Пористость теплоизоляции и ее влияние на скорость диффузии кислорода к поверхности металла - ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ И ПОЧВА КАК КОРРОЗИОННАЯ СРЕДА - ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ - 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
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ И ПОЧВА КАК КОРРОЗИОННАЯ СРЕДА [7]
Поиск
В избранное

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 2
Главная » Файлы » ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ И ПОЧВА КАК КОРРОЗИОННАЯ СРЕДА

Пористость теплоизоляции и ее влияние на скорость диффузии кислорода к поверхности металла
[ ] 09.07.2009, 18:27
На основе имеющихся наблюдений и результатов исследований можно заключить, что процессы коррозии наружной поверхности трубопроводов тепловых сетей, как и «холодных» трубопроводов, имеют электрохимическую при* роду и к ним применимы основные выводы электрохимической теории коррозии, построенные применительно к «почвенному электролиту». По определению, электрохимическая коррозия металлов представляет собой их самопроизвольное разрушение вследствие электрохимического взаимодействия металлов с окружающей электролитически проводящей средой. Применительно к трубопроводам тепловых сетей такой средой является теплоизоляция, которая в увлажненном состоянии становится ионным проводником электрического тока и может рассматриваться как коррозионный электролит.
Теплоизоляционные материалы представляют собой капиллярно-пористые (иногда капиллярно-пористые коллоидные) системы, поры и капилляры которых заполнены воздухом и влагой. Поэтому теплоизоляционные материалы могут рассматриваться как твердые электролиты с большой микро- и макронеоднородностью строения и свойств, почти полным отсутствием механического перемешивания твердой основы и ограниченными конвективными потоками влаги и воздуха. Сложность структуры, содержание различных химических реагентов в условиях характерного для теплопроводов температурно-влажностного режима эксплуатации предопределяют возможность развития коррозионного процесса в широком диапазоне интенсивности. В этой связи весьма важной является оценка влияния на кинетику коррозионных процессов различных факторов, связанных с физико-химическими свойствами теплоизоляционных материалов и, в частности, с их структурными особенностями и коррозионной активностью. Последняя характеризуется совокупностью таких факторов, как влагосодержание, воздухопроницаемость, электропроводность теплоизоляционного материала, а также рН и солевой состав теплоизоляционного электролита и др.
Обычно пористыми материалами называют тела, содержащие достаточно большое количество пустот, характерный размер которых мал- по сравнению с характерным размером тела. Пустоты могут быть сообщающимися или не сообщающимися между собой и распределены внутри тела упорядоченным или неупорядоченным образом.
Исходя из поведения жидкости внутри пористого тела, пустоты в зависимости от их размеров можно подразделить .на три основные группы. В наименьших по размерам пустотах силы взаимодействия между молекулами жидкости и твердой фазы очень велики. Эти мельчайшие пустоты называют молекулярными порами или микрокапиллярами. Характерный размер микрокапилляров (радиус) находится в пределах от 0,5-10-7 до Ю-5 см. В самых больших густотах движение жидкости лишь частично определяется ее взаимодействием с твердой фазой. Такие пустоты называются макропорами. Пустоты, занимающие по своим размерам промежуточное положение между макропорами и микрокапиллярами, называют макрокапиллярами или просто порами.
В плотном бетоне на долю макропор приходится лишь 10—20%, в пенобетоне макропоры преобладают. Капиллярно-пористую структуру минерального скелета пенобетона образуют тонкие пленки, разделяющие поры, средний радиус которых составляет около 5-,10~2 см. Незамкнутые или сквозные поры определяют так называемую «открытую пористость», оказывающую большое влияние на доступ кислорода и влаги к поверхности трубы. Как обычно, открытая пористость пенобетона составляет 20—35%, в то время как общая пористость может достигать 80—88%. Необходимо также отметить, что сами тонкие пленки минерального скелета пронизаны большим количеством пор и капилляров, средний радиус которых составляет Ю-3 — 10~4 см. Наличие пор и капилляров в стенках ячеек пено-
бетона повышает значение «открытой пористости». Общая пористость волокнистых теплоизоляционных материалов, таких, например, как минеральная вата, обычно превышает 90%- В отличие от ячеистых материалов (пенобетоны, поро-пласты) в волокнистых, зернистых и пластинчатых материалах все поры сообщаются между собой, т. е. открытая пористость равняется общей пористости. Битумоперлит представляет собой капиллярно-пористое коллоидное тело, в котором размер крупных пор в значительной степени обусловлен давлением формования биту-моперлитной массы, а размер малых пор — межзерновым пространством в перлитном песке и размерами пор в частицах перлита.
Представляет значительный интерес влияние структурных характеристик теплоизоляционных материалов, в частности пористости, на скорость доставки кислорода к поверхности металла, находящегося в контакте с теплоизоляционным материалом, поскольку в подземных условиях в нейтральных или близких к ним растворах процесс коррозии протекает с кислородной деполяризацией.
В большинстве практических случаев коррозия подземных металлических сооружений происходит в условиях затрудненного доступа кислорода к металлу. Согласно уравнению Фика скорость диффузии кислорода в электролите пропорциональна коэффициенту молекулярной диффузии растворенного в жидкости кислорода. Очевидно, что эффективный коэффициент диффузии кислорода в полностью насыщенном влагой теплоизоляционном материале будет зависеть от его пористости. Следуя методу Прэгера для нахождения ограничений на эффективный коэффициент диффузии растворенного кислорода, получено [16] выражение для этого коэффициента
Категория : ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ И ПОЧВА КАК КОРРОЗИОННАЯ СРЕДА | Добавил : Аdmin
Просмотров : 485 | Загрузок : 0 | Рейтинг : 0.0 / 0 |
Всего комментариев : 0
Имя *:
Email:
Код *:
Copyright Защита подземных теплопроводов от коррозии © 2010