Практическая работа Коррозия металлов и способы борьбы с коррозией

ГБПОУ ВО «Россошанский техникум»

Специальность 18.01.05 «Химическая технология неорганических веществ»

Учебная дисциплина «УЭиОТО»

Практическая работа №6

Тема: «Коррозия металлов и способы защиты от коррозии».

Цель работы: ознакомиться с механизмом процесса коррозии различных  металлов и сплавов.

Задание для выполнения практической работы.

1. Дайте определение видам коррозионных процессов.

2. Укажите показатели скорости коррозии.

3. Представьте в виде таблицы шкалу коррозионной стойкости металлов.

4. Воспользовавшись таблицей приложения 1, подробно, с пояснениями ответьте на вопросы:

4.1. Из какого материала необходимо изготовить цистерну для перевозки муравьиной кислоты? Нержавеющая сталь SS 316, соответствует 03Х17Н142, Дуплексная

4.2. В аппарате ёмкостного типа хранится пропан. Укажите материал, из которого изготовлена ёмкость.  Чугун и углеродистая сталь.

4.3. Какие материалы не подходят для контакта с 2,4,6-тринитрофенолом (C₆H₂(NO₂)₃OH), вследствие повышенной коррозии. алюминий, латунь, чугун и
углеродистая сталь, нержавеющая сталь 416 и 440С, Alloy400

4.4. Какие из сплавов не подходят для хранения и транспортировки серной кислоты при обычных условиях? Alloy400, AlloyВ2.

5. Вывод о возникновении коррозии.

Теоретическая часть

Коррозия - это процесс самопроизвольного разрушения (окис­ления) металлов под химическим и электрохимическим воздействием окружающей среды. По механи­ческому протеканию коррозионные процессы могут быть разбиты на две группы: химические и электрохимические. Химическая коррозия протекает в сухих газах, жидкостях, не обладающих заметной электропроводностью. Это обычная химическая, гетерогенная, окис­лительно-восстановительная реакция. Например, при высокой тем­пературе происходит коррозия Fе:

4Fe+3O₂=2Fe₂O₃

Электрохимическая коррозия - самый распространенный вид коррозии. Электрохимическая коррозия возникает при контакте металла с окружающей электролитически проводящей средой. Первопричиной электрохимической коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов в окружающих их средах. Ржавление трубопровода, обивки днища морского суда, различных металлоконструкций в атмосфере - это, и многое другое, примеры электрохимической коррозии. Кроме того процессы электрохимической коррозии происходят в грунте, атмосфере, море.

Коррозионные процессы протекают на границе раздела фаз при взаимодействии твердого вещества с газом или жидкостью. При этом процесс можно представить в виде следующих стадий:

− транспортировка реагирующего вещества к поверхности раздела фаз;

− взаимодействие вещества с металлом (или неметаллом);

− отвод образовавшегося вещества с поверхности раздела фаз из реакционной зоны.

Последняя стадия может в некоторых случаях отсутствовать. Любая из этих стадий может быть лимитирующей стадией, т.е. самая медленная стадия будет определять скорость всего процесса коррозии.

Коррозионную стойкость металлов (скорость коррозии) можно оценивать по следующим показателям:

− по изменению массы (Δm) металла при коррозии, отнесенной к единице поверхности (S) и единице времени (t) (массовый показатель – используется при равномерной или сплошной коррозии):

К_масс = Δm/St;

− по уменьшению толщины образца за единицу времени (мм/год):

П = К_масс 8760/1000ρ,

где ρ - плотность металла, г/см3; 8760 – число часов в году. Коррозионную стойкость характеризуют количественными показателями, выбор которых определяется видом коррозии и эксплуатационными требованиями. Для количественной и качественной оценки коррозионной стойкости металлов установлена десятибалльная шкала коррозионной стойкости (табл. 1.1).

Для количественной оценки коррозионной стойкости может быть использовано любое свойство металла, в том числе и изменение механических характеристик металла (предела прочности на разрыв, по растрескиванию образцов при изгибе на угол 90⁰ и др.), если коррозия неравномерная.

Таблица 1.1 Шкала коррозионной стойкости металлов

Группа стойкости	Скорость коррозии металла в год, мм/год	Балл	Группа стойкости	Скорость коррозии металла в год, мм/год	Балл
Совершенно стойкие	Менее 0,001	1	Пониженно-стойкие	0,1–0,5	6
				0,5–1,0	7
Весьма стойкие	0,001–0,005	2	Малостойкие	1,0–5,0	8
	0,005–0,01	3		5,0–10,0	9
Стойкие	0,01–0,05	4	Нестойкие	10,0	10
	0,05–0,1	5

Приложение № 1 к практической работе №10 Таблица. Коррозионная стойкость металлов и сплавов при нормальных условиях. Химическая коррозионная стойкость (применимость) алюминия, латуни, чугуна и углеродистых сталей, нержавеющих сталей, сплавов (alloys), титана, цирконий Данная таблица коррозионной стойкости предназначена для составления общего представления о том, как различные металлы и сплавы реагируют с определенными средами. Рекомендации не являются абсолютными, поскольку концентрация среды, ее температура, давление и другие параметры могут влиять на применимость конкретного металла и сплава. На выбор металла или сплава также могут оказывать влияние экономические соображения. Легенда (коды): А - обычно не корродирует, В - коррозия от минимальной до незначительной, С - не подходит Таблица. Коррозионная стойкость металлов и сплавов при нормальных условиях № Среда Алюминий Латунь Чугун и углеродистая сталь Нержавеющая сталь Alloy Титан Цирконий 416 и 440С 17-4 SS 304, соответствует 08Х18Н10 SS 316, соответстует 03Х17Н142 Дуплексная 254 SMO 20 400 C276 B2 6 1 Ацетатальдегид A A C A A A A A A A A A A A A A 2 Ацетатная кислота, без воздуха C C C C C C A A A A A A A A A A 3 Ацетатная кислота, насыщенная воздухом C C C C B B A A A A C A A A A A 4 Ацетон B A A A A A A A A A A A A A A A 5 Ацетилен A A A A A A A A A A A A A A A A 6 Спирты A A A A A A A A A A A A A A A A 7 Сульфат алюминия C C C C B A A A A A B A A A A A 8 Аммиак A C A A A A A A A A A A A A A A 9 Нашатырь C C C C C C B A A A B A A B A A 10 Аммиак едкий A C A A A A A A A A C A A A A B 11 Аммиачная селитра B C B B A A A A A A C A A A C A 12 Фосфат аммония B B C B B A A A A A B A A A A A 13 Сульфат аммония C C C C B B A A A A A A A A A A 14 Сульфит аммония C C C C A A A A A A C A A A A A 15 Анилин C C C C A A A A A A B A A A A A 16 Асфальт, битум A A A A A A A A A A A A A A A A 17 Пиво A A B B A A A A A A A A A A A A 18 Бензол A A A A A A A A A A A A A A A A 19 Бензойная кислота A A C C A A A A A A A A A A A A № Среда Алюминий Латунь Чугун и углеродистая сталь Нержавеющая сталь Alloy Титан Цирконий 416 и 440С 17-4 SS 304, соответствует 08Х18Н10 SS 316, соответстует 03Х17Н142 Дуплексная 254 SMO 20 400 C276 B2 6 20 Борная кислота C B C C A A A A A A B A A A A A 21 Бром сухой C C C C B B B A A A A A A A C C 22 Бром влажный C C C C C C C C C C A A A C C C 23 Бутан A A A A A A A A A A A A A A A A 24 Хлорид кальция C C B C C B B A A A A A A A A A 25 Гипохлорит кальция C C C C C C C A A A C A B B A A 26 Диоксид углерода сухой A A A A A A A A A A A A A A A A 27 Диоксид углерода влажный A B C C A A A A A A B A A A A A 28 Дисульфид углерода C C A B B A A A A A A A A A A A 29 Угольная кислота A B C C A A A A A A A A A A A A 30 Тетрахлорид углерода A A B B A A A A A A A A A A A A 31 Хлор сухой C C A C B B B A A A A A A A C A 32 Хлор влажный C C C C C C C C C C B B B C A A 33 Хромовая кислота C C C C C C C B A C C A B C A A 34 Лимонная кислота B C C C B B A A A A A A A A A A 35 Коксовая кислота C B A A A A A A A A B A A A A A 36 Сульфат меди C C C C C C B A A A C A A C A A 37 Хлопковое масло A A A A A A A A A A A A A A A A 38 Креозот C C A A A A A A A A A A A A A A 39 Даутерм A A A A A A A A A A A A A A A A № Среда Алюминий Латунь Чугун и углеродистая сталь Нержавеющая сталь Alloy Титан Цирконий 416 и 440С 17-4 SS 304, соответствует 08Х18Н10 SS 316, соответстует 03Х17Н142 Дуплексная 254 SMO 20 400 C276 B2 6 40 Этан A A A A A A A A A A A A A A A A 41 Эфир A A B A A A A A A A A A A A A A 42 Этилхлорид C B C C B B B A A A A A A A A A 43 Этилен A A A A A A A A A A A A A A A A 44 Этиленгликоль A A A A A A A A A A A A A A A A 45 Хлорид железа C C C C C C C C B C C A C C A A 46 Фтор сухой B B A C B B B A A A A A A A C C 47 Фтор влажный C C C C C C C C C C B B B C C C 48 Формальдегид A A B A A A A A A A A A A A A A 49 Муравьиная кислота B C C C C C B A A A C A B B C A 50 Фреон влажный C C B C B B A A A A A A A A A A 51 Фреон сухой A A B A A A A A A A A A A A A A 52 Фурфурал A A A B A A A A A A A A A A A A 53 Бензин стабильный A A A A A A A A A A A A A A A A 54 Глюкоза A A A A A A A C A A A A A A A A 55 Соляная кислота, насыщенная воздухом C C C C C C C C C C C B A C С A 56 Соляная кислота, без воздуха C C C C C C C C C C C B A C С A 57 Плавиковая кислота, насыщенная воздухом C C C C C C C C C C B B B C С C 58 Плавиковая кислота, без воздуха C C C C C C C C C C A B B C С C 59 Водород A A A C B A A A A A A A A A С A № Среда Алюминий Латунь Чугун и углеродистая сталь Нержавеющая сталь Alloy Титан Цирконий 416 и 440С 17-4 SS 304, соответствует 08Х18Н10 SS 316, соответстует 03Х17Н142 Дуплексная 254 SMO 20 400 C276 B2 6 60 Перекись водорода A C C C B A A A A A C A C A A A 61 Сероводород C C C C C A A A A A A A A A A A 62 Йод C C C C C A A A A A C A A A С B 63 Гидроксид магния B B A A A A A A A A A A A A A A 64 Ртуть C C A A A A A A A A B A A A С A 65 Метанол A A A A A A A A A A A A A A A A 66 Метилэтилгликоль A A A A A A A A A A A A A A A A 67 Молоко A A C A A A A A A A A A A A A A 68 Природный газ A A A A A A A A A A A A A A A A 69 Азотная кислота C C C C A A A A A A C B C С A A 70 Олеиновая кислота C C C B B B A A A A A A A A A A 71 Щавелевая кислота C C C C B B B A A A B A A B С A 72 Кислород C A C C B B B B B B A B B B С C 73 Минеральное масло A A A A A A A A A A A A A A A 74 Фосфорная кислота, насыщенная воздухом C C C C B A A A A A C A A A С A 75 Фосфорная кислота, без воздуха C C C C B B B A A A B A A B С A 76 Пикриновая кислота C C C C B B A A A A C A A A A A 77 Углекислый калий/ карбонат калия C C B B A A A A A A A A A A A A 78 Хлорид калия C C B C C B B A A A A A A A A A 79 Гидроксид калия C C B B A A A A A A A A A A A A № Среда Алюминий Латунь Чугун и углеродистая сталь Нержавеющая сталь Alloy Титан Цирконий 416 и 440С 17-4 SS 304, соответствует 08Х18Н10 SS 316, соответстует 03Х17Н142 Дуплексная 254 SMO 20 400 C276 B2 6 80 Пропан A A A A A A A A A A A A A A A A 81 Канифоль, смола A A B A A A A A A A A A A A A A 82 Нитрат серебра C C C C B A A A A A C A A A A A 83 Ацетат натрия A A A A A A A A A A A A A A A A 84 Карбонат натрия C C A B A A A A A A A A A A A A 85 Хлорид натрия С A C C B B B A A A A A A A A A 86 Декагидрат хромата натрия A A A A A A A A A A A A A A A A 87 Гидроксид натрия С С A B B B A A A A A A A A A A 88 Гипохлорит натрия C C C C C C C C C C C A B C A A 89 Тиосульфат натрия C C C C B B A A A A A A A A A A 90 Хлорид олова C C C C C C B A A A C A A B A A 91 Водяной пар A A A A A A A A A A A A A A A A 92 Стеариновая (октадекановая) кислота C B B B B A A A A A A A A B A A 93 Сера A B A A A A A A A A A A A A A A 94 Диоксид серы сухой C C C C C C B A A A C A A B A A 95 Триоксид серы сухой C C C C C C B A A A B A A B A A 96 Серная кислота, насыщенная воздухом C C C C C C C A A A C A C B С A 97 Серная кислота, без воздуха C C C C C C C A A A B A A B С A 98 Сернистая кислота C C C C C B B A A A C A A B A A 99 Деготь A A A A A A A A A A A A A A A A № Среда Алюминий Латунь Чугун и углеродистая сталь Нержавеющая сталь Alloy Титан Цирконий 416 и 440С 17-4 SS 304, соответствует 08Х18Н10 SS 316, соответстует 03Х17Н142 Дуплексная 254 SMO 20 400 C276 B2 6 100 Трихлорэтилен B B B B B B A A A A A A A A A A 101 Скипидар A A B A A A A A A A A A A A A A 102 Уксус B B C C A A A A A A A A A A A A 103 Вода химочищенная A A A A A A A A A A A A A C A A 104 Вода дистиллированная A A C C A A A A A A A A A A A A 105 Вода морская - в сухпутной РФ малоизвестно, но исключительно малоприятная среда, применимость - "относительная" С A C C C C B A A A A A A A A A 106 Виски, водка, вино A A C C A A A A A A A A A A A A 107 Хлорид цинка C C C C C C C B B B A A A B A A 108 Сульфат цинка С С С С А А А А А А А А А А А А

Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: