Тығыздау коррозиясы: себептері және алдын алу

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Тотығу коррозиясы молекулалық деңгейде болатын физикалық және химиялық процестерге негізделген. Бірінші кезеңде электрохимиялық деструкция басым болады. Металдардың (немесе металл емес металдар) жанасу аймағында оксидтер пайда болады, соның салдарынан механикалық тозу белсендіріледі. Бұл екі процесс бір-бірімен тығыз байланысты және жинақтардың беріктік сипаттамаларына әсер етеді. Шығу құбылысын зерттеушілер бір ғасырдан астам уақыт бойы зерттеп келеді, бірақ оның болжамы әлі де дамымаған.

Сипаттамасы

Тірілу коррозиясы – металдың өздігінен жойылуының бір түрі. Бұл процесс тығыз байланысқан металл-металл немесе металл-металл жұптарының интерфейсінде орын алады. Оның тән ерекшелігі - шағын амплитудалық тербелмелі қозғалыстардың болуы. Тоттану тек көміртекті болаттарға ғана емес, сонымен қатар коррозияға төзімді болаттарға да әсер етеді.

Бұл құбылыстың пайда болуы үшін тек 0,025 микрон циклдік амплитудасы жеткілікті. Оның максималды мәні 200-300 микрон болуы мүмкін. Сыртқы жағынан, бұзылу ұсақ жаралардың пайда болуымен, үйкеліспен, жыртылумен,түсті дақтар, жанасу бетіндегі ұнтақты шөгінділер.

Болат бөлшектерінің оксид тәрізді коррозия өнімдерінің түсі әртүрлі - қызылдан қою қоңырға дейін. Бұл материалдың брендіне және жұмыс жағдайларына байланысты. Олар беттердің өзара қозғалысының тербелістерінің шағын амплитудасына байланысты жанасу аймағынан шыға алмайды, нәтижесінде олардың абразивті әсері күшейеді.

Бұл құбылыстың ең жағымсыз салдары бөлшектердің шаршауының бұзылуы болып табылады. Түйіндердегі циклдік жүктемелерді қабылдау мүмкіндігі 5 есеге дейін азаяды.

Киістіру мүмкіндіктері

Тығызатын коррозияның тозу мен тозудың басқа түрлерінен мынадай айырмашылығы бар:

• Металлдың зақымдалуы кері қозғалыста болады.
• Зақымды локализациялау - тек бөлшектердің жанасу аймағында.
• Үскелетін жұптағы қозғалыс жылдамдығы төмен.
• Оксидті қабықшалардың бұзылуы негізінен тангенциалды (тангенциалды) күштердің әсерінен болады.
• Беттерді бекіту кезінде дәнекерлеу көпірлерінің үзілуі атомдардың ажырап кетуіне және шаршау сызаттарының пайда болуына әкеледі.
• Жыртылған металл бөлшектері ауада тез тотығады.
• Коррозия өнімдері одан әрі тозу процесіне белсенді қатысады.

Құбылыстың себептері мен механизмі

Қарайша айтқанда, коррозияның тітіркену процесін келесідей көрсетуге болады:

• Беттерді жылжытыңыз және деформациялаңыз.
• Металдардың тотығуы.
• Оксидтің жойылуыфильмдер.
• Таза металдың ашылуы.
• Оның жанасу бетімен ұстамасы.
• Ұстағыш көпірлердің қирауы.
• Ашық жерлерде оттегі концентрациясының жоғарылауы.
• Корозия циклінің қайталануы, үңгірлердің біртіндеп ұлғаюы.

Бөлінген бөлшектердің абразивті әрекеті нәтижесінде жанасу аймағындағы температура да көтеріледі (кейбір жағдайларда 700 ° C дейін). Өзгертілген металл құрылымдардан тұратын ақ қабат түзіледі.

Тығыздау коррозиясының келесі негізгі себептері анықталған:

• Тіркелген қосылымдардағы төмен амплитудалық динамикалық жүктемелер.
• Агрессивті сыртқы орта.
• Температура факторы.

Корозия процесінің сипаты оның қай сатысында тұрғанына байланысты. Бастапқы кезеңде электрохимиялық әрекеттесу нәтижесінде тотығу реакцияларының басым болуы тіркелді. Бұл процесс агрессивті ортаның әсерін әлсірететін химиялық композицияларды қолдану арқылы баяулайды. Төменде қандай коррозия ингибиторлары бар екенін талқылаймыз.

Материалдың кернеулі күйі үш компоненттен тұрады - жанасу бетіне перпендикуляр бағытталған қысу күші, ауыспалы ығысу кернеулері және үйкеліс күші. Тотығу кезіндегі тозу шаршау бұзылу сипатына ие. Уақыт өте келе кішкентай жарықтар біріктіріліп, металл бөліктері үзіледі.

Құрылыс түйіндері

Құрастыру қондырғыларының коррозияға қарсы сипаттамасы,номиналды жылжымайтын. Көбінесе металдың бұзылуы келесі буын түрлерінде байқалады:

• Бұрандалы.
• Тойтарма.
• Слот.
• Электрмен байланысыңыз.
• Қамал.
• Тісті тістер.
• Фланецті.
• Сығу (мойынтіректер, дискілер, доңғалақтар, білік муфталары, осьтер және доңғалақ торлары).
• Серіппелі мойынтірек беттері және басқалар.

Болтты қосылыстардың тоттануы бұрандалы бөліктің тозуы және саңылаудағы саңылаулардың пайда болуынан болады. Бұған жұмыс кезінде қатайтудың төмендеуі, діріл жүктемелерінен қосылыстарды өздігінен бұрап алу ықпал етеді. Дегенмен, қатайту моментінің жоғарылауы ыдырайтын коррозияның төмендеуінің кепілі емес, өйткені бұл жағдайда беттердің қарсылық дәнекерлеуі мүмкін. Нәтижесінде бұрандалы қосылымның жұмысы созылу кернеулерінің қолайсыз жағдайында орын алады.

Сынық қарқындылығы

Тығыздау коррозиясының жылдамдығы бірнеше ондаған факторларға байланысты. Ең маңыздылары:

• Қоршаған орта (коррозия ауада жылдамырақ жүреді). Бұл құбылыс вакуумда, азотта және гелийде де байқалады.
• Тербелмелі қозғалыстардың амплитудасы мен жиілігі (үйкеліс жылдамдығы). Сыну жылдамдығы мен амплитудасы арасындағы байланыс дерлік сызықтық.
• Байланыс аймағындағы қысым (жүктеме) және басқа жұмыс жағдайлары. Елеулі жүктеме кезінде зақымдану тереңдігі артады.
• Негізгі металдың қаттылығы және бөлшектердің қорғаныс жабындары, жанасу кедір-бұдырыбеттер.
• Технологиялық факторлар (дайындаманы алу әдісі, қалдық кернеулер, өңдеу дәлдігі және жиналған жинақтың қаттылығы).
• Тозу нәтижесінде пайда болатын оксид өнімдерінің қасиеттері.
• Температура. Көп жағдайда оның теріс мәндері жоғары коррозияға ықпал етеді. Оң температуралар құрылғының жұмысына белгілі бір сыни мәнге дейін ғана жақсы әсер етеді. Қызып кеткенде, бұзылу жылдамдығы артады.
• Тозу өнімдерінің тозуға төзімділігі.

Күресу әдістері

Бұл құбылыспен күресудің тамаша жолдары жоқ. Оны азайту үшін келесі шаралар қабылданады:

• Үйкеліс күштерін арттыру арқылы салыстырмалы орын ауыстыруды азайту. Кедір-бұдырды, қысымды арттыру немесе бөлшектердің конфигурациясын өзгерту. Бірінші әдіс ең тиімді, егер элементтердің бірі металл емес болса. Сондай-ақ үйкелісті мыс, қалайы немесе кадмиймен электропландау арқылы арттыруға болады.
• Егер дірілді жою мүмкін болмаса, онда кері әдіс қажет - фосфатты, қорғасынды немесе индийді жабындарды қолдану арқылы үйкеліс күшін азайту, сондай-ақ майлау материалдарын енгізу. Соңғысының бөлігі ретінде коррозияға қарсы ингибиторлық қоспаларды пайдалану ұсынылады. Бұл әдіс слайдты аралық ортаға тасымалдайды.
• Бөлшектердің бірінің қаттылығын арттыру (термиялық өңдеу, механикалық шынықтыру). Бұл шара өзара адгезияны азайтадыбеттерді біріктіріп, тозуды азайтады.

Май және май негізіндегі майлау материалдары контактілі тозуды тиімді азайтады. Көбінесе олардың дәйекті түрлері пайдаланылады - 25 ° C температурада қалың, жақпа тәрізді материал болып табылатын заттар. Фосфат және анодты металл жабындары оның беттерде сақталуына ықпал етеді.

Корозия ингибиторлары дегеніміз не

Тозу түрі бойынша материал бұзылған жағдайда, негізінен контактілі ингибиторлар қолданылады. Олар агрессивті ортада коррозияны бәсеңдетеді және олардың әрекет ету принципі металл иондарымен аз еритін қосылыстардың түзілуіне негізделген.

Байланыс ингибиторларына хроматтар, нитриттер, бензоаттар, фосфаттар және басқа қосылыстар жатады. Біріктіретін бөліктер арасындағы бос орынды пластикалық материалдармен толтыру оларды коррозиядан қорғап қана қоймайды, сонымен қатар тығыздауға ықпал етеді. Байланыс ингибиторлары «Vital», SIM, M-1 және басқа композицияларды қамтиды. Ингибиторлар тізімі және оларды қолдану бойынша ұсыныстар ГОСТ 9.014-78.