Проблема коррозии металлов пронизывает многие отрасли народного хозяйства, такие как нефть и газ, нефтехимия, транспорт, машиностроение и др. Коррозия принесла много потерь и вреда общественному производству.
1. Экономические потери
Экономические потери, вызванные коррозией, ошеломляют. Согласно внутренней приблизительной статистике, экономический ущерб, вызванный коррозией, достиг 280 миллиардов юаней, что составляет около 4 процентов валового национального продукта (ВНП). Глядя на мировую нефтегазодобывающую промышленность, согласно оценке Национальной ассоциации инженеров по коррозии (NACE), общие глобальные ежегодные затраты на коррозию составляют 1,3 миллиарда долларов США, около 8,6 миллиарда юаней.
2. Загрязнение окружающей среды
Растрата ресурсов и загрязнение окружающей среды, вызванное коррозией, чрезвычайно серьезны. Коррозия может вызвать большое количество ржавчины, что приведет к преждевременному выходу из строя металлических материалов, а также к потере большого количества ресурсов и энергии. Продукты коррозии и грязь снизят эффективность теплопередачи котлов, теплообменников и другого оборудования, что приведет к перерасходу большого количества тонн стандартного угля. Вредные газы, такие как SO2, образующиеся при сжигании этих углей, усугубляют загрязнение окружающей среды.
3. Риски безопасности
В 2011 году на нефтехимическом заводе, расположенном в верхней флегмовой емкости деэтанизатора газофракционирующей установки, произошел внезапный взрыв, в результате чего 4 человека погибли, 1 человек серьезно пострадал, 6 человек получили легкие травмы, а прямой экономический ущерб составил 8,69 млн юаней. Согласно расследованию аварии, причиной аварии стала сероводородная стресс-коррозия, которая привела к разрыву бака оплавления и взрыву.
Что такое коррозия металла?
Металлические материалы повреждаются под действием окружающей среды, что называется коррозией металла (Metallic Corrosion).
Какие существуют виды коррозии металлов?
Из-за сложности коррозионных явлений и механизмов ситуация и характеристики коррозии металлов сильно различаются из-за различий материалов и факторов внешней среды, то есть напряженного состояния. Поэтому существует множество стандартов и методов классификации, но общие методы классификации коррозии включают классификацию по механизму коррозии и классификацию по форме коррозии.
Как классифицировать по механизму коррозии?
По механизму коррозии ее можно разделить на химическую коррозию и электрохимическую коррозию:
Химическая коррозия относится к коррозии металла, вызванной прямой химической реакцией между металлом и неэлектролитом.
Электрохимическая коррозия – это разрушение, вызванное электрохимическим взаимодействием металла с раствором электролита.
Как классифицировать по форме коррозии?
По классификации формы коррозии ее можно разделить на общую коррозию и локальную коррозию:
Общая коррозия протекает по всей поверхности металла и может быть равномерной или неравномерной.
Локальная коррозия сосредоточена в одних участках металла, в то время как в других частях коррозия незначительна или отсутствует. Существует много типов местной коррозии, которые обычно делятся на следующие категории:
Гальваническая коррозия: в растворе электролита, когда разнородные металлы находятся в контакте, металл с более высоким потенциалом продвигает металл с более низким потенциалом, ускоряя коррозию;
Питтинговая коррозия: коррозионное повреждение в основном концентрируется на некоторых активных точках, диаметр коррозионного отверстия равен или меньше глубины коррозионного отверстия, а в тяжелых случаях это может привести к перфорации оборудования;
Щелевая коррозия: коррозия, возникающая в щелях, таких как заклепки, резьбовые соединения, сварные соединения и прокладки;
Межкристаллитная коррозия: Коррозия протекает по межкристаллитному, теряется сила связи между атомами металла, резко снижается механическая прочность металла. Внешний вид металла до повреждения часто не имеет явных изменений;
Коррозия под напряжением: растрескивание, которое происходит и расширяется со значительной скоростью под совместным действием растягивающего напряжения и коррозионной среды; распространенными типами являются сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением и сероводородное коррозионное растрескивание под напряжением.
Коррозионная усталость: Коррозия металлов под действием агрессивных сред и знакопеременных напряжений.
Как уменьшить влияние коррозии на приложение в реальном процессе применения?
1. Определите тип коррозии
В полевых условиях тип коррозии оценивается в зависимости от типа среды, давления, температуры, условий окружающей среды и места коррозии, и выбирается соответствующий метод защиты от коррозии. Например, в нефтяной и газовой промышленности в деталях арматуры КИПиА и магистрального технологического трубопровода используются изделия из различных материалов, что может привести к гальванической коррозии.
2. Выберите подходящий коррозионностойкий материал.
При выборе материалов необходимо учитывать тип внутренней агрессивной среды, давление и внешнюю среду. Если окружающая среда превышает определенный предел температуры, не рекомендуется использовать нержавеющую сталь 316 в море.
3. Уменьшите положение, в котором может возникнуть щелевая коррозия.
Уменьшите контакт с несовместимыми металлами. В открытом море риск щелевой коррозии высок при совместном использовании металлических труб и металлических трубных опор. При выборе материала опоры трубки рекомендуется выбирать опору трубки с прокладкой.
Коррозия является дорогостоящей проблемой. Если тип коррозии и ее местонахождение можно быстро определить, потенциальный риск может быть значительно снижен. Технические специалисты с профессиональными знаниями часто могут предсказать, где может возникнуть коррозия, и заранее выбрать подходящие металлические материалы, чтобы избежать коррозии. Это значительно повысит производительность, целостность и безопасность производственных систем.