Обратите внимание на условия образования хрупкости у углеродистой стали при взаимодействии с NaOH

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем Wang Wei 2 6 апреля 2020 года в 09:56. Следует учитывать условия, при которых углеродистая сталь становится хрупкой в присутствии NaOH. Речь идет о резервуарах для хранения 30%-ного раствора гидроксида натрия; диаметр таких резервуаров составляет 1,2 метра, а высота — 1,4 метра. Резервуары изготовлены из углеродистой стали. Вокруг корпуса резервуара снаружи установлена щека, предназначенная для пропуска горячей воды температурой 30–50°C для поддержания температуры раствора гидроксида натрия. На севере зимой температура низкая, поэтому некоторые заводы начали подавать в кожух пар под давлением 0,2 МПа. Вскоре была обнаружена утечка с дна бака. По результатам проверки вокруг выходного трубопровода щелочного раствора на дне резервуара были обнаружены радиальные трещины. Если через верхний отверстие подавать пар, то в месте сварки манжеты и корпуса быстро возникают трещины. Комментарий: Такое коррозионное разрушение является типичным примером химической крехкости. Это разрушение металлических материалов под действием напряжений в растворе гидроксида натрия. Углеродистая сталь относится к классу металлических материалов, склонных к щелочной хрупкости. На основе многочисленных экспериментов и опыта промышленного применения были определены диапазоны концентрации гидроксида натрия и температуры, при которых у углеродистой стали возникает щелочная хрупкость. Для раствора NaOH концентрацией 30% при температуре, превышающей 55°C, может произойти щелочная хрупкость у углеродистой стали. В данном случае при использовании горячей воды температурой 30–50°C проблем с коррозией не возникает. При прохождении пара температура в месте входа пара очень высока, значительно превышая пороговое значение в 55°C. А у входа для пара? Будь то верхний или нижний вход, рядом находится место, где концентрируются напряжения от сварки. Неудивительно, что в резервуаре произошло разрушение из-за щелочной хрупкости. Связь, показанная на рисунке, была опубликована ещё в начале 50-х годов и цитируется во многих работах по коррозии. Однако на протяжении десятилетий продолжали происходить случаи разрушения устройств из углеродистой стали под действием щелочей, причем это происходило, как правило, в условиях, характерных для «зон разрушения». Почему следует повторять те же ошибки? В данном случае, чтобы предотвратить появление коррозии в резервуарах из-за щелочной коррозии, необходимо внести изменения в конструкцию оборудования, чтобы температура была максимально равномерной. Необходимо также избегать локального перегрева; особенно важно избегать зон с высокой температурой, где может накапливаться напряжение от сварки. Например, в некоторых заводах вместо нагрева с помощью внешней оболочки был использован нагрев с помощью спиралевидных трубок, и тогда более не происходило разрушения под действием щелочей. Конечно, устранение напряжений, возникающих в процессе сварки, также является эффективным способом.