Химиялық машина жасаудағы құрылымдық материалдардың коррозиясының түрлеріннің ерекшеліктеріне сипаттама беріңіз

Металдар мен балқымалардың коррозиясы. Коррозия дегеніміз – металдардың агрессивті сыртқы орта әсерінен бүліну процесі. Химиялық машина жасаудың конструкторлы материалдары жоғары коррозияға тұрақтылық, яғни қоршаған ортаның коррозиялық қабілетіне қарсы тұру қабілетіне ие болуы керек.

Коррозиялық тұрақтылық әртүрлі факторларға тәуелді болғандықтан салыстырмалы ұғым: агрессивті орта түріне, химиялық активті компоненттердің құрылысынан, ортаның қозғалу жыдамдығынан , температура, қысым және т.б. мысалы, көміртекті болат концентрлі күкіт қышқылының әсеріне тұрақты, алайда сұйытылған күкірт қышқылы әсеріне тұрақсыз. Көптеген силикатты материалдар әртүрлі концентрациядағы күкірт қышқылы әсеріне тұрақты, алайда фторсутек әсеріне тұрақсыз.

Металдардың коррозиялық тұрақтылығы әртүрлі әдістермен анықталады. Ең кең таралған әдіс терең тоттану көрсеткіші болып табылады. Терең тоттну көрсеткіші – коррозия нәтижесінде жылдар өте металл қалыңдығының жұқаруын сипаттайтын шама.

Металдардың коррозиясы химиялық және электрохимиялық механизм бойынша өтуі мүмкін.

Электрохимиялық коррозия – металға электролит және ылғалды газдар әсер еткенде пайда болады және екі параллельді процестермен сипатталады: тотығу және тотықсыздану. Коррозияның бұл түрі электр тогы өту арқылы жүреді және нәтижесінде гальваникалық элементтер түзіледі. Коррозиялық бұзылулар металдардың біртектілігімен, қоспалардың болуымен, металл құрылысының немесе қорғағыштық қабатының бұзылуымен, ерітінді құрамының тұрақсыздығымен, әртүрлі бөлшектердің деформациялық теңсіздігімен, температура әртүрлілігімен және басқа факторларға байланысты.

Электрохимиялық коррозияның жылдамдығы ерітіндінің концентрациясы мен ерітіндінің қозғалу жылдамдығына, металдың құрамы мен құрылысына, анодтық және катодтық бөліктердегі коррозиялық өнімдердің ерігіштігі, температура, қысым және т.б. байланысты.

Химиялық коррозия – құрғақ газдардың және сұйық неэлектролиттердің металға әсері кезінде, сонымен қатар неметалға электролиттердің әсері кезінде пайда болады.

Химиялық коррозияға мысал ретінде газ коррозиясы жатады – жоғары температура және қысымда металдардың оттегі және басқа газдармен әрекеттесу процесі. Процесс нәтижесінде металл бетінде қорғағыштық қасиетке ие оксидті қабықша түзіледі. Бұндай қабықшаның қалыңдығы 1-5мм-ден милиметрдің ондық бөлшегіне дейін өзгере алады. Оксидтік қабықшаның сызықтық термиялық кеңею коэффицентіне (СТКК) металдың СТКК жақын болса қорғағыштық қасиеті жоғары болады.

Химиялық коррозияның жылдамдығы температура мен қысымға тәуелді.

Жоғары температура кезінде химиялық коррозия нәтижесінде көміртекті болаттың көміртексізденуі жүреді:

Fe3C + O2 = 3Fe +CO2

Fe3C + CO2 = 3Fe + 2CO
Fe3C +2H2O = 3Fe + CO2 + 2H

Жоғары температура және қысымда көміртексіздену гидрлену есебінен жүреді:

Fe3C + 2H2 = 3Fe + CH4

Салыстырмалы төмен температура және жоғары қысымда металға көміртек оксидінің әсер етуі нәтижесінде карбонилдар түзілуі жүреді:

Me +nCO = Me(CO)n

Ректификациялық колонналар (саптамалы және тарелкалы). Олардың түйіндері (узлы) мен бөлшектері (детали).

Ректификациялық колонналар деп белгіленген концентрацияда мақсатты өнім алуда екі сұйықтық еріткіштерінің қоспасының нақты бөлінуіне негізделген вертикальды цилиндрлі аппаратты айтамыз. Біреуі – бу, екіншісі – артық болатын екі фазаны еріткіштер арасында жүретін екіжақты массаалмасу ректификация процесі нәтижесінде жүреді. Диффузия жүру үшін сұйықтық пен бу бір- бірімен жақсы контактыда болу қажет және ректификациялық колоннада бір-біріне қарсы жүру барысында сұйықтық өз салмағымен жоғарыдан төмен қарай қозғалыста болу қажет.

Фазалардың бір-бірімен жақсы контактыда болу үшін ректификациялық колонналар ішінен қондырғылармен жабдықталады. Осы қондырғылардың конструкциясына байланысты фазаларды контактылау үздіксіз (насадкалы колонналарда) және сатылы (тарелкалы колонналарда) болып бөлінеді.

Тарелкалы колонналар.

Тарелкалы колонналардың принципиалдық қондырғысы, ондағы ректификациялық процесс бу мен сұйықтық арасындағы байланыс көпмәрте сатылы түрде жүретінін көрсетеді. Осы үшін арнайы қондырғылармен- негізінен массаалмасу процесі жүретін тарелкалармен жабдықталған. Тарелкалар колоннаның ішінен горизонтальды бекітіледі.

Арапайым колонна.

Қарапайым тарелкалы колоннаның схемасы V-4 суретте көрсетілгендей ректификация жолымен қоспаны 2 фракцияға бөледі.

V-3 Сурет. Қарапайым тарелкалы ректификациялық

колоннаның жұмыс схемасы.

1- Шикізат енгізу; 2- будың шығуы; 3- сұйықтың шығуы; 4 – жылудың шығуы; 5- жылудың кіруі.