Методические подходы к определению коррозионных потерь элементов конструкций основных фондов
Расчет по аналитической зависимости определения коррозионных потерь металла для предприятия химической промышленности. Сравнение данных с фактическими потерями металла вследствие повышенной коррозии основных фондов в условиях загрязненности воздуха.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.01.2020 |
| Размер файла | 34,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Методические подходы к определению коррозионных потерь элементов конструкций основных фондов
О.Ю. Древаль
Сумский государственный университет
В данной статье предложен расчет по аналитической зависимости (1) определения коррозионных потерь металла для конкретного предприятия химической промышленности. После получения результатов аналитическим методом автор сравнивает данные с фактическими потерями металла вследствие повышенной коррозии основных фондов в условиях загрязненности атмосферного воздуха. Проанализировав отклонения между фактическими данными и значениями коррозионных потерь, полученными в результате расчета, можно определить достоверность предложенной зависимости потерь металла от времени увлажнения () и концентрации агрессивного компонента (C) в атмосферном воздухе.
В работе [1] для расчета коррозионных потерь автором предлагается следующая аналитическая зависимость. Данная формула определяет коррозионные потери за первый год эксплуатации () в г/м2:
, (1)
коррозионный металл химический промышленность
где , - скорости коррозии соответственно под адсорбционной и фазовой пленками влаги в условно чистой атмосфере, г/(м2/ч);
, - продолжительность увлажнения поверхности адсорбционной и фазовой пленками влаги, ч/год;
- ускорение коррозии под адсорбционной пленкой влаги при наличии в атмосфере i-го коррозионно-активного агента в воздухе (см. таблицу 2);
- концентрация i-го коррозионно-активного агента в воздухе;
- коэффициент, учитывающий влияние продуктов коррозии на скорость коррозии;
- коэффициент, учитывающий влияние твердых частиц на скорость коррозии.
Так, в расчетах используем данные, полученные на предприятии химической промышленности Сумской области ОАО «Сумыхимпром», цех ЦСК-4 эксплуатируется с 1972 года. В 1986 г. был произведен капремонт зданий и сооружений, произведена химзащита металла.
Значения , определяем по ГОСТу 9.039-74. Продолжительность увлажнения пленками влаги в любом заданном пункте определяют путем расчета.
Сначала определяется продолжительность общего увлажнения . Заданный пункт (г. Сумы) находится между изолиниями 3000 и 3250 ч/г, то значение определяется интерполяцией:
=3187,5 ч/г.
Продолжительность увлажнения поверхности фазовой пленкой влаги () в ч/г. для заданного пункта эксплуатации определяют по формуле
,
где - постоянная, которая определяется по ГОСТу 9.039-74, для города Сумы =1000:
=0,97Ч3187,5-1000=2092 ч/г.
Продолжительность увлажнения поверхности адсорбционной пленкой влаги на открытом воздухе для заданного пункта эксплуатации вычисляют по формуле
, (2)
=3187,5-2092=1096 ч/г.
Таблица 1 - Оценка степени коррозионной агрессивности атмосферы для углеродистых конструкционных сталей на открытом воздухе в умеренном макроклиматическом районе
|
Тип атмосферы |
Коррозионные потери, г/м2год |
|
|
Условночистая |
До 300 |
|
|
Городская |
От 300 до 500 |
|
|
Промышленная |
От 500 до 700 |
|
|
Промышленная, сильно загрязненная |
Свыше 700 |
Имеется достаточно экспериментальных данных, свидетельствующих в пользу того, что потеря металла за период коррозионных испытаний в сельской атмосфере определяется выражением
. (3)
В условно «чистой» сельской атмосфере фоновая концентрация сернистого газа не превышает 20 мг/м2·сут (0,025 мг/м3):
=0,0168 г/м2·ч,
=0,1344 г/м2·ч.
Таблица 2 - Влияние сернистого газа и хлоридов на скорость атмосферной коррозии металлов [6]
|
Загрязня ющее вещество |
Возрастание скорости коррозии металлов (), раз |
||||||
|
Углеро- дистая сталь |
Цинк |
Медь |
Кадмий |
Магниевые сплавы |
Алюминий и его сплавы |
||
|
SO2 |
75 |
120 |
80 |
70 |
70 |
- |
|
|
Cl- |
- |
1,2 |
- |
1,5 |
- |
25 |
Увеличение скорости коррозии () показывает, во сколько раз увеличивается скорость коррозии металла при введении в условно чистую атмосферу 1мг/м3 сернистого газа или при осаждении на поверхность металла 1мг/м2 хлоридов в сутки.
Содержание SO2 в атмосферном воздухе на территории возле ЦСК-4 (см. табл.3).
Таблица 3 - Концентрация SO2 (мг/м3) на территории ЦСК-4
|
Год |
SO2, мг/м3 |
|
|
1971 |
3,0 |
|
|
1980 |
2,0 |
|
|
1991 |
1,37 |
|
|
1992 |
1,0 |
|
|
1993 |
0,72 |
|
|
1994 |
0,85 |
|
|
1995 |
0,62 |
|
|
1996 |
0,65 |
|
|
1997 |
0,23 |
|
|
1998 |
0,28 |
|
|
1999 |
0,25 |
|
|
2000 |
0,39 |
|
|
2001 |
0,29 |
|
|
2002 |
0,27 |
Тогда, подставляя наши данные, получим:
.
Коррозионные потери за длительное время эксплуатации (в г/м2) вычисляются по формуле
, (4)
где - коррозионные потери за первый год эксплуатации (определяется по формуле (4);
- время, годы;
- коэффициент, учитывающий влияние продуктов коррозии.
Значение для различных металлов и сплавов. В статье [1] приведены значения. Для условий эксплуатации
.
Для перерасчета потери массы металла на проницаемость (мм/год) используем следующую формулу:
, (5)
где - скорость коррозии, г/м2 год;
- плотность металла, г/см3. (см. табл. 4).
Таблица 4 - Плотность различных металлов
|
Материал |
, г/см2 |
|
|
Алюминий 2S |
2,72 |
|
|
Медь |
8,92 |
|
|
Чугун |
7,20 |
|
|
Никель |
8,89 |
|
|
Нержавеющая сталь 304 |
7,92 |
|
|
Сталь (мягкая) |
7,87 |
|
|
Цинк |
7,15 |
Тогда для первого года эксплуатации
.
За период 14 лет
.
Реальные данные о скорости коррозии, отличные от полученных нами в расчетах, свидетельствуют о тормозящем влиянии продуктов коррозии на скорость коррозии. Этот факт должен учитываться при расчете коррозионных потерь за первый год эксплуатации. При этом в формуле (1) не учитывается тот факт, что металлические конструкционные элементы при сдаче основных фондов в эксплуатацию покрывают химзащитой, и не учитываются коррозионные потери до начала эксплуатации зданий и сооружений в процессе строительства промышленных объектов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник: В 2 т. /Под ред. А.А. Герасименко. - М.: Машиностроение, 1987.-Т.1.-688с.
2. Шевяков В.П. Проектирование защиты строительных конструкций химических предприятий от коррозии. - М.: Стройиздат, 1984. - 168 с.
3. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию/Пер. с нем. - М.: Мир, 1997. - 232 с.
4. ГОСТ 9.039 - 74. Коррозионная агрессивность атмосферы.
5. ГОСТ 9.040 - 74. Металлы и сплавы. Расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в атмосферных условиях.
6. Тульчинский А.С. Техническая эксплуатация промышленных зданий. - Киев.: Будівельник, 1969. - 116с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Виды коррозии, ее причины. Факторы агрессивности грунтов. Математическое моделирование коррозионных процессов трубной стали под воздействием свободных токов. Методы предотвращения коррозионного воздействия на трубопровод при его капитальном ремонте.
дипломная работа [5,6 M], добавлен 22.11.2015Понятие, классификация и механизм атмосферной коррозии металлов. Описание основ процесса конденсации влаги на поверхности металла. Особенности и факторы влажной атмосферной коррозии металлов. Изучение основных методов защиты от влажной коррозии.
контрольная работа [422,9 K], добавлен 21.04.2015Физическая сущность пластической деформации. Общая характеристика факторов, влияющих на пластичность металла. Особенности процесса нагрева металла, определение основных параметров. Специфика использования и отличительные черты нагревательных устройств.
лекция [21,6 K], добавлен 21.04.2011Классификация методов лабораторных коррозионных испытаний, способы удаления продуктов коррозии после их проведения. Растворы и режимы обработки для химического и электрохимического методов. Составление протокола (отчета) по удалению продуктов коррозии.
курсовая работа [769,0 K], добавлен 06.03.2012Обзор теоретических сведений по исследованию характера упрочнения металла по индикаторной диаграмме растяжения. Схема определения твердости по Бринеллю и по Роквеллу. Расчет основных параметров индикаторной дигаммы, анализ графических зависимостей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.04.2014Классификация, особенности и механизм возникновения влажной атмосферной коррозии. Конденсация влаги на поверхности корродирующего металла. Влажность воздуха как один из главных факторов образования коррозии. Методы защиты от влажной атмосферной коррозии.
реферат [1,1 M], добавлен 21.02.2013Особенности сгибания заготовок из тонколистового металла в тисках и при помощи оправок, поочередность всех операций, характеристика инструментов. Анализ типичных дефектов при гибке металла. Этапы гибки прямоугольной скобы и металла круглого сечения.
презентация [399,9 K], добавлен 16.04.2012Расчет склонности стали 40х к трещинообразованию. Выбор сварочных материалов и способа сварки. Расчет химического состава металла шва. Расчет основных параметров режима сварки. Определение склонности металла околошовной зоны к образованию трещин.
контрольная работа [66,7 K], добавлен 31.03.2016Виды коррозии, ее электрохимический и химический механизмы. Технологическая схема, конструктивные особенности, условия эксплуатации и характеристика возможных коррозионных процессов в аппаратах: циклон, распылительный абсорбер и рукавный фильтр.
контрольная работа [185,7 K], добавлен 26.10.2011Классификация металла в зависимости от профиля и габаритных размеров, определяющих условия перевозки. Перевозка продукции металлургической промышленности. Специализированный подвижной состав. Сохранение цилиндрической формы и прямолинейности труб.
контрольная работа [11,6 K], добавлен 22.11.2010Расчет горения топлива для определения расхода воздуха, количества и состава продуктов сгорания, температуры горения. Характеристика температурного режима и времени нагрева металла. Вычисление рекуператора и основных размеров печи, понятие ее футеровки.
курсовая работа [349,4 K], добавлен 30.04.2012Коррозия металлических сооружений причиняет огромный ущерб всем отраслям народного хозяйства. Особенно велики потери в результате коррозии нефте- и газопромыслового оборудования. Основные положения теории коррозии. Принципы создания коррозионных сплавов.
контрольная работа [438,6 K], добавлен 25.08.2010Основные теоретические аспекты рационального раскроя листового материала. Влияние методов резки на проектирование карт раскроя листового металла. Организация управленческого учета листового металла в условиях малого машиностроительного предприятия.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 12.08.2017Наиболее значимые для человека свойства металлов. Место металла в культурном развитии человечества. Использование различных свойств металла современным человеком. Значение металлопроката в отраслях промышленности. Круг отрезной для резки металла.
презентация [8,7 M], добавлен 22.01.2014Основные энергосиловые параметры загрузочного устройства для непрерывной подачи полосового металла. Создание заднего технологического натяжения движущегося полосового металла. Расчетная мощность привода без учета сил трения. Коэффициент упругой зоны.
практическая работа [2,9 M], добавлен 01.04.2011Организация и планирование ремонта и эксплуатации основных фондов на промышленных предприятиях. Основные методы ремонта оборудования в химической промышленности: узловой и агрегатный. Расчет стоимости материалов, запасных частей, необходимых для ремонта.
контрольная работа [404,4 K], добавлен 07.02.2011Способы получения алюминия. История открытия металла. Разложение электрическим током окиси алюминия, предварительно расплавленной в криолите. Механическая обработка, применение металла в производстве. Изучение его электропроводности, стойкости к коррозии.
презентация [420,5 K], добавлен 14.02.2016Параметры процесса кристаллизации, их влияние на величину зерна кристаллизующегося металла. Влияние явления наклепа на эксплуатационные свойства металла. Диаграмма состояния железо-цементит. Закалка металла, состав, свойства и применение бороволокнитов.
контрольная работа [79,3 K], добавлен 12.12.2011Обоснование выбора заготовки, вычисление ее объема и массы. Расчет потерь металла на зажим, некратность и отрезание. Определение величин припусков на обработку и резцов на прочность и жесткость. Расчет необходимого времени на обслуживание рабочего места.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 26.10.2011Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010
