Кислорода происходит

Кислородно- д у г о в а я резка заключается в том, что разрезаемый металл разогревается с помощью электрической дуги, а затем сжигается струей кислорода, подаваемой к месту реза параллельно электроду. Окислы, получаемые при сгорании металла, выдуваются из места реза этой же струей кислорода. Применяют угольные и графитовые электроды, а также специальные плавящиеся трубчатые электроды с подачей кислорода через внутреннее отверстие. Способ используется ограниченно.

Для уменьшения содержания растворенного кислорода применяют специальные ионообменные смолы. Они содержат вещества, быстро реагирующие с кислородом, такие как сульфиты металлов, гидроксид железа (II), гидроксид марганца. Смолы можно регенерировать соответствующей химической обработкой. При лабораторных испытаниях смол, содержащих Fe(OH)2, Поттеру [7] в течение длительного времени удавалось снижать концентрацию кислорода в воде с 8,8 мг/л до менее, чем 0,002 мг/л.

Для химического связывания растворенного в воде кислорода применяют также сульфит натрия [13]:

Для химического связывания растворенного в воде кислорода применяют также бисфенолы, аминофенолы, биснафтолы, амино-нафтолы и их производные, полученные замещением одного или нескольких атомов водорода на алкильные группы с числом атомов углерода 1—8 и на сульфогруппы [14]. Эти соединения

Газо-кислородная резка складывается из двух непрерывно протекающих процессов: подогрева металла в месте реза сварочным пламенем до 1300—1500 °С и сжигания металла в направленной струе кислорода. Применяют ручную, полуавтоматическую и автоматическую газо-кислородную резку металла. Ручная резка из-за неровной поверхности реза требует значительных припусков на механическую обработку. Полуавтоматическая и автоматическая резка обеспечивает ровную и чистовую поверхность реза.

Для улучшения работы действующих деаэраторов в тех случаях, когда приемлемые размеры выпара не обеспечивают надлежащего удаления свободной углекислоты (а иногда и кислорода), применяют оборудование б а к о в-а ккумуляторов устройствами для б а р-б о тажа пара. Через это устройство в зависимости от требуемой интенсивности барботажа пропускают 20—30% или более, а иногда и весь греющий пар, который, почти не конденсируясь, «продувает» воду в баке и поступает затем на первую ступень деаэрации в колонку. Иногда барботажное устройство размещают в нижней части колонки. Это исключает опасность заброса воды в паропровод (при резком падении в нем давления), но является мало целесообразным вследствие малого времени пребывания воды в этом отсеке колонки.

ки. Для удаления из воды кислорода применяют ее фильтрова-

В основе химических методов удаления из воды растворенных газов лежит их химическое связывание, достигаемое введ< нием реагентов или фильтрованием через специальные загру: ки. Для удаления из воды кислорода применяют ее фильтровг ние через легко окисляющиеся вещества, например, через стал] ные стружки, и обработку сульфитом натрия или оксидом с ры(1У).

Для наземных и подземных трубопроводов газообразного кислорода применяют стальные трубы, когда скорость его потока не превышает 8 м/с. Если при рабочем давлении скорость потока кислорода больше допустимой или во всех надземных кислоро-допроводах давление не ниже 6,4 МПа, то используют трубы из меди или латуни. Трубы, предназначенные для пропускания жидкого кислорода, создают из меди, алюминиевых сплавов и коррозионно-стойкой стали, сохраняющих прочность и вязкость при низких температурах. Межцеховые кислородопроводы можно выполнять подземными и наземными.

Для наземных и подземных трубопроводов газообразного кислорода применяют стальные трубы при скорости кислорода в трубопроводе до 8 м/с.

Если при рабочем давлении скорость потока кислорода превышает допустимые пределы, применяют трубы из меди или латуни. Все надземные кислородопроводы давлением 6,4 МПа и выше изготовляются только из медных или латунных труб. Для изготовления труб для транспортировки жидкого кислорода применяют медь, алюминиевые сплавы и коррозионно-стойкую сталь, сохраняющие прочность и вязкость при криогенных температурах.

сверхзвук, высокотемпературной газовой струи. Т. работает по принципу огнеструйной горелки реактивного типа. При сгорании в камере горелки смеси горючего (бензина, керосина, дизельного топлива и др.) и сжатого воздуха (или кислорода) происходит выброс через сопла продуктов сгорания со сверхзвук, скоростью (1500-2000 м/с) при темп-ре 1800-2000 °С. Т. подразделяются на одно- и многосопловые; на станковые и ручные. Станковые Т. применяются для термического бурения и расширения уже пробуренных скважин; ручные - для образования шпуров при взрывных работах, для дробления негабарита, резки камня и т.п.

Если к топливу подводится недостаточное количество кислорода, происходит неполное сгорание углерода топлива до окиси углерода СО. При неполном сгорании топлива в продуктах сгорания (дымовых газах) могут присутствовать также водород Н2) метан СН4 и другие горючие газы.

Для образования на поверхности металла оксида с «-проводимостью, т. е. ••оксида с избытком металла, имеется две возможности. Во-первых, при движении -катионов наружу с использованием междоузловых мест. В этом случае участок около поверхности раздела металл — оксид обогащен междоузловыми ионами металла в сравнении с поверхностью раздела оксид — кислород, поскольку на -внешней поверхности оксида с высокой концентрацией кислорода происходит их .непрерывное уменьшение. В результате таких процессов концентрация катионов в сторону высшей поверхности оксидной пленки уменьшается. Следовательно, при •таком механизме окисления, когда ионы металла, мигрируя с поверхности раздела металл — оксид в сторону наружной поверхности оксидной пленки по междо-

Решенблек и Бусс [135] изучали с помощью потенциометриче-ских измерений процесс поляризаций хромоникелевой стали 18/8 в растворах азотной, щавелевой, фосфорной кислот и едкого натра. Полученные поляризационные кривые позволили сделать выводы о селективном, потенциостатическом и дифференциальном травлении структурных составляющих в этой стали. На кривых наблюдаются три характерных максимума. В активной области травятся все структурные составляющие. В первой зоне пассивации растравливается только а-фаза. В области между двумя зонами пассивации травление идет по границам зерен. В области, в которой начинается выделение кислорода, происходит, как в активных областях, общее растравливание. 0-Фаза растравливается во всех областях потенциалов. Условия травления объясняют исходя из снимков микроструктуры.

Поступление кислорода. Кислород принимает участие в катодной реакции и поэтому его присутствие является предпосылкой для коррозии в почве. Содержание кислорода сравнительно высоко над уровнем грунтовых вод и значительно ниже под ним. Оно также изменяется с типом почвы, например в песке оно велико, а в глине -ниже. При этом содержание кислорода значительно выше в мелкогранулированной почве, которая была взрыхлена, например в процессе земляных работ, чем в почвах, находящихся в нетронутом, естественном состоянии. Если протяженная конструкция, например трубопровод, пересекает два или более типа почв, например песок и глину, имеющие различные характеристики в отношении проникновения кислорода, то может образоваться концентрационный элемент, а именно, элемент дифференциальной аэрации (рис. 52). В таком элементе анод расположен там, где подвод кислорода затруднен, и там наблюдается описанная выше локальная коррозия. Коррозионные элементы по той же причине могут возникать там, где конструкция окружена смешанной почвой, содержащей, например куски глины. Под этими кусками, в местах их соприкосновения с металлом будет происходить образование питтингов (рис. 53). Концентрационный элемент может также образоваться на конструкции, пересекающей уровень грунтовых вод, поскольку выше этого уровня проникновение кислорода происходит легче, чем ниже его. Поэтому локальная

В. Мотт [44] полагал, что теплота хемосорбции облегчает обменные процессы на поверхности металла на начальной стадии взаимодействия с кислородом. Перестройка поверхности (обмен местами катионов металла и анионов кислорода) происходит тогда, когда энергия, обусловленная силами зеркального изображения кислородного иона больше энергии связи катиона в кристаллической решетке металла.

щим закономерностям поведения их в водных растворах. Среди расплавленных металлов жидкий натрий, калий и их сплавы являются наименее активными в коррозионном отношении. Установлено, что до 650° и при перепаде темп-р не более 150° успешно могут использоваться аустенит-ные хромоникелевые стали с низким содержанием углерода; при этом содержание примесей кислорода не должно превышать 0,01—0,02%. При более высоком содержании примесей кислорода происходит охрупчивание аустенитных нержавеющих сталей уже при 350°. В целях борьбы с эрозией скорость движения расплавленного натрия, калия и их сплавов не рекомендуется превышать 8 м/сек. Требуется также высокая чистота жидкого металла по углероду, в противном случае будет происходить науглероживание нержавеющих сталей вследствие взаимодействия его с кар-бидообразующими элементами, находящимися в стали (хром, ниобий и др.). Выше 650° в жидком натрии, калии и их сплавах наблюдается селективное растворение никеля в нержавеющих сталях и перенос его на холодные участки коммуникаций. Расплавленный литий является более агрессивным по отношению к нержавеющим сталям, особенно выше 760°. Выщелачивание никеля в расплавленном литии происходит гораздо интенсивнее, при этом поверхностный слой аустенитной стали превращается в феррит, поэтому для расплавленного лития при высоких температурах рекомендуются высокохромистые ферритные нержавеющие стали. Расплавленный литий взаимодействует с карбидами металлов. Исключительно агрессивным действием характеризуется нитрид лития Li3N, в связи с чем должны быть высокие требования к расплавленному литию по примесям азота. При более низких температурах и небольших перепадах температур в расплавленном литии могут применяться и хромоникелевые аустенитные нержавеющие стали. Борьба с кислородом в расплавленных металлах проводится путем введения небольших количеств кальция, бериллия, магния, циркония, титана и др. легко окисляющихся металлов, к-рые связывают кислород. Установлено, что аустенитные стали более чувствительны к примесям кислорода, чем ферритные нержавеющие стали. Весьма агрессивным действием характеризуются расплавленный висмут, свинец и их сплавы, сплавы висмута с индием и свинцом. В этих средах также более стойкими являются высокохромистые ферритные нержавеющие стали. Из расплавленных гидроокисей наиболее коррозионно-активным является гидроокись натрия. Гидроокиси калия, лития, стронция, бария в коррозионном отношении менее активны.

В присутствии кислорода ^происходит также растворение металлического серебра в концентрированном растворе хлористого натрия:

через окисный слой, причем диффузия ионов кислорода происходит

Взаимодействие железа и ртути при высокой температуре в присутствии кислорода происходит по следующей схеме: образование окалины железа, проникновение ртути через слой окалины, образование промежуточного слоя между поверхностью железа и окалиной. Промежуточный слой ртути вызывает отделение окалины от металла и этим ускоряет процесс образования все новых и новых слоев окислов. Окалина, обладая пористостью, абсорбирует ртуть и, перемешиваясь с последней, образует массу, переносимую потоком жидкого металла

Осуществляя перевод котлов на работу с малыми избытками воздуха, необходимо иметь в виду, что при этом, возможно, придется столкнуться и с явлениями наружной коррозии труб. Известно, что при сжигании АШ в зонах с полувосстановительной средой наблюдается коррозия экранных труб со скоростью до 2 мм/год [Л. 2-4, 2-6]. За рубежом аналогичные явления обнаружены на циклонных топках. Продукты коррозии в основном (до 60%') состояли из FeS. Кроме того, в их состав входило около 20% Fe2O и почти 20%' FeSO4 [Л. 2-6]. Предполагается, что в условиях недостатка кислорода происходит восстановление сероводорода. Выделяющаяся при этом атомарная сера химически очень активна. Было выявлено, что наиболее интенсивно процесс развивается на экранах котлов высокого давления с температурой металла, близкой к 350° С. На котлах среднего давления с температурой металла около 260°С указанной коррозии не наблюдается.