Коррозия металлов - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Коррозия металлов. Доклад-сообщение содержит 35 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

Слайд 2

Описание слайда:

Коррозия металлов Коррозией называют самопроизвольное разрушение материалов вследствие химического или электрохи-мического взаимодействия их с окружающей средой. При коррозии металлов происходит гетерогенное окис-ление металла или какого-либо другого компонента ма-териала, сопровождаемое восстановлением одного или нескольких компонентов среды. Если среда электропроводна, эти реакции электрохими-ческие (окисление – анодный процесс, восстановление – катодный ).

Слайд 3

Описание слайда:

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ Первопричиной коррозии металлов является термодина-мическая неустойчивость металлов в различных средах при данных внешних условиях. Термодинамика даёт исчерпывающие сведения о возможности или невозможности самопроизвольного протекания коррозионного процесса при определённых условиях. Коррозионный процесс протекает на границе двух фаз: металл-окружающая среда, т.е. является гетерогенным процессом взаимодействия жидкой или газообразной среды (или их окислительных компонентов) с металлом.

Слайд 4

Описание слайда:

Стадии коррозионного процесса Отличительной особенностью коррозионных процессов является их сложность и многостадийность. Обычно кор-розионный процесс состоит по меньшей мере из трёх ста-дий: Перенос реагирующих веществ к поверхности раздела фаз – к реакционной зоне; Собственно гетерогенной реакции; Отвода продуктов реакции из реакционной зоны. Движущая сила процесса Скорость коррозии= -------------------------------------------- Торможение процесса

Слайд 5

Описание слайда:

Классификация коррозионных процессов (по механизму процесса) Химическая коррозия – взаимодействие металлической поверхности с окружающей средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических (электродных) процес- сов на границе фаз. Взаимодействие металла при высоких температурах с газообразными активными средами (сероводород, углекис- лый газ, сернистый или серный ангидрид, галогены, водяные пары и др.) носит так же название газовой коррозии.

Слайд 6

Описание слайда:

Классификация коррозионных процессов (по механизму процесса) Электрохимическая коррозия – процесс взаимодействия металлов с электролитами (в виде водных растворов, реже с неводными электролитами, например с некоторыми орга- ническими электропроводными соединениями или безвод- ными расплавами солей при повышенных температурах). Процессы электрохимической коррозии протекают по законам электрохимической кинетики, когда общая реакция взаимодействия может разделена на два самостоятельных электродных процесса:

Слайд 7

Описание слайда:

Коррозионные процессы (по условиям протекания коррозии) Газовая Атмосферная Жидкостная Подземная Биокоррозия Структурная

Слайд 8

Описание слайда:

ТИПЫ КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ (по характеру разрушений) Общая коррозия (по поверхности металла)– равномерная, неравномерная, избирательная Местная (локальная) коррозия: Пятнами (коррозия латуни в морской воде) Язвенная (коррозия углеродистой стали в грунте) Точечная или питтинг (характерно для аустенитных хромоникелевых сталей в водных соленых средах) Сквозная (питтинг листового металла)

Слайд 9

Описание слайда:

ТИПЫ КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ (по характеру разрушений) Нитевидная(в виде нитей под плёнкой лака на угл. стали) Подповерхностная Межкристаллитная –распространяется по границам кристаллитов (зёрен) Ножевая – в зоне сплавления сварных соединений Коррозионное растрескивание Коррозионная хрупкость

Слайд 10

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ Анодный процесс-переход металла в раствор в виде ионов (в водных растворах, обычно гидратированных) с оставлением эквивалентного количества электронов в ме-талле. Катодный процесс-ассимиляция появившихся в металле избыточных электронов какими либо деполяризаторами. Различают электрохимическую коррозию с водородной, кислородной или окислительной деполяризацией.

Слайд 11

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ 1. Гальванический элемент кислородной коррозии (кислород – деполяризатор)

Слайд 12

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ Пояснения к рис. 1 - буровой раствор - бурильная труба - электрический ток Под ржавчиной - АНОД: Fe0 - 2e → Fe2+ На поверхности трубы – КАТОД: О2 + 2Н2О +4е → 4ОН - и в сумме: 4Fe2+ + 6H2O + 4e → 4Fe(OH)3

Слайд 13

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ СЕРОВОДОРОДА Этот вид коррозии известен в практике под названием сульфидное растрескивание под напряжением. Для высокопрочных сталей (буровой инструмент) этот вид разрушения металла может наступить при его прочности при растяжении более 620МПа и твердостью по Роквеллу более 22 по шкале С. При этом необходимы следующие сопутствующие условия: металл контактирует с электро-проводной жидкой средой, в которой растворен Н2S (при-чем достаточно пленочной влаги) и наличие в металле внутренних напряжений (остаточных или развивающихся под действием внешнего источника).

Слайд 14

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ СЕРОВОДОРОДА Для сталей с прочностными характеристиками ниже указанных (пластичные стали), разрушения имеют вид расслоений, вздутий в полостях которых скапливается молекулярный водород. В обоих случаях коррозионный процесс с точки зрения механизма относится к низкотемпературной сероводо-родной коррозии, протекающей по электрохимическому механизму. В отличие от высокотемпературной сероводо-родной коррозии, протекающей по химическому механиз-му при температурах выше 250-2600С, с характером разрушений в виде общего неравномерного износа, поз-воляющем прогнозировать срок службы оборудования .

Слайд 15

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ СЕРОВОДОРОДА Сероводород в водной среде при растворении диссоции-рует на ионы в две стадии: 1. H2S H+ + HS- 2. HS- + OH- S2- + H2O На эти обратимые реакции влияет рН среды. Сульфид имеет при рН≤6 формулу Н2S, при рН = 8 -11 находится в виде гидросульфид-иона HS- и при рН>12 в виде сульфид-иона S--.Поскольку сульфидное растрескивание под напря-жением вызывается атомарным водородом (ион водорода это протон), который образуется на первой стадии диссоц-иации в диапазоне рН=8-11, для подавления коррозион-ного процесса бесполезно применять метод регулирования рН.

Слайд 16

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ СЕРОВОДОРОДА Поэтому основным методом является использование реагентов-нейтрализаторов сероводорода. Наиболее применяемые это - окись цинка (SULF-X), оксиды железа высокой степени дисперсности и пористости, которые влияют на поглотительную способность реагентов. Продукты реакции - сульфиды цинка и железа являются нерастворимыми соединениями в водной среде. Из оксидов железа наиболее известна торговая марка ЭКОСПОНЖ (смесь оксидов железа в виде синтетичес-кого магнезита Fe3O4) , скорость реакции самая высокая при низких значениях рН, благодаря чему этот материал оказывается наиболее эффективным для нейтрализации неожиданно резких притоков H2S.

Слайд 17

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА Углекислый газ, как и сероводород, при бурении сква-жин может поступать в буровой раствор вместе с пласто-выми флюидами. Он при растворении в водной фазе снижает рН, образуя углекислоту Н2СО3, которая диссо-циирует так же, как и Н2S в две стадии: 1. Н2СО3 = Н+ + НСО3- 2. НСО3- = Н+ + СО3- Образующиеся карбонаты кальция СаСО3 осаждаются на поверхности металла с образованием нерастворимых слоев, которые способствуют появлению коррозионных гальванических элементов.

Слайд 18

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Слайд 19

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ КИСЛОРОДА В буровых растворах растворах почти всегда присут-ствует кислород, растворившийся в буровом растворе во время его приготовления и обработки, причем несколько его миллиграммов на 1л достаточно для того, чтобы выз-вать сильную коррозию. Для кислородной коррозии характерна питтинговая форма в связи с образованием кислородных элементов на участках, покрытых ржавчиной или другими осадками. Кислородная коррозия резко усиливается с повыше-нием температуры, на неё влияет также соленость раствора. Рассолы и буровые растворы на минерали-зованной воде более агрессивны, растворы на пресной воде, из-за более высокой электропроводности. Однако при очень высокой солености скорость коррозии снижает-ся благодаря меньшей растворимости кислорода.

Слайд 20

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ КОРРОЗИЯ В ПРИСУТСТВИИ КИСЛОРОДА При рН 12 скорость кислородной коррозии максимальна. Необходимые мероприятия для подавления коррозии: Снижение до минимума поступления воздуха в буровой раствор на всех этапах промывки; Осуществлять контроль полевым тестированием или при-борными методами (измерители поляризационного сопротивления или резистометрические); Применение поглотителей О2 (реагент OS-1L); Применение ингибиторов кислородной коррозии аминного типа с целью гидрофобизации поверхности труб

Слайд 21

Описание слайда:

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ В буровых растворах на водной основе присутствуют разнообразные микроорганизмы, которые способствуют коррозии по различным механизмам воздействия. Их разделяют на 2 большие группы: аэробные (жизне-деятельность в присутствии О2) и анаэробные (жизнедея-тельность в отсутствие О2). Более значительный ущерб наносят анаэробные бак-терии Desulfovibrio. Они восстанавливают сульфаты, при-сутствующие в буровом растворе, с образованием Н2S при реакции с водородом на катоде: SO42- + 10H+ H2S + 4H2O

Слайд 22

Описание слайда:

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ Коррозии в этом случае способствует не только обра-зующейся Н2S , но и деполяризация катода. Эти же бакте-рии способны разлагать реагенты на основе лигносуль-фонатов, отрицательно влияя на реологические и филь-трационные свойства системы. Ферментативному разложению микроорганизмами (дрожжевыми грибками, плесенью, бактериями) подвер-гается крахмал и др. полимеры. Борьба с микроорганизмами осуществляется добав-лением в буровой раствор бактерицидов (X-CIDE 102, X-CIDE 207). Требования к ним: не влиять отрицательно на свой-ства буровых растворов, не быть коррозионно агрессив-ными и удовлетворять экологическому мониторингу.

Слайд 23

Описание слайда:

Количественная характеристика коррозионных процессов При относительно равномерном типе коррозионного разрушения скорость коррозии может быть выражена массовым показателем коррозии (К), равным массе металла (в граммах), превращенного в продукты коррозии за единицу времени (час или сутки) с единицы его поверх-ности. Скорость коррозии выражают так же глубинным пока-зателем коррозии (П) – усреднённое проникновение кор-розионного разрушения в металл в мм/год. 8,7 П(мм/год) = ------------------ К (г/м 2 * час) плотность металла (г/см3)

Слайд 24

Описание слайда:

Количественная характеристика коррозионных процессов Испытание бурового раствора на коррозионную актив-ность можно осуществлять в лаборатории. Для этого при-меняются специальнные стальные камеры (модернизиро-ванные «камеры старения»), в которых под давлением и требуемой температурой находятся испытуемые образцы в среде бурового раствора. Для оценки коррозии в процессе бурения скважины, используют специально изготовленные образцы - сталь-ные кольца, размещаемые в канавке муфты замкового соединения бурильных труб. Рекомендуемое время эк-спозиции в скважине колеблется от 40 часов до 7 суток. Затем кольца извлекают, очищают от продуктов коррозии и определяют потерю их массы. Точность взвешивания до и после испытаний необходима до 0,0001г. Этим обеспечивается короткий срок испытаний.

Слайд 25

Описание слайда:

Количественная характеристика коррозионных процессов Схематическое изображение модифицированной камеры старения для проведения коррозионных испытаний в условиях высоких температуры и давления. На след. слайде показаны компоненты камеры для коррозионных испытаний.

Слайд 26

Описание слайда:

Количественная характеристика коррозионных процессов

Слайд 27

Описание слайда:

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ Широко применяются следующие методы защиты металлических конструкций от коррозии: Защитные покрытия Обработка коррозионной среды с целью снижения корро-зионной активности. Защита металлов электрохимическая. Разработка и производство новых металлических конс-трукционных материалов.

Слайд 28

Описание слайда:

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ Переход в ряде конструкций от металлических к химичес-ки стойким материалам (ВМС, стекло, керамика и др.). Рациональное конструирование и эксплуатация металли-ческих конструкций и деталей. Профессиональный подбор материального оформления оборудования или его частей.

Слайд 29

Описание слайда:

Факторы влияющие на коррозию рН Минерализация Давление Температура Бактерии Растворенные в растворе газы О2, СО2, Н2S являются основной причиной коррозии

Слайд 30

Описание слайда:

Контроль Коррозии в бурении рН 8.3 –9.0 Предотвращение аэрации раствора Использование ингибиторов коррозии Использование бактерицидов Проведение тестовых испытаний по контролю коррозионной агрессивности рабочих сред

Слайд 31

Описание слайда:

ИНГИБИТОРЫ КОРОЗИИ Ингибиторы коррозии, вещества, введение которых в относительно небольших количествах в агрессивную среду, смазку, полимерное покрытие или упаковочный материал вызывает заметное замедление коррозии. Условно подразделяются на адсорбционные и пассиви-рующие. Первые защищают металл благодаря воздействию на кинетику электродных процессов, проис-ходящих при коррозии. Пассивирующие способствуют образованию на металле оксидных, гидроксидных и др. пленок и переводят металл в пассивное состояние.

Слайд 32

Описание слайда:

ИНГИБИТОРЫ КОРОЗИИ Торможение коррозионного процесса м.б. обусловлено: непосредственным исключением поверхности, покрытой ингибитором коррозии, из коррозионного процесса; изменением структуры двойного электрического слоя; блокировкой активных центров; изменением условий адсорбции участников корро- зионного процесса. Для каждого применяемого ингибитора коррозии имеется технический бюллетень, где оговариваются его назначе-ние, свойства и условия применения.

Слайд 33

Описание слайда:

ИНГИБИТОРЫ КОРОЗИИ Различают ингибиторы кислотной коррозии и ингибиторы атмосферной коррозии (т.н. летучие ингибиторы). Последние обладают повышенной упругостью пара, что позволяет им насыщать окружающую металл атмосферу или пространство между металлом и упаковочным материалом. Применение ингибиторов коррозии – эффективный метод борьбы с коррозией, особенно в нефте- и газодобывающей промышленности.

Слайд 34

Описание слайда:

ИНГИБИТОРЫ КОРОЗИИ CONQOR 101 Вододиспергируемый пленкообразующй амин (для пресных надпакерных растворов) CONQOR 202 B Пленкообразующий амин (для пресных и минерализованных растворов) CONQOR 303A Растворимый в воде/рассолах электролитов амин (для NaCl, KCL,CaCl2, CaBr2 рассолов) CONQOR 404 Органофосфорный состав для замедления коррозии в пресных и минерализованных растворах

Слайд 35

Описание слайда:

ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ SI-1000 органический фосфат ингибитор адсорбции минералов результатов коррозии(для пресных растворов и растворов электролитов) SULF-X Оксид цинка. Нейтрализатор сероводорода для растворов на водной и нефтяной основе X-CIDE 102 Глютералдексайд, бактерицид для растворов на водной основе и рассолов электоролитов X-CIDE 207 Триазин, бактерицид для растворов на водной основе и рассолов электоролитов OS-1L Нейтрализатор (окислитель) кислорода для пресных и минерализованных растворов

Теги Коррозия металлов

Похожие презентации