Το πρόβλημα της διάβρωσης μετάλλων διαπερνά πολλούς τομείς της εθνικής οικονομίας, όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, τα πετροχημικά, οι μεταφορές, η κατασκευή μηχανημάτων κ.λπ. Η διάβρωση έχει επιφέρει πολλές απώλειες και βλάβες στην κοινωνική παραγωγή.
1. Οικονομική απώλεια
Οι οικονομικές απώλειες που προκαλούνται από τη διάβρωση είναι συγκλονιστικές. Σύμφωνα με εγχώριες πρόχειρες στατιστικές, η οικονομική απώλεια που προκαλείται από τη διάβρωση έχει φτάσει τα 280 δισεκατομμύρια γιουάν, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 4 τοις εκατό του ακαθάριστου εθνικού προϊόντος (ΑΕΠ). Εξετάζοντας την παγκόσμια βιομηχανία παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου, σύμφωνα με την εκτίμηση της Εθνικής Ένωσης Μηχανικών Διάβρωσης (NACE), το συνολικό παγκόσμιο ετήσιο κόστος διάβρωσης είναι 1,3 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, περίπου 8,6 δισεκατομμύρια RMB.
2. Ρύπανση του περιβάλλοντος
Η σπατάλη πόρων και η περιβαλλοντική ρύπανση που προκαλείται από τη διάβρωση είναι εξαιρετικά σοβαρές. Η διάβρωση μπορεί να προκαλέσει μεγάλη ποσότητα σκουριάς, προκαλώντας πρόωρη αστοχία μεταλλικών υλικών και επίσης προκαλώντας μεγάλη σπατάλη πόρων και ενέργειας. Τα προϊόντα διάβρωσης και η βρωμιά θα μειώσουν την απόδοση μεταφοράς θερμότητας των λεβήτων, των εναλλάκτη θερμότητας και άλλου εξοπλισμού, σπαταλώντας πολλούς τόνους τυπικού άνθρακα. Τα επιβλαβή αέρια όπως το SO2 που παράγονται από την καύση αυτών των κάρβουνων έχουν επιδεινώσει τη ρύπανση του περιβάλλοντος.
3. Κίνδυνοι ασφάλειας
Το 2011, ένα πετροχημικό εργοστάσιο που βρίσκεται στην επάνω δεξαμενή αναρροής αποθανατοποιητή της μονάδας κλασματοποίησης αερίου εξερράγη ξαφνικά, με αποτέλεσμα 4 θανάτους, 1 σοβαρό τραυματισμό, 6 μικροτραυματισμούς και άμεση οικονομική ζημία 8,69 εκατομμυρίων γιουάν. Σύμφωνα με την έρευνα του ατυχήματος, αιτία του ατυχήματος ήταν η διάβρωση με τάση υδρόθειου, η οποία προκάλεσε τη ρήξη της δεξαμενής επαναροής και προκάλεσε έκρηξη.
Τι είναι η διάβρωση μετάλλων;
Τα μεταλλικά υλικά καταστρέφονται από τη δράση του περιβάλλοντος μέσου, το οποίο ονομάζεται διάβρωση μετάλλων (Metallic Corrosion).
Ποιοι είναι οι τύποι διάβρωσης μετάλλων;
Λόγω της πολυπλοκότητας των φαινομένων και των μηχανισμών διάβρωσης, η κατάσταση και τα χαρακτηριστικά της διάβρωσης μετάλλων ποικίλλουν πολύ λόγω των διαφορών στα υλικά και στους περιβαλλοντικούς παράγοντες, δηλαδή στην κατάσταση τάσης. Επομένως, υπάρχουν πολλά πρότυπα και μέθοδοι ταξινόμησης, αλλά οι κοινές μέθοδοι ταξινόμησης διάβρωσης περιλαμβάνουν ταξινόμηση κατά μηχανισμό διάβρωσης και ταξινόμηση κατά μορφή διάβρωσης.
Πώς να ταξινομήσετε σύμφωνα με τον μηχανισμό διάβρωσης;
Σύμφωνα με τον μηχανισμό διάβρωσης, μπορεί να χωριστεί σε χημική διάβρωση και ηλεκτροχημική διάβρωση:
Η χημική διάβρωση αναφέρεται στη διάβρωση μετάλλων που προκαλείται από την άμεση χημική αντίδραση μεταξύ μετάλλου και μη ηλεκτρολύτη.
Η ηλεκτροχημική διάβρωση είναι η καταστροφή που προκαλείται από την ηλεκτροχημική αλληλεπίδραση μεταξύ μετάλλου και διαλύματος ηλεκτρολύτη.
Πώς να ταξινομήσετε σύμφωνα με τη μορφή διάβρωσης;
Σύμφωνα με την ταξινόμηση της μορφής διάβρωσης, μπορεί να χωριστεί σε γενική διάβρωση και τοπική διάβρωση:
Η γενική διάβρωση εμφανίζεται σε ολόκληρη τη μεταλλική επιφάνεια και μπορεί να είναι ομοιόμορφη ή ανομοιόμορφη.
Η τοπική διάβρωση συγκεντρώνεται σε ορισμένες περιοχές του μετάλλου, ενώ άλλα μέρη έχουν μικρή ή καθόλου διάβρωση. Υπάρχουν πολλοί τύποι τοπικής διάβρωσης, που γενικά χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες:
Γαλβανική διάβρωση: Σε ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη, όταν ανόμοια μέταλλα έρχονται σε επαφή, το μέταλλο με υψηλότερο δυναμικό προωθεί το μέταλλο με χαμηλότερο δυναμικό να επιταχύνει τη διάβρωση.
Διάβρωση διάβρωσης: Η ζημιά από τη διάβρωση συγκεντρώνεται κυρίως σε ορισμένα ενεργά σημεία, η διάμετρος της οπής διάβρωσης είναι ίση ή μικρότερη από το βάθος της οπής διάβρωσης και σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί να οδηγήσει σε διάτρηση του εξοπλισμού.
Διάβρωση ρωγμών: διάβρωση που εμφανίζεται σε ρωγμές όπως πριτσίνια, συνδέσεις με σπείρωμα, συγκολλημένες ενώσεις και παρεμβύσματα.
Διακοκκώδης διάβρωση: Η διάβρωση προχωρά κατά μήκος του διακοκκώδους, η δύναμη σύνδεσης μεταξύ των ατόμων μετάλλου χάνεται και η μηχανική αντοχή του μετάλλου μειώνεται απότομα. Συχνά δεν υπάρχει εμφανής αλλαγή στην εμφάνιση του μετάλλου πριν από τη ζημιά.
Διάβρωση λόγω καταπόνησης: Αστοχία ρωγμών που εμφανίζεται και διαστέλλεται με σημαντικό ρυθμό υπό τη συνδυασμένη δράση εφελκυστικής τάσης και διαβρωτικού μέσου. Οι συνηθισμένοι τύποι είναι η διάβρωση λόγω καταπόνησης με θειούχο και η διάβρωση με διάβρωση με υδρόθειο.
Κόπωση από διάβρωση: Διάβρωση μετάλλων υπό τη δράση διαβρωτικών μέσων και εναλλασσόμενης τάσης.
Πώς να μειώσετε τον αντίκτυπο της διάβρωσης στην εφαρμογή στην πραγματική διαδικασία εφαρμογής;
1. Προσδιορίστε το είδος της διάβρωσης
Στην εφαρμογή πεδίου, ο τύπος της διάβρωσης κρίνεται ανάλογα με τον τύπο του μέσου, την πίεση, τη θερμοκρασία, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και τη θέση διάβρωσης και επιλέγεται η κατάλληλη αντιδιαβρωτική μέθοδος. Για παράδειγμα, στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, τα μέρη της βαλβίδας σωλήνων οργάνων και ο κύριος αγωγός διεργασίας χρησιμοποιούν προϊόντα από διαφορετικά υλικά, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε γαλβανική διάβρωση.
2. Επιλέξτε το κατάλληλο ανθεκτικό στη διάβρωση υλικό.
Κατά την επιλογή υλικών, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τον τύπο του εσωτερικού διαβρωτικού μέσου, την πίεση και το εξωτερικό περιβάλλον. Εάν το περιβάλλον υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο θερμοκρασίας, δεν συνιστάται η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα 316 στη θάλασσα.
3. Μειώστε τη θέση όπου μπορεί να προκληθεί διάβρωση από τη ρωγμή.
Μειώστε την επαφή με ασύμβατα μέταλλα. Υπεράκτια, ο κίνδυνος διάβρωσης της ρωγμής είναι υψηλός όταν χρησιμοποιούνται μαζί οι μεταλλικοί σωλήνες και τα στηρίγματα μεταλλικών σωλήνων. Συνιστάται όταν επιλέγετε υλικό στήριξης σωλήνα, να επιλέγετε ένα στήριγμα σωλήνα με φλάντζα.
Η διάβρωση είναι ένα δαπανηρό πρόβλημα. Εάν ο τύπος της διάβρωσης και η θέση της διάβρωσης μπορούν να εντοπιστούν γρήγορα, ο πιθανός κίνδυνος μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Οι τεχνικοί με επαγγελματικές γνώσεις μπορούν συχνά να προβλέψουν πού μπορεί να συμβεί διάβρωση και να επιλέξουν εκ των προτέρων κατάλληλα μεταλλικά υλικά για να αποφύγουν τη διάβρωση. Αυτό θα βελτιώσει σημαντικά την απόδοση, την ακεραιότητα και την ασφάλεια των συστημάτων παραγωγής.
