Методические подходы к определению коррозионных потерь элементов конструкций основных фондов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методические подходы к определению коррозионных потерь элементов конструкций основных фондов

О.Ю. Древаль

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

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]

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

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

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