CS236274B1 - Způsob ochrany zařízení z legovaných ocelí proti lokálním typům koroze - Google Patents

Abstract

Vynález řeší elektromagnetickou protikorozní ochranu zařízení z ledované oceli pomocí spojení tohoto zařízení s nefunkční součástí, zhotovenou z níže legované nebo nelegované oceli.

Description

Vynález se týká způsobu ochrany zařízení z legovaných ocelí proti lokálním typům koroze. Jde zejména o technická zařízení, podrobená vlivu vodných roztoků obsahujících halogenidy, například chloridy, které vyvolávají u legovaných ocelí lokální korozi, zejména bodové napadení, korozní praskání při mechanickém napětí a korozní únavu při cyklickém namáhání.

Bodová koroze a korozní praskání za napětí, ke kterému dochází za vyšších teplot u legovaných ocelí s obsahem ohromu ve vodách, obsahujících halogenidy, zejména chloridy - jako je například mořská voda a některé průmyslové popřípadě i říění vody - jsou urychlovány zvýšením elektrodového potenciálu kovu do positivních hodnot, respektive zvýšením oxidační účinnosti vodného roztoku obsahujícího halogenidy. Naopak oba typy lze omezit snížením elektrodového potenciálu do negativních hodnot. Ochranný potenciál kritický pro vznik a průběh koroze závisí u ocelí na obsahu legujících prvků. Pozitivnější ochranný potenciál, a tím i vyšší odolnost proti lokálním typům koroze, mají oceli s rostoucím obsahem zejména chrómu a molybdenu; naopak místa, která v důsledku technologie zpracování byla o některý z těchto prvků ochuzena, podléhají přednostně korozí. Lze tedy snížit nebezpečí lokálního korozního napadení legovaných ocelí v prostředí vod s obsahem chloridů použitím výše legovaných materiálů, například místo oceli s obsahem 18 % hmot. chrómu a 9 % hmot. niklu použít ocel

236 274 s obsahem 20 % hmot* ohromu, 25 % niklu a 5 % hmot. molybdenu, která je podstatně odolnější proti bodové korozi. Toto řešení je však neekonomické s ohledem na podstatně vyšší cenu a deficitnost slitinových prvků. Je dále známa elektrochemická ochrana zařízení z legovaných ocelí, která spočívá v tom, že se zařízení z legovaných ocelí spojí elektricky vodivě se součástí z kovu, který vykazuje v daném prostředí vhodný elektrodový potenciál - obětovanou anodou. Pro legovanou ocel se používají jako obětované anody součásti z různých kovů a slitin, jako např. z hliníku, zinku, hořčíku a jejich slitin. Čistý hliník není při ochraně dostatečně účinný v důsledku existence nereaktivní oxidické vrstvy na jeho povrchu. Lepšího účinku se dosáhne pomocí jeho slitin, například se zinkem a manganem, příp. i vizmutem. Tyto slitiny sice vykazují sníženou samovolnou rozpustnost, ale mají nevýhodu v nehomogenní hrubozrnné struktuře, která v některých případech vede k nestejnoměrnému rozpouštění obětovaných anod a jejich rozpadání, aniž by byla veškerá jejich hmota využita k elektrochemické ochraně. Dále známé jsou slitiny hliníku, obsahující vedle zinku titan a hořčík. Tyto slitiny mají sice homogenní strukturu, ale při jejich rozpouštění se do prostředí vnášejí další kovy, což není v řadě případů žádoucí. Obětované anody z čistého zinku mají nevýhodu ve velmi mízké životnosti, právě tak jako slitiny s vyšším obsahem hořčíku, a jejich použití je tudíž neekonomické.

Známý stav techniky v této oblasti zdokonaluje způsob ochrany zařízení z legované oceli proti lokálním typům koroze, při kterém se zařízení elektricky vodivě spojí se součástí z korozně méně ušlechtilého kovu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se funkční součást zařízení z legované oceli spojí elektricky vodivě s nefunkční součástí z oceli méně legované případně nelegované. Ocel s menším obsahem legujících prvků, zejména chrómu a molybdenu, má zápornější elektrodový potenciál než ocel výše legovaná. Například ochran ný potenciál oceli s obsahem chrómu 18 % hmot. a niklu 9 %

23β 274 hmot· v mořské vodě je -0,1 V oproti nasycené kalomelové elektrodě , zatímco ocel s obsahem 13 % hmot· chrómu má potenciál -0,3 V a nelegovaná -0,6 V. Použití níželegované, případně nelegované oceli pro elektrochemickou protikorozní ochranu výše legované oceli formou obětované anody má jednak ekonomický dopad vzhledem k nižším nákladům, jednak se tímto způsobem nevnáší do korozního média žádné další znečistění, nebot korozní produkt nefunkční součásti podle vynálezu je shodný s tím, který by vznikal korozí nechráněného zařízení.

Vynález je v dalším blíže objasněn pomocí popisu příkladů jeho možného konkrétního provedení.

Příklad 1

Zařízení vyrobené z oceli s obsahem 13 % hmot. chrómu bylo v mořské vodě chráněno spojením se součástí vyrobenou z konstrukční uhlíkaté oceli. Bodové napadení korozí se snížilo přibližně 100 násobně na hodnoty pod technicky významnou mezí.

Příklad 2

Součásti z oceli s obsahem 18 % hmot. chrómu a 9 % hmot. niklu napjaté k mezi skluzu byly chráněny ve 42: %-ním roztoku chloridu horečnatého za varu spojením se součástí z oceli s obsahem 17 % chrómu. Vznik trhlin způsobených korozním praskáním za napětí se zpomalil minimálně 50-krát.

Vynález lze využívat zejména v chemickém a energetickém strojírenství.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT V Y N Á L E Z U

   238 274

   Způsob ochrany zařízení z legované oceli proti lokálním typům koroze, při kterém se zařízení elektricky vodivě spojí se součástí z korozně méně ušlechtilého kovu, vyznačující se tím, že se funkční součást zařízení z legované oceli spojí elektricky vodivě s nefunkční součástí z oceli méně legované, případně nelegované.