Стационарный температурный режим - ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ - ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИИ - 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
ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ [5]
Поиск
В избранное

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 2
Главная » Статьи » ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Стационарный температурный режим
В стационарном температурном режиме теплосеть работает в летний период в течение более 3500 ч. Таким образом, более 70% времени в течение года температура воды поддерживается в диапазоне 70—80 °С. Как будет показано, этот диапазон температур является наиболее коррозионно-опасным.
Выше отмечалось, что анализ процессов переноса является определяющим при исследовании коррозии наружной поверхности теплопроводов. Изучение таких сложных процессов, в которых наряду с электрохимическими превращениями значительную роль играет также передача вещества и'энергии, дает возможность: выяснить закономерности протекания коррозионного процесса в тех условиях, где,он имеет для нас практическое значение; оценить влияние на скорость коррозии основных физических параметров—температуры, влажности, давления водяного пара; определить характер влияния на коррозионный процесс физико-химических свойств материалов теплоизоляционной конструкции (пористости, проницаемости, сорбционной активности и др.); научно обосновать выбор оптимальной методики коррозионных испытаний трубопроводов тепловых сетей в контакте с увлажненной.теплоизоляцией.
Рассмотренная в гл. 3 модель увлажнения теплоизоляции в гигро- и гидротермической областях позволяет сделать ряд важных выводов относительно процесса коррозии наружной поверхности теплопроводов. Как отмечалось, Для коррозионных процессов, происходящих при участии в катодном процессе кислорода, наиболее существенным является тот факт,что скорость катодного процесса элект-
рохимического восстановления кислорода, как правило, регулируется не кинетическими, а диффузионными факторами. Скорость коррозии в этом случае полностью определяется значением диффузионного тока по кислороду и зависит не от электрохимических свойств металла, а от условий переноса молекул растворенного кислорода к поверхности металла; Для расчета процессов переноса вводится константа При описании процесса диффузии к твердой поверхности вводится понятие эффективной диффузионной длины бэ, имеющей смысл толщины слоя, непосредственно прилегающего К поверхности, внутри которого механизм переноса является чисто молекулярным.
В рамках рассмотренной модели увлажнения теплоизоляции (см. гл. 3) в качестве эффективной диффузионной длины 6Э естественно принять бс — толщину слоя адсорбированных молекул воды.Общее выражение для эффективной длины диффузии с учетом принятой нормировки энергии и соотношений и может быть представлено в виде.
Изучение экспериментальных изотерм сорбции различных капиллярно-пористых материалов показывает, что при постоянном ф влагосодержание уменьшается с увеличением температуры; что, по-видимому, связано с уменьшением сил Ван-дер-Ваальса и соответствующим падением адсорбции. Эксперименты показывают, что влагосодержание.
при любом фиксированном ф линейно зависит от температуры. Это позволяет написать для эффективной длины диффузии, соответствующей максимальному сорбционному влагосодержанию, следующее уравнение, выражающее наиболее общую линейную зависимость.
Учитывая зависимость эффективного коэффициента молекулярной диффузии растворенного кислорода от пористости , а также выразив сорбционную активность через экспериментальные параметры (а=а0#ф), формулу для константы скорости диффузии можно представить в конечном виде.
Как отмечалось, скорость коррозии наружной поверхности трубопроводов тепловых сетей при участии в катодном процессе кислорода определяется значением диффузионного тока по кислороду и, следовательно, пропорциональна константе скорости диффузии р. Из анализа общего выражения для р следует, что характер зависимости скорости коррозии от температуры определяется дробно-рациональным множителем(Переход от ф к удельному влагосо-держанию можно произвести, используя выражение м=им.гфа, где «м.г — удельное максимальное сорбционное влагосодержание; а~сорбционная активность). Линейный вид зависимости скорости коррозии от температуры, определяемый в рассматриваемом случае параметрами ал и ау, характеризует термодинамически замкнутую (закрытую) систему , не имеющую обмена с окружающей средой. Иными зависимостями характеризуется термодинамически открытая система, где температурой обусловлены как константа скорости диффузии, так и концентрация растворенного кислорода. Причем оба эти параметра находятся в обратной температурной зависимости: с ростом температуры значение f> возрастает, а С уменьшается . Такой характер зависимости содержания кислорода в воде от температуры физически связан с тем, что растворение газа почти всегда сопровождается выделением теплоты — естественный результат перехода молекул из среды со слабым взаимодействием между молекулами к среде, где они подвержены сильному притяжению со стороны молекул растворителя. Так как растворение сопровождается выделением теплоты, то в соответствии с принципом Ле Шателье при.нагревании в системе должны начаться процессы, стремящиеся ослабить внешнее воздействие, которое выводит систему из равновесия. В данном случае" это означает, что растворимость кислорода должна уменьшиться и кислород начнет выделяться из раствора.
Очевидно, что в термодинамически открытой системе скорость коррозии определяется произведением рС в зависимости от температуры поверхности металла.
ратуры. Каждому значению влагосодержания теплоизоляции при данном значении температуры соответствует определенная скорость коррозии. Однако в стационарном температурном режиме в процессе сушки тепловой изоляции, т. е. при переходе от высоких значений ф к низким, скорость коррозии будет возрастать. Следовательно, в стационарном температурном режиме при периодических увлажнениях тепловой изоляции и при одних и тех же значениях температуры возможны различные скорости коррозии, что наиболее характерно для теплопроводов канальной прокладки.
Необходимо отметить, что реальная теплоизоляционная конструкция в некотором интервале времени после изменения температуры теплоносителя не может рассматриваться ни как полностью открытая, ни как полностью закрытая система. Наличие определенного процента закрытых пор в теплоизоляционных материалах с ячеистой структурой и высококачественного гидроизоляционного покрытия приближает изоляционную конструкцию к закрытой системе. Открытая пористость теплоизоляции, наличие повреждений в гидроизоляции характеризуют изоляционную конструкцию как открытую систему. Рассмотрим это явление подробнее.
Температура воды в тепловой сети периодически меняется в силу ряда причин, главная из которых -— изменение температуры наружного воздуха. С повышением температуры автоматически увеличивается константа скорости диффузии, а концентрация кислорода в течение значительного периода времени остается на прежнем уровне. Это время определяется характерным временем выхода диффузии на стационарный режим, так как скорость процесса выделения кислорода (труднорастворимого газа) как в виде отдельных молекул, так и виде пузырьков определяется стадией диффузии Кислорода в жидкости с учетом структуры теплоизоляционного материала.
Категория : ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ | Добавил : Аdmin (10.07.2009)
Просмотров : 444 | Рейтинг : 1.0 / 1 |
Всего комментариев : 0
Имя *:
Email:
Код *:
Copyright Защита подземных теплопроводов от коррозии © 2010