Перенос растворенного кислорода от поверхности - 9 Июля 2009 - ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - Защита подземных теплопроводов от коррозии
Пятница, 11.06.2010, 08:05
Защита подземных теплопроводов от коррозии
Главная | Регистрация | Вход Приветствую Вас Гость | RSS
Категории раздела
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ ТЕПЛОПРОВОДОВ [17]
КОРРОЗИОННЫЕ РАЗРУШЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ [8]
ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ [7]
Поиск
Календарь
« Июль 2009 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31
Архив записей
В избранное

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 2
Главная » 2009 » Июль » 9 » Перенос растворенного кислорода от поверхности
Перенос растворенного кислорода от поверхности
16:18
Перенос растворенного кислорода от поверхности, соприкасающейся с воздухом, через коррозионную капиллярно-пористую среду. Перенос массы газа, возникающий из-за различий концентраций или парциальных давлений, называется диффузией кислорода через толщу коррозионной среды. Диффузия обусловливает перемещение молекул кислорода в направлении убывания концентраций или парциальных давлений. Процесс диффузии ведет к выравниванию концентрации и парциального давления газа. Под парциальным давлением газа понимают то давление, которое он создал бы, заполняя весь объем газовой смеси. Процессы диффузии подчиняются законам Фика. Численно коэффициент диффузии, см2/с, равен количеству вещества, диффундирующего через 1 см2 за 1 с при градиенте концентрации, равном единице. Знак минус показывает, что диффузия идет в сторону более низких концентраций. Диффузию кислорода в коррозионной среде обозначают Д3, а через До — коэффициент диффзуии в воздухе. Отношение Дэ/До показывает замедление диффузии. Это отношение служит комплексной характеристикой физического состояния коррозионной среды, ее пористости, общего объема пор, степени их заполнения водой и т. д. Перенос растворенного кислорода от поверхности, соприкасающейся с воздухом через влагу, находящуюся в коррозионной капиллярно-пористой среде, к поверхности металла осуществляется в основном конвекцией. Скорость распределения растворенного кислорода конвекционными токами так велика по сравнению со скоростью растворения и диффузии кислорода, что она практически не может' служить контролирующим фактором. Благодаря естественной конвекции, которая обусловлена перепадом температуры и плотности в различных элементах объема поро-вой жидкости, концентрацию кислорода в любой точке раствора практически можно принять одинаковой. Это значит, что растворенный кислород беспрепятственно поступает к поверхности металла, контактирующей с жидкостью.
Перенос кислорода в диффузионном слое. Основное сопротивление проникновению кислорода к поверхности металла оказывает малоподвижный слой электролита толщиной б, прилегающий непосредственно к поверхности металла. Через этот слой перенос кислорода происходит по закону диффузии. Для неразмешиваемых электролитов с естественной конвекцией толщину этого слоя, называемого диффузионным, обычно считают равной 0,05—0,07 см [14]. Коэффициент диффузии кислорода через этот слой
Д = — —. (1.42)
Коэффициент диффузии кислорода при повышении температуры возрастает. Он также возрастает по причине уменьшения вязкости воды с ростом температуры (см. рис. 1.16). Толщина диффузионного слоя при нагревании уменьшается вследствие саморазмешивания, обусловленного конвекцией. В [14] показано, что логарифм толщины диффузионного слоя находится в прямой линейной зависимости от величины, обратной абсолютной температуре,
С ростом температуры предельный диффузионный ток до определенного предела,растет, несмотря на падение растворимости кислорода за счет изменения коэффициента диффузии, толщины диффузионного слоя и вязкости воды.
Предполагается, что наиболее замедленной стадией восстановления кислорода в нейтральной среде является реакция ассимиляции одного электрона при образовании полувалентного иона кислорода — кинетический контроль.
Постоянная ак зависит от материала, температуры и других факторов, а Ьк — постоянная, связанная с механизмом возникновения торможения ионизации кислорода. Принимая, что она связана с замедленностью электрон-, ной реакции, получаем Ьк=0,118/л. Для железа экспериментально определяемая постоянная Ьк= 0,1-^0,13.
Процесс коррозии с кислородной деполяризацией при кинетическом контроле на теплопроводах может наблюдаться при тонких пленках электролита на поверхности металла. В тонких пленках влаги обычно имеет место конвективный перенос кислорода. Такой тип переноса связан с саморазмешиванием, имеющим место в тонких пленках вследствие изменения как электролита, так и поверхностного натяжения пленки от точки к точке. Толщина диффузионного слоя в этом случае меньше толщины пленки и в неразмешиваемых электролитах с естественной конвекцией составляет (30-J-150) 10-4 см. При испарении влаги с поверхности металла также наблюдается рост предельного тока. По мере испарения толщина пленки уменьшается при одновременном уменьшении упругости водяного пара над пленкой; уменьшается эффективное значение диффузионного слоя. Переменное поверхностное натяжение вызывает движение электролита, благодаря чему увеличивается количество кислорода, подводимого к металлу. Наибольшие скорости коррозии для воды наблюдаются при толщине пленки около 150—200 мк. Такой же эффект имеет место на теплопроводах, где наблюдается периодическое смачивание водой при высокой температуре металла теплопровода. Испарение электролита после увлажнения металла усиливает доступ кислорода к поверхности и тем самым облегчает процесс кислородной деполяризации. На теплопроводах, для которых характерно неперемешиваемое состояние электролита и наличие на поверхности металла пленок вторичных продуктов коррозии, которые остаются на месте их образования, часто наблюдается диффузионный контроль. Диффузионный контроль протекания катодного процесса наблюдается при сравнительно малых скоростях подвода кислорода и плотностях тока, близких к предельным диффузионным. Обычно скорость подвода кислорода обусловливает ход всего коррозионного процесса. В условиях диффузионного контроля природа катодных и анодных участков и омическое сопротивление электролита несущественно влияют на скорость процесса коррозии.
Если перенапряжение ионизации и замедление диффузии кислорода оказывают соизмеримое влияние на скорость катодного процесса, то наблюдается смешанный диффузионно-кинетический контроль. На той части металла, к которой приток кислорода больше, локализуется катодный процесс. На участках, где приток кислорода меньше, локализуется анодный процесс. Это обусловливает образование пар дифференциальной аэрации^
Категория : ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ ТЕПЛОПРОВОДОВ | Просмотров : 524 | Добавил : Аdmin | Рейтинг : 0.0/0 |
Всего комментариев : 0
Имя *:
Email:
Код *:
Copyright Защита подземных теплопроводов от коррозии © 2010