Kutu ya gesi: ufafanuzi, vipengele na njia za kutatua tatizo

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Sekta nyingi na ujenzi hutumia mbinu za kiteknolojia zinazohusisha mchanganyiko wa gesi. Hii inaweza kuwa, kwa mfano, usindikaji wa sehemu chini ya burners ya propane au uundaji wa mazingira ya ulinzi wakati wa kulehemu ili kutenganisha workpiece kutoka kwa oksijeni. Chini ya hali fulani, michakato kama hiyo inaweza kusababisha kutu ya gesi - haswa, kwa joto la juu au shinikizo. Shughuli ya kemikali huongezeka, ambayo huathiri vibaya muundo wa metali na aloi. Kwa hivyo, njia maalum zinatengenezwa ili kuzuia matukio kama haya na kukabiliana na athari za kutu za aina hii.

Uamuzi wa kutu wa gesi

Aina hii ya uharibifu wa kutu ni ulemavu wa kemikali wa uso wa metali kwenye joto la juu. Kwa kawaida, matukio hayo hupatikana katika sekta ya metallurgiska, petrochemical na kemikali. KwaKwa mfano, kutu inaweza kutokea wakati wa uzalishaji wa asidi sulfuriki, wakati wa awali ya amonia na uundaji wa kloridi hidrojeni. Pia, kutu ya gesi ya metali ni mchakato wa mmenyuko wa oksidi ambayo hutokea chini ya hali na mgawo fulani wa unyevu katika hewa inayozunguka. Hata hivyo, si kila gesi inaweza kusababisha kutu. Mchanganyiko wa kazi zaidi katika suala hili ni oksidi za nitrojeni, dioksidi ya sulfuri, oksijeni, hidrojeni, na halojeni. Kuhusu vitu vya uharibifu, baa za kuimarisha za tanuru na boilers, mitandao ya mabomba, nyuso za turbine za gesi, vipengele vya injini za mwako wa ndani na aloi ambazo zinakabiliwa na matibabu ya joto katika metallurgy.

Vipengele vya Mchakato

Katika hatua ya kwanza ya mmenyuko, atomi za oksijeni huwekwa kwenye uso wa chuma. Ni katika maalum ya mwingiliano wa oksijeni na chuma ambayo sifa kuu ya kutu hii iko. Ukweli ni kwamba mmenyuko una tabia ya mwingiliano wa ionic na hii inaitofautisha na michakato ya kawaida ya kemikali katika dioksidi. Dhamana hiyo ina nguvu zaidi kwa sababu atomi za oksijeni huathiriwa na uwanja wa atomi za chuma za msingi. Zaidi ya hayo, michakato ya adsorption ya oksijeni hufanyika, na chini ya hali ya utulivu wa thermodynamic, safu ya chemisorption inabadilishwa haraka kuwa filamu ya oksidi. Hatimaye, kutu ya gesi inaweza kuunda chumvi, sulfidi na oksidi kwenye uso wa chuma. Nguvu ya michakato ya uharibifu wa kutu huathiriwa na mali ya wakala wa oksidi (kati ya gesi),vigezo vya hali ya hewa ndogo (joto, shinikizo na unyevu), pamoja na hali ya sasa ya kitu chenyewe cha mmenyuko wa kemikali.

Kinga dhidi ya kutu ya gesi kwa aloi

Njia mojawapo ya kawaida ya kulinda chuma dhidi ya kila aina ya michakato ya ulikaji. Njia hii inategemea kubadilisha mali ya muundo wa chuma cha kutu. Katika yenyewe, alloying inahusisha urekebishaji wa alloy kwa kuanzisha vipengele vinavyosababisha passivation ya muundo wake. Hasa, tungsten, nickel, chromium, nk inaweza kutumika. Hasa kwa ulinzi wa gesi ya kupambana na kutu, vipengele hutumiwa vinavyoongeza upinzani wa joto na upinzani wa joto wa chuma. Mchakato wa alloying unaweza kufanywa wote kwa kutumia mipako maalum na kwa kuzamisha workpiece katika awamu ya gesi ya vipengele vya kurekebisha. Katika hali zote mbili, upinzani wa chuma kwa michakato ya oxidative huongezeka. Kwa mfano, ili kupunguza nusu ya kiwango cha oxidation ya sehemu ya chuma kwa 900 ° C, ni muhimu kuiunganisha na aloi ya daraja la A1 ya 3.5%, na kwa kupunguzwa mara nne, na kurekebisha A1 ya 5.5%.

Hali ya anga ya ulinzi kama njia ya kukabiliana na kutu

Mbinu nyingine ya kulinda nafasi za chuma na aloi dhidi ya uharibifu wa kutu kutokana na oksidi ya gesi. Mazingira ya kinga yanaweza kuundwa na argon, nitrojeni, na vyombo vya habari vya kaboni. Mchanganyiko maalum wa gesi hutumiwa kwa kila chuma. Kwa mfano, chuma cha kutupwa kinalindwa na argon aumisombo ya kaboni dioksidi, na chuma huingiliana vizuri na hidrojeni na nitrojeni. Katika matengenezo ya mabomba kuu, aina hii ya ulinzi hutumiwa hasa wakati wa kufanya shughuli za kulehemu za mkutano. Katika hali ya operesheni ya mara kwa mara, ulinzi wa umeme wa mitandao ya gesi dhidi ya kutu hutumiwa mara nyingi zaidi, ambayo inafanywa kitaalam na semiconductors na nyaya za cable. Hii ni aina ya ganda la kielektroniki la kuzuia kutu, linalojumuisha vipengele vya ulinzi wa mabati ya kinga ya anode katika muundo.

Matumizi ya mipako inayostahimili joto kutu

Njia hii pia inajumuisha kupunguza kasi ya mchakato wa kutu, lakini kwa gharama ya mipako maalum inayostahimili joto. Mbinu inayotumika sana ya kuweka tabaka za uenezaji wa mafuta ya chuma-alumini inajulikana kama thermochromizing. Usindikaji wa kauri-chuma wa sehemu za chuma na miundo pia hutoa ulinzi wa ufanisi. Faida za ulinzi huo dhidi ya kutu ya gesi ni pamoja na si tu mipako ya kuaminika ya joto na mitambo, lakini pia uwezekano wa marekebisho rahisi ya mali ya physicochemical ya shell. Oksidi za kinzani na vijenzi vya chuma kama vile molybdenum na tungsten vinaweza kutumika kama sehemu ya safu ya utendakazi.

Hitimisho

Wataalamu wanahusika katika shirika la udhibiti wa ulinzi wa kuzuia kutu, kuunda na kuidhinisha miradi ya vitu mahususi. Nchini Urusi, JSC Mosgaz ni moja ya idara kubwa zaidi za ulinzi wa mitandao ya gesi kutokana na kutu. Wafanyakaziya muundo huu ni kushiriki katika kuhudumia vituo vya gesi, kudumisha hali bora ya miundombinu ya kazi. Hasa, shirika hufanya kazi kama vile ufungaji wa mitambo ya ulinzi wa electrochemical, tathmini ya hatari ya mabomba ya gesi ya chini ya ardhi, uchambuzi wa ukubwa wa kutu wa vifaa, nk Kwa kazi nyingi, vifaa vya kisasa vya metrological hutumiwa. chunguza kwa usahihi na kwa kina vitu vinavyolengwa kwa kutu kutoka kwake.