Reklama
A A A

TYPOWE ŚRODOWISKA AGRESYWNE

Podanie racjonalnej systematyki środowisk agresywnych nie jest zadaniem łatwym ze względu na dużą liczbę kryteriów -ważnych dla prak­tyki, mogących stanowić podstawę do różnych klasyfikacji. Autorzy ni­niejszej pracy przyjęli zasadę klasyfikowania środowisk na podstawie ich składu chemicznego. Taka systematyka środowisk jest również zbliżona do systematyki branżowej, u podstaw której leży specyfika poszczegól­nych gałęzi przemysłu. W związku z tym celowe jest rozróżnienie następujących środowisk agresywnych: powietrze (02+N2), CO + C02, H20+H2, d) spaliny (wieloskładnikowa mieszanina, której skład zależy od warunków spalania i składu paliwa), S02+02, H2S+H2, NH3+H2, h) węglowodory, i) chlorowce. W poprzednim rozdziale omówiono niektóre problemy teoretyczne związane z procesami korozyjnymi wywołanymi równoczesnym działaniem dwu składników agresywnych. Wynika z tego, że zespół zachodzących wówczas zjawisk jest bardzo złożony i jest dzisiaj trudny do wyjaśnienia. Obraz komplikuje jeszcze fakt, że atmosfery agresywne występujące w rzeczywistych warunkach przemysłowych są wieloskładnikowe. Nie­które z tych składników, chociaż występują w środowisku agresywnym w minimalnych ilościach mogą w istotny sposób zakłócić proces koro­zyjny wywołany głównymi składnikami agresywnymi. Dotyczy to szcze­gólnie związków, które w strumieniu agresywnych gazów w wysokich temperaturach występują w postaci pary. Obniżenie temperatury stru­mienia gazów powoduje ich wydzielanie się w postaci stałej lub ciekłej na powierzchni elementów metalicznych, co prowadzi do utworzenia mi-krośrodowiska agresywnego o zupełnie odmiennym mechanizmie oddzia­ływania, powodującym częstokroć duże zwiększenie szybkości niszczenia materiału. Zjawisko takie np. występuje podczas eksploatacji turbin ga­zowych, kiedy) proces utleniania wywołany bezpośrednim agresywnym działaniem tlenu przechodzi w tzw. korozję gorącą hot corrosion, wywo­ływaną osadzaniem się na powierzchni elementów metalowych Na2S04, V205 i innych związków zawartych w spalinach. Przejście z korozji ga­zowej do hot corrosion związane jest — jak to zostanie wykazane niżej — z radykalną zmianą mechanizmu korozji. Również dynamika przepły­wu strumienia gazowego może w sposób istotny wpływać na agresywne własności danego środowiska korozyjnego. Gdy na przykład materiał pra­cuje w warunkach, w których ciśnienia par produktów korozji są już znaczne istotne znaczenie dla przebiegu procesu korozyjnego ma pręd­kość strumienia gazów. Im większa jest prędkość strumienia gazów, tym większa jest szybkość przechodzenia cząsteczek produktu reakcji z po­wierzchni materiału do fazy gazowej. W tych warunkach stacjonarna gru­bość warstewki produktów korozji na powierzchni tworzywa jest mniejsza niż wówczas, gdy środowisko gazowe jest nieruchome lub prędkość ga­zów jest niewielka. Jest to równoznaczne ze zmniejszeniem się bariery dyfuzyjnej, którą muszą pokonać reagenty, aby przereagować ze sobą, a więc równoważne ze wzrostem szybkości korozji. Gdy lotność produktów reakcji jest duża i na powierzchni materiału nie tworzy się warstewka zgorzeliny, wówczas w przypadku determinowania szybkości korozji dy­fuzją utleniacza do powierzchni materiału lub dyfuzją produktów reakcji z powierzchni do otaczającego środowiska, wzrost prędkości strumienia gazów powoduje wzrost szybkości reakcji. Szybkość korozji jest stała je­dynie w przypadku, gdy jest ona determinowana reakcjami chemicznymi na granicy faz metal-środowisko przy ciśnieniach cząstkowych utleniacza i produktów reakcji na tej granicy niezależnych od prędkości strumie­nia gazu. W warunkach dużych prędkości gazów procesom korozyjnym to­warzyszy erozja spowodowana bądź tylko dużą prędkością strumienia ga­zów, bądź też tarciem lub uderzeniami zawiesin stałych o powierzchnię materiału. W zależności od warunków pracy powoduje to bezpośrednie niszczenie powierzchni materiału albo usuwanie z niej warstewki pro­duktów korozji, lub warstwy ochronnej naniesionej w celu polepszenia własności eksploatacyjnych elementu. Stałe produkty korozji oderwane od powierzchni przez strumień gazów stają się z kolei dodatkowym czyn­nikiem wywołującym erozję.