V chemickom priemysle, či už potrubia z uhlíkovej ocele môže vydržať kyselinu a alkali koróziu závisí od špecifických typov kyselín a alkali, koncentrácie, teploty a opatrenia na povrchové ošetrenie a ochranné opatrenia potrubí. Nasleduje podrobná analýza:
Základná odolnosť proti korózii potrubia uhlíkovej ocele
Obmedzenia uhlíkovej ocele
Samotná uhlíková oceľ má obmedzenú toleranciu voči chemikáliám, ako sú kyseliny a alkalis, najmä pri podmienkach vysokej koncentrácie alebo vysokej teploty, a je náchylná na koróziu.
V kyslom prostredí sa uhlíková oceľ podstúpi chemické reakcie, aby sa vytvorilo rozpustné železné soli, čo spôsobí postupné korodovanie materiálu.
V alkalickom prostredí môže uhlíková oceľ podstúpiť alkalické sklon (praskanie korózie alkalického napätia), najmä pri vysokých teplotných a vysokých koncentračných alkalických roztokoch.
Faktory ovplyvňujúce koróziu
Typy kyselín a alkálie: Stupeň korózie uhlíkovej ocele rôznymi kyselinami a alkalismi sa výrazne líši. Napríklad:
Kyselina chlorovodíková a kyselina sírová sú vysoko korozívne voči uhlíkovej ocele.
Zriedená kyselina dusičná môže tvoriť pasivačnú vrstvu na spomalenie korózie.
Hydroxid sodný (NaOH) môže spôsobiť alkalické ohromenie pri vysokých teplotách.
Koncentrácia a teplota: Čím vyššia je koncentrácia kyseliny a alkálie a čím vyššia teplota, tým rýchlejšia rýchlosť korózie.
Prietok: Kyslé a alkalické roztoky tečúce pri vysokých rýchlostiach urýchlia koróziu, najmä v turbulentných oblastiach.
Metódy na zlepšenie odolnosti proti korózii potrubí z uhlíkovej ocele
Aby sa zvýšila tolerancia potrubí z uhlíkovej ocele v kyslých a alkalických prostrediach, je možné prijať tieto opatrenia:
Povrchový náter
Vnútorná stena povlaky: Aplikáciou antikorózneho povlaku (ako je epoxidová živica, polyuretán alebo fenolová živici) na vnútornú stenu plynovodu uhlíkovej ocele sa môže účinne izolovať kontakt medzi kyselinou a alkáliou a substrátom uhlíkovej ocele.
Vonkajšia stena: Používa sa na zakopané potrubia na zabránenie kyslých látok alebo vlhkosti v pôde z korodovania potrubia.
Technológia podšívky
Gumová podšívka: Prírodná guma alebo syntetická guma je potiahnutá vo vnútri plynovodu, ktorá je vhodná na sprostredkovanie nízko koncentrátovej kyseliny a alkalických roztokov.
Plastové podšívka: Plastové materiály, ako je polytetrafluóretylén (PTFE), polypropylén (PP) alebo polyvinylidén fluorid (PVDF), sa používajú ako výstelky, ktoré dokážu odolávať silným kyselinám, silným zásadám a vysokým teplotám.
Podšívka zo sklenených vlákien: Poskytuje vyššiu odolnosť proti korózii a mechanickú pevnosť prostredníctvom podšívky plastu (FRP) zosilneného vlákna.
Leňavý
V niektorých prípadoch je možné zvoliť nízky zliatinový oceľový potrubia s pridanými prvkami, ako je chróm, nikel a molybdén, aby sa zlepšila ich odolnosť proti korózii. Napríklad:
Chróm uhlíka obsahujúca chróm má lepšiu toleranciu voči oxidačným kyselinám (ako je kyselina dusičná).
Uhlíková oceľ obsahujúca molybdén má silnejšiu odolnosť voči jamkám a korózii trhliny spôsobená chloridmi.
Katódová ochrana
V prípade zakopaných potrubí sa môžu na zníženie korózie potrubí uhlíkovej ocele pomocou kyslej pôdy použiť techniky katódovej ochrany (ako je metóda obetnej anódy alebo metóda zapôsobenej prúdu).
Pravidelná údržba
Pravidelne kontrolujte povrch a stav poťahu potrubia a opravte poškodené časti včas.
Použite inhibítory korózie na zníženie rýchlosti korózie kyseliny a alkálie na uhlíkovej oceli.
Použiteľná analýza scenára
Slabé kyslé a slabé alkalické prostredie
Potrubia z uhlíkovej ocele sa môžu použiť na transport zriedených kyselín (ako je zriedenou kyselinou sírovou, zriedenou kyselinou chlorovodíkovou) alebo s nízkymi koncentračnými alkalickými roztokmi (ako je roztok hydroxidu sodného) po vhodnom povrchovom ošetrení.
Napríklad pri niektorých procesoch úpravy vody alebo spracovania potravín môžu potrubia uspokojiť potrubia.
Silné kyslé a silné alkalické prostredie
U silných kyselín (ako je koncentrované prostredie kyseliny sírovej, kyselina koncentrovaná kyselina dusičná) alebo silné alkaliky (ako je vysokoteplotný roztok hydroxidu sodného), sa zvyčajne nie sú vhodné bežné potrubia uhlíkovej ocele a musia sa používať materiály s vyššou odolnosťou proti korózii (ako je napríklad nehrdzavejúca oceľ, hastelloy alebo zliatina titánu).
Ak sa musia použiť potrubia uhlíkovej ocele, musí sa na ochranu kombinovať technológia výstelky alebo poťahovania.
Vysokotlakové a vysokotlakové prostredie
Roztoky kyselín a alkalií za podmienok s vysokou teplotou a vysokým tlakom sú významne korozívnejšie voči potrubiam uhlíkovej ocele, je potrebné vybrať špeciálne navrhnuté potrubia (ako napríklad duplexná nehrdzavejúca oceľ alebo potrubia).
Prostredníctvom vedeckého dizajnu a prísnej údržby môžu potrubia uhlíkovej ocele zohrávať dôležitú úlohu v mnohých chemických aplikáciách a zároveň zabezpečiť bezpečnosť a hospodárstvo.
