии с ростом температуры не происходит.
Все примеси природных вод можно разделить на три группы в зависимости
от размера частиц: взвешенные или грубодисперсные имеют размеры более 100
нм, коллоидныеот 1 до 100 нм и истинные, или молекулярнодисперсные
размером менее 1 нм (молекулы и ионы
растворенных в воде солей, кислот, ос-
нований и газов).
По химическому составу примеси делятся на органические (имеют слож-
ный состав и находятся в коллоидном или истинно растворенном состоянии)
и неорганические (ионы Na
+
, Ca
+
, Mg
2+
, K
+
, Cl
, HCO
3
и молекулы газов N
2
,
CO
2
, O
2
).
Кислород, растворенный в воде, неизбежно вызывает коррозию металла, в
частности, элементов судового оборудования из низколегированных и углеро-
дистых сталей. Как правило, она появляется при содержании кислорода в воде
более 0,02 мг/кг.
Кислородная коррозия наблюдается у работающих котлов, как правило, в
питательных трубах, на входных участках экономайзеров, а при содержании
кислорода
более 0,3 мг/кг может захватить весь экономайзер, внутрибарабан-
ные устройства и даже опускные трубы котлов.
Интенсивной кислородной коррозии могут подвергаться котлы до ввода в
эксплуатацию после гидравлических испытаний или в процессе сборки, если в
барабанах котла или петлях пароперегревателя остается влага от гидравличе-
ских испытаний.
Воздействие кислорода на металл двояко: с
одной стороны, кислородхо-
роший деполяризатор катодных участков, что увеличивает скорость коррозии, с
другойпассиватор поверхности металла за счет образования защитных ок-
сидных пленок. Однако стали пассивируются слабо, и при работе котла пасси-
вирующая пленка легко разрушается из-за тепломеханических факторов, осо-
бенно при наличии ионов хлора. При этом запассивированные
участки оказы-
ваются катодами, а поврежденные места пленкиактивными анодами, возни-
кают локальные гальванопары, что приводит к язвенному разрушению металла.
Процесс кислородной коррозии протекает особенно интенсивно при рН > 7.
Удаление кислорода из воды осуществляется деаэрацией и химическим
восстановлением.
Деаэрация основана на использовании закона Генри:
С = К Р,
где Рпарциальное
давление газа над поверхностью жидкости, кг/см
2
;
Сконцентрация кислорода, мл/л;
Кпостоянная Генри, называемая коэффициентом растворимости,
см
2
мл/кгл.
Снижая парциальное давление кислорода, можно снизить его раствори-
мость в воде. Это достигается уменьшением общего давления газа или вытес-
нением данного газа другим газом. В практике используют оба приема. Напри-
мер, воду продувают водяным паром. В судовых паротурбинных установках
снижения растворимости кислорода в воде. Β замкнутой системе снижение
скорости коррозии с ростом температуры не происходит.
    Все примеси природных вод можно разделить на три группы в зависимости
от размера частиц: взвешенные или грубодисперсные имеют размеры более 100
нм, коллоидные – от 1 до 100 нм и истинные, или молекулярнодисперсные –
размером менее 1 нм (молекулы и ионы растворенных в воде солей, кислот, ос-
нований и газов).
    По химическому составу примеси делятся на органические (имеют слож-
ный состав и находятся в коллоидном или истинно растворенном состоянии)
и неорганические (ионы Na+, Ca+, Mg2+, K+, Cl–, HCO3– и молекулы газов N2,
CO2, O2).
    Кислород, растворенный в воде, неизбежно вызывает коррозию металла, в
частности, элементов судового оборудования из низколегированных и углеро-
дистых сталей. Как правило, она появляется при содержании кислорода в воде
более 0,02 мг/кг.
    Кислородная коррозия наблюдается у работающих котлов, как правило, в
питательных трубах, на входных участках экономайзеров, а при содержании
кислорода более 0,3 мг/кг может захватить весь экономайзер, внутрибарабан-
ные устройства и даже опускные трубы котлов.
    Интенсивной кислородной коррозии могут подвергаться котлы до ввода в
эксплуатацию после гидравлических испытаний или в процессе сборки, если в
барабанах котла или петлях пароперегревателя остается влага от гидравличе-
ских испытаний.
    Воздействие кислорода на металл двояко: с одной стороны, кислород – хо-
роший деполяризатор катодных участков, что увеличивает скорость коррозии, с
другой – пассиватор поверхности металла за счет образования защитных ок-
сидных пленок. Однако стали пассивируются слабо, и при работе котла пасси-
вирующая пленка легко разрушается из-за тепломеханических факторов, осо-
бенно при наличии ионов хлора. При этом запассивированные участки оказы-
ваются катодами, а поврежденные места пленки – активными анодами, возни-
кают локальные гальванопары, что приводит к язвенному разрушению металла.
    Процесс кислородной коррозии протекает особенно интенсивно при рН > 7.
    Удаление кислорода из воды осуществляется деаэрацией и химическим
восстановлением.
    Деаэрация основана на использовании закона Генри:
                                    С = К ⋅ Р,

где Р – парциальное давление газа над поверхностью жидкости, кг/см2;
    С – концентрация кислорода, мл/л;
    К – постоянная Генри, называемая коэффициентом растворимости,
          см2⋅мл/кг⋅л.
    Снижая парциальное давление кислорода, можно снизить его раствори-
мость в воде. Это достигается уменьшением общего давления газа или вытес-
нением данного газа другим газом. В практике используют оба приема. Напри-
мер, воду продувают водяным паром. В судовых паротурбинных установках
 30