Kakisan gas: definisi, ciri dan cara untuk menyelesaikan masalah

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Banyak industri dan pembinaan menggunakan kaedah teknologi yang melibatkan campuran gas. Ini boleh, sebagai contoh, pemprosesan bahagian di bawah penunu propana atau pembentukan persekitaran perlindungan semasa mengimpal untuk mengasingkan bahan kerja daripada oksigen. Di bawah keadaan tertentu, proses sedemikian boleh mencetuskan kakisan gas - khususnya, pada suhu atau tekanan tinggi. Aktiviti kimia meningkat, yang memberi kesan negatif kepada struktur logam dan aloi. Oleh itu, kaedah khas sedang dibangunkan untuk mencegah fenomena sedemikian dan memerangi kesan kakisan yang terhasil daripada jenis ini.

Penentuan kakisan gas

Kerosakan kakisan jenis ini ialah ubah bentuk kimia permukaan logam pada suhu tinggi. Lazimnya, fenomena sedemikian terdapat dalam industri metalurgi, petrokimia dan kimia. KepadaSebagai contoh, kakisan boleh berlaku semasa penghasilan asid sulfurik, semasa sintesis ammonia dan pembentukan hidrogen klorida. Juga, kakisan gas logam adalah proses tindak balas oksidatif yang berlaku dalam keadaan dengan pekali kelembapan tertentu di udara sekeliling. Walau bagaimanapun, tidak setiap gas boleh mencetuskan kakisan. Campuran yang paling aktif dalam hal ini ialah nitrogen oksida, sulfur dioksida, oksigen, hidrogen, dan halogen. Bagi objek pemusnahan, bar pengukuh relau dan dandang, rangkaian saluran paip, permukaan turbin gas, elemen enjin pembakaran dalaman dan aloi yang tertakluk kepada rawatan haba dalam metalurgi.

Ciri Proses

Pada peringkat pertama tindak balas, atom oksigen diserap secara kimia pada permukaan logam. Ia adalah dalam spesifik interaksi oksigen dengan logam bahawa ciri utama kakisan ini terletak. Hakikatnya ialah tindak balas mempunyai sifat interaksi ionik dan ini membezakannya daripada proses kimia biasa dalam dioksida. Ikatan lebih kuat kerana atom oksigen dipengaruhi oleh medan atom logam asas. Selanjutnya, proses penjerapan oksigen berlaku, dan di bawah keadaan kestabilan termodinamik, lapisan chemisorption dengan cepat berubah menjadi filem oksida. Akhirnya, kakisan gas boleh membentuk garam, sulfida dan oksida pada permukaan logam. Keamatan proses kerosakan kakisan dipengaruhi oleh sifat agen pengoksidaan (medium gas),parameter mikroklimat (suhu, tekanan dan kelembapan), serta keadaan semasa objek tindak balas kimia itu sendiri.

Perlindungan terhadap kakisan gas dengan mengaloi

Salah satu kaedah paling biasa untuk melindungi logam daripada semua jenis proses menghakis. Kaedah ini adalah berdasarkan perubahan sifat struktur logam yang menghakis. Dengan sendirinya, pengaloian melibatkan pengubahsuaian aloi dengan memperkenalkan komponen yang menyebabkan pempasifan strukturnya. Khususnya, tungsten, nikel, kromium, dan lain-lain boleh digunakan. Terutama untuk perlindungan anti-karat gas, unsur-unsur digunakan yang meningkatkan rintangan haba dan rintangan haba logam. Proses pengaloian boleh dilakukan dengan menggunakan salutan khas dan dengan merendam bahan kerja dalam fasa gas mengubah komponen. Dalam kedua-dua kes, rintangan logam terhadap proses oksidatif meningkat. Sebagai contoh, untuk mengurangkan separuh kadar pengoksidaan bahagian besi pada 900 °C, ia perlu mengaloi dengan aloi gred A1 sebanyak 3.5%, dan untuk pengurangan empat kali ganda, dengan pengubah suai A1 sebanyak 5.5%.

Suasana pelindung sebagai cara memerangi kakisan

Teknik lain untuk melindungi kosong logam dan aloi daripada kerosakan kakisan akibat pengoksidaan gas. Atmosfera pelindung boleh dibentuk oleh media argon, nitrogen, dan karbon. Campuran gas tertentu digunakan untuk setiap logam. Sebagai contoh, besi tuang dilindungi oleh argon atausebatian karbon dioksida, dan keluli berinteraksi dengan baik dengan hidrogen dan nitrogen. Dalam penyelenggaraan saluran paip utama, perlindungan jenis ini digunakan terutamanya semasa melakukan aktiviti kimpalan pemasangan. Dalam mod operasi yang berterusan, perlindungan elektrik rangkaian gas terhadap kakisan lebih kerap digunakan, yang secara teknikal dilakukan oleh semikonduktor dengan litar kabel. Ini ialah sejenis cengkerang anti-karat elektrokimia, yang merangkumi unsur-unsur perlindungan galvanik pelindung anod dalam struktur.

Penggunaan salutan tahan panas anti-karat

Kaedah ini juga terdiri daripada mengurangkan kadar proses kakisan, tetapi dengan mengorbankan salutan tahan haba khas. Teknik yang biasa digunakan untuk menggunakan lapisan resapan haba besi-aluminium dikenali sebagai thermochromizing. Pemprosesan seramik-logam bahagian dan struktur logam juga memberikan perlindungan yang berkesan. Kelebihan perlindungan sedemikian terhadap kakisan gas termasuk bukan sahaja salutan haba dan mekanikal yang boleh dipercayai, tetapi juga kemungkinan pengubahsuaian fleksibel sifat fizikokimia cengkerang. Kedua-dua oksida refraktori dan komponen logam seperti molibdenum dan tungsten boleh digunakan sebagai sebahagian daripada lapisan berfungsi.

Kesimpulan

Pakar terlibat dalam organisasi kawalan perlindungan anti-karat, membangunkan dan meluluskan projek untuk objek tertentu. Di Rusia, JSC Mosgaz adalah salah satu jabatan terbesar untuk perlindungan rangkaian gas daripada kakisan. Pekerjastruktur ini terlibat dalam perkhidmatan kemudahan gas, mengekalkan keadaan optimum infrastruktur kerja. Khususnya, organisasi menjalankan kerja seperti pemasangan pemasangan perlindungan elektrokimia, penilaian bahaya saluran paip gas bawah tanah, analisis keamatan kekakisan bahan, dll. Bagi kebanyakan kerja, peralatan metrologi moden digunakan untuk periksa objek sasaran dengan tepat dan menyeluruh untuk mengakis daripadanya.