Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
217
Кристаларалық
металл
дәндерінің
(кристаллит)
шекарасы бойынша металдың бұзылуымен сипатталады,
процесс тез, терең жүреді және қауіпті бұзылыстарды алып
келеді;
Таңдалған бір немесе бірнеше Ме қорытпаларын
ерітуге бағытталған, ол оның алғашқы түрін сақтағанымен, оны
кеуекті және әлсіз етеді;
Коррозиялық жарылым егер металл коррозионды
ортада тұрақты созылатын кернеуге тап болған кезде болады, ол
коррозия процесінде пайда болған сутегінің абсорбциясымен
шақырылуы мүмкін.
Жергілікті коррозия мына түрде болады:
Дақ – бұзылыс салыстырмалы түрде терең емес таралады
және бет ауданының көп бөлігін алады;
Жара – беттің аз ауданындағы терең бұзылыстары;
Нүктелі (питтингті) – бұзылыс мөлшері жаралыққа
қарағанда аз.
Коррозия түріне байланысты оның жылдамдығын әртүрлі
бағалайды. Түгел біркелкі коррозияны (г/м
2
) өлшейді. Оны
бірлік беттен бірлік уақытта металдың жоғалуымен анықтайды
және 1м
2
аудандағы 1 жыл ішіндегі бұзылған металл грамымен
көрсетеді. Жаралық, нүктелік, кристаларалық коррозияның
жылдамдығы
бірлік
уақыттағы
коррозиялық
бұзылыс
тереңдігінің
өсуін
сипаттайды,
мм/жыл.
Құрылымды-
таңдалатын коррозия жылдамдығының көрсеткіші бірлік
уақыттағы металл беріктігінің өзгерісі.
Бұзылу түріне қарай коррозия:
– беттік – атмосфералық және топырақ;
– ішкі;
Процестің жүру механизміне қарай:
– химиялық
– электрхимиялық болып бөлінеді.
Химиялық коррозия электр тогы өтпейтін ортада жүреді
және ортаның химиялық әсерінің тікелей әсер етуімен жүреді –
атмосфералық коррозия. Металдың ауа оттегісімен тікелей
тотығу нәтижесінде:
Fe
+2(+3)
+O
2
=FeO немесе Fe
2
O
3
(6.3)
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
218
Немесе агрессивті ортамен байланысуда: қышқыл немесе
сілті, оның бетінде біркелкі қабыршақ пайда болады.
Атмосфералық коррозияның бұзылыс әсері үлкен емес
және бетке лак, майлы бояу және басқаларды жағу арқылы
жеңіл кетеді.
біркелкі
жергілікті
нүктелік
таңдамалы кристаларалық транскристалдық
6.3-сурет. Коррозиялық бұзылуы түрлері
Топырақ және ішкі коррозиялық бұзылыстар беттегі фаза
бөлінісіндегі гетерогенді процестердің тотығу-тотықсыздану
есебінен жүреді.
Сулы
ортадағы
болат
коррозиясы
электрхимиялық
реакциялардың жүруінен болады, реакция беттің жеке бөліктер
арасындағы электр тогының жүруімен сипатталады.
6.2.1. Электрхимиялық коррозия процесінің теориялық негізі
Электрхимиялық коррозия металдағы көптеген микро-
және макрогальванопар жұмысының нәтижесінде жүреді.
Металл құрылымы кристалдық торды сипаттайды, оның
түйіндерінде ішкі ядросы сыртқы валенттік (жартылай еркін)
электрондармен
әлсіз
байланыстағы
металл
атомдары
орналасқан. Металдардағы зарядтардың (электр тогы) берілуі
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
219
жартылай еркін электрон арқылы орындалады. Қарапайым
жағдайда жартылай еркін электрондар атом сыртына шыға
алмайды. Бірақ қосымша энергия жұмсағанда: қыздыру, электр
өрісімен әсер ету, жарықтандыру олардың бағытталған
қозғалысына жағдай жасауға болады.
Су молекуласында бағытталған күштік өріс бар. Металл
және электролиттің (су, тұздардың сулы ерітіндісі) байланысуы
нәтижесінде металл бұзылысы болады. Беттен атом сумен
жанасқан кезде судың күштік өрісіне тап болады.
Электрхимиялық
процестегі
Ме
сандық
активтілігі
стандартты электрод потенциал (Е
°
) шамасымен бағаланады.
Элементтер Е
°
шамасы бойынша қатарға тұрады, ол – олардың
активтілігін сипаттайды. Металда Е
°
теріс шамасы аз болған
сайын оның қалпына келтіру активтілігі қаттырақ білінеді. Е
°
шамасы бойынша элементтер қатарға тұрады:
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Mg, Al, Be, Mn, Zn, Cr, Ga, Fe, Cd, In,
Tl, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, As, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au. Суда
ерімейтін әрбір металл сулы ерітіндіден өзінен оң жағында
орналасқан басқа металдарды және тұздарды итеріп шығарады.
Сутектің сол жағында орналасқан металдар оны қышқылдардан
итереді.
Болаттар, ол металл қорытындысы – қатты ерітінділер,
оларға тән қасиеттер:
Металл құрамы бойынша біртексіз дақты;
Екі бөлек металдардың жанасуы;
Металл деформациясы;
Металда қоспалардың болуы;
Әртүрлі кристалл құрылымды аудандардың болуы;
Тотығу қабыршағында кеуектің пайда болуы;
Әртүрлі
шектегі
қоршаған
ортаның
активті
компоненттерімен: газ, ауа және металмен қосылған активті
сұйықтықтар аудандарының болуы;
Әртүрлі
түрлердің
біртексіздігі
болат
бетінде
гальваникалық жұптардың пайда болуының себебі болып
табылады;
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
220
Берілген электролиттегі ерітіндіде әртүрлі потенциал-
дағы екі металл ауданының болуы: анодты және катодты
аудандар;
Екі металдың да электролитпен араласуы;
Екі ауданның да желімен байланысы, олар гальвани-
калық элементтің түзілуіне мүмкіндік береді.
Анод жоғары теріс потенциалы бар металл, ал катод аз
потенциалды металл.
Олардың арасында электр тогы пайда болады. Коррозия
процесін келесідей көрсетсе болады. Анодта тотығу процесі
жүреді:
Fe – 2e →Fe
2+
(6.4)
Анодты ауданда темір атомы гидрокатионды түрде Fe
2+
ерітіндіге енеді, бұдан металл анодты ериді және коррозия
процесі металға терең енеді.
Қалған еркін электрондар металл арқылы катодты ауданға
барады. Катодта тотықсыздану реакциясы жүреді:
2H
+
+2e→2H
АДС
(6.5)
Сутек иондарының разрядталуы немесе ортаның рН
байланысты
гидроксилді
иондардың
құрылуымен
оттек
молекуласының иондалуы жүреді. рН<4,3 судағы сутек
иондарының разрядталуы және сутек атомының түзілуі, кейінгі
сутек молекуласының түзілуі жүреді:
H+H→H
2
↑
(6.6)
рН>4,3 электрондардың суда еріген оттекпен байланысы
басым болады:
O
2
+2H
2
O+4e→4OH
-
(6.7)
Fe
2+
катионы және OH
-
ионы байланысып темір қышқылы
түзіледі:
Fe
2+
+2OH
-
→Fe(OH)
2
(6.8)
Достарыңызбен бөлісу: |
