Требования к аппаратам, предназначенным для агрессивных сред

При конструировании и изготовлении химических аппаратов при­ходится особо учитывать способность материалов сопротивляться коррозии.

Коррозией называется разрушение поверхности материала, вызы­ваемое химическими или электрохимическими процессами. При хими­ческой коррозии происходит прямое химическое соединение атомов или молекул

материала с элементарными частичками агрессивной среды. При электрохимической коррозии наблюдаются два одно­временно протекающих процесса — окислительный и восстановитель­ный, которые сопровождаются возникновением электрического тока.

Различают два основных вида коррозии: сплошную и местную. Местная коррозия бывает:

а) точечная;

б) участковая;

в) избирательная, т. е. разрушающая только одну структуру или
один компонент сплава;

г) подповерхностная, развивающаяся во внутренних слоях
металла и вызывающая его расслоение и вспучивание;

д) межкристаллитная, распространяющаяся по границам зерен
металла.

Наиболее распространенным видом коррозии является сплошная коррозия.

Оценка коррозионной стойкости металлов и сплавов, подвер­гающихся сплошной коррозии, дается в соответствии с ГОСТом 5272-50 по глубинному показателю коррозии, который характери­зует уменьшение толщины металла, измеряемой в мм в год. Числен­ная величина глубинного показателя зависит от скорости коррозии. Скорость коррозии определяется опытным путем. Она зависит от природы материала, характера агрессивной среды, концентрации раствора электролита, температуры, электропроводности среды, характера обработки материала и ряда других факторов.

Как правило, скорость коррозии резко возрастает с повышением температуры и давления. К увеличению коррозии приводит наличие местных перенапряжений в отдельных узлах аппарата или застой­ных мест: щелей, зазоров, местных углублений. Из многочисленных опытов установлено, что металл можно считать пригодным для изготовления химической аппаратуры, если уменьшение его тол­щины от коррозии не превышает 1 мм в год.

Некоторые металлы при взаимодействии с агрессивной средой образуют на поверхности пленку окислов, которая в дальнейшем предохраняет их от коррозии. Это явление носит название пассив­ности иво многих, случаях используется как защита от коррозии

Защитное действие окисной пленки ухудшается при больших скоростях движения жидкостей или газов, которые механически удаляют с поверхности менее прочные продукты коррозии и тем самым способствуют возникновению коррозии следующих слоев. Разру­шение поверхности металла под действием механических факторов называется эрозией.

Основными методами защиты аппаратов от кор­розии являются:

а) подбор конструк­ционных материалов, стой­ких против действия рабо­чей среды;

б)подвод к аппарату электрического тока, про­тивоположного по знаку коррозионному току (ка­тодная электрохимическая защита), или подключение к защищаемой системе электрода (протекторная электрохимическая защита).

в) покрытие менее стой­ких материалов более стой­ким методом распыления;

г) создание на материа­ле защитной пленки путем химической или электро­химической реакции на его поверхности;

д) защита основного конструкционного материала слоем другого
коррозионностойкого (футеровка).

Общие требования. Точность обработки в аппаратостроении зна­чительно меньшая, чем в машиностроении. Для деталей, подвергаю­щихся механической обработке, достаточна точность 4—5-го классов. Для деталей, изготовляемых штамповкой, гибкой и т. п., достаточна точность 7—9-го классов.

В зависимости от размеров в собранном виде аппараты подраз­деляются на габаритные и негабаритные. Такое разделение связано с возможностями перевозок по железным дорогам. Негабаритными аппаратами считаются такие аппараты или части аппаратов, которые при погрузке на 4-осную платформу выходят хотя бы одной своей точкой за пределы очертания габарита подвижного состава (фиг. 1).

Различают аппараты относительно негабаритные и абсолютно негабаритные. Относительно негабаритными называются аппараты, которые хотя и выходят за очертания габарита подвижного состава, но по согласованию с Министерством путей сообщения могут быть перевезены по некоторым магистралям. Аппараты, выходящие хотя бы одной точкой за очертания предельной габаритности, назы­ваются абсолютно негабаритными. Такие аппараты изготовляют по частям и их окончательную сборку производят на монтажной площадке.

Фиг.1. Железнодорожные габариты:

а) габарит подвижного состава; б) предельная негабаритность; в) габарит приближения строений.