Воздействия агрессивной

Известно, что металлические конструкции, работающие в условиях совместного воздействия агрессивных сред и механических напряжений, подвергаются более сильному разрушению, чем в отсутствии последних. В химической промышленности за последние годы нашли распространение различные высокопроизводительные процессы, протекающие is аппаратах в условиях высоких механических нагрузок, больших скоростей движения жидких и газовых сред, высоких давлений и температур, которые часто являются причинами преждевременного выхода из строя оборудования.

Наибольшее значение в практических условиях имеет химическая коррозия при высоких температурах, т. е. газовая коррозия металлов. Газовой коррозии подвергается большое количество металлических изделий, деталей и аппаратов, так как многие машины современной техники работают при повышенных температурах в условиях воздействия агрессивных газов. К газовой коррозии относится окисление арматуры печей, деталей двигателей внутреннего сгорания, отжиговых ящиков и др. Многие технологические процессы обработки металл;)!! также связаны с их высокотемпературным окислением (например, горячая прокатка, ковка, закалка, отжиг).

Экспериментальные данные и опыт эксплуатации полимерных материалов в условиях воздействия агрессивных сред позволяют делать выводы о связи между структурой высокомолекулярных соединений и их химической стойкостью. В отличие от низкомолекулярных соединений, макромолекула содержит большое число реакционноспособных групп, в зависимости от характера которых или замены их другими группами свойства полимера могут в значительной степени изменяться в сторону их ухудшения или улучшения. Например, на поливиниловый спирт, содержащий гидроксильные группы, оказывают влияние вода, кислоты и щелочи. Стойкость поливинилацетата, полиакриловой кислоты и других высокомолекулярных соединений, которые можно представить как производные полиэтилена при частичном или полном замещении водорода гидроксильиыми, ацетатными или другими функциональными группами, также понижена. Соединения, у которых водород в полиэтиленовой цепи замещен фтором или фтором и хлором, стойки во всех агрессивных средах.

Испытания ситаллов is условиях воздействия агрессивных газов при высоких температурах (хлор, хлористый водород, хлориды и бромиды некоторых металлов и др.) дали положитель-пьн результаты.

При различных схемах нагружения в условиях воздействия агрессивных сред я ровыщенных температур повышение работоспособности элементов конструкций обеспечивается применением материалов, сочетающих в себе наряду с прочностью также высокую жаро- и коррозионную стойкость- В этом направлении перспективными можно считать композиционные материалы, состоящие из малоуглеродистой или легированной стали упрочненной стальными, молибденовыми или вольфрамовыми проволочками. Связь армирующих проволочек с матрицей осуществляется в результате диффузионного насыщения титаном, никелем, хромом, вольфрамом или их комбинациями.

реж. инструментов; в электротехнике и электронике - для изготовления грозоразрядников, высокотемпературных нагревателей (силмтовых стержней), ПП диодов и др.; в хим. и металлургии, произ-вах (детали аппаратуры и оборудования, работающие в условиях высоких темп-р, воздействия агрессивных сред) и т.п. КРЕН (от голл. krengen - класть судно на бок) - отклонение вертик. плоскости симметрии судна, ЛА от вертикали к земной поверхности. Характеризуется углом К. и скоростью К. К. возникает при разворотах и др. манёврах ЛА, у судна - при несимметричной относительно продольной вертик. плоскости загрузке, приёме балласта на один борт, при воздействии переменных поперечных сил (напр., от волн во время бортовой качки) и др. факторов. КРЕНОВАНИЕ - создание искусств, крена судна перемещением груза в поперечной плоскости. Служит для эксперим. определения положения по высоте центра тяжести судна и нач. поперечной метацентрич. высоты (см. Метацентр). К. проводят после постройки или ремонта судна. К. применяют также для обнажения борта малого судна на плаву с целью мелкого ремонта подводной части. КРЕПЁЖНЫЕ ДЕТАЛИ - детали для неподвижного соединения элементов машин и конструкций. К К.д. относятся обычно детали резьбовых соединений (винты, шпильки, гайки, шурупы), а также заклёпки, шпонки, вспомогат. детали - шайбы, шплинты, штифты и др. К.д. широко применяются во всех отраслях машиностроения, в стр-ве и др. областях. Типы и размеры всех массовых К.д. стандартизованы, что учитывается при изготовлении всех пром. товаров.

Необходимая степень жаростойкости металла лли сплава установлена стандартами или техническими условиями на соответствующие изделия и детали, изготовленные из них и предназначенные для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных газов и высоких температур.

Номер резервуара Высота подвески образцов, м Зона воздействия агрессивных сред* Продолжительность испытаний Гкорость коррозии, г/(м2- ч), ч Вид коррозионных разрушений

Весьма существенное значение (а в ряде случаев решающее) имеют особые свойства материала, к которым относятся коррозионная стойкость, кислотная стойкость, жаропрочность и др. В ряде случаев наилучшим образом подобным требованиям, предъявляемым к современным машинам, отвечают синтетические полимерные материалы, обладающие комплексом необходимых свойств: высокой прочностью при малой плотности; антифрикционными качествами; устойчивостью против воздействия агрессивных сред и химических веществ.

прочность с ростом температуры и др. Однако материалы на его основе слабо сопротивляются воздействию окислительной и восстановительной сред при высоких температурах и легко подвергаются абразивному износу. Поэтому при использовании графита во многих случаях появляется необходимость защиты его поверхности от воздействия агрессивных сред соответствующими покрытиями. В качестве таких защитных покрытий применяются карбиды тугоплавких металлов или производится силицирование его поверхности.

Для емкостей, изготовляемых по заказу, трубопроводов и конструкций в основном применяют связующие на основе полиэфиров (или сложных виниловых эфиров). Объясняется это тем, что изделия из полиэфиров легче поддаются ремонту и имеют более низкую стоимость. Кроме того, они обладают химической стойкостью в более широком диапазоне воздействия агрессивных сред. В связи с этим конструктор имеет возможность создавать материал с заданными физико-механическими и химическими характеристиками с целью удовлетворения требований, предъявляемых к данному виду продукции. Высокое содержание стекловолокна в сложном пластике будет способствовать достижению высокой прочности, а при высоком содержании связующего будет повышаться химическая стойкость. Таким образом, конструктор может комбинировать эти два элемента для получения оптимального сочетания свойств. Существует ряд композиционных материалов, которые обладают

Высоколегированные стали обладают повышенными механическими свойствами, жаропрочностью, хорошей окалиностойкостью, стойкостью против коррозии и воздействия агрессивной среды. Применение этих сталей в про-

2) коррозионная кавитация — коррозия металла в условиях ударного воздействия агрессивной среды (например, разрушение лопастей гребного винта парохода);

При более значительных скоростях движения воды, превышающих скорости, приведенные на кривой (рис. 45), наблюдается сильное разрушение металла вследствие комплексного явления коррозии и эрозии. Указанный вид разрушения, известный под названием коррозионной эрозии, возникающий вследствие механического воздействия агрессивной среды на поверхностные слои металла, покрытые продуктами коррозии или пассивированные, часто встречается в химической промышленности при эксплуатации насосов, трубопроводов и тому подобного оборудования, где имеет место воздействие на металл быстродвижущихся потоков жидкости, жидких капель или пара.

При коррозионной усталости наблюдается снижение предела усталости по сравнению с пределом усталости металла в отсутствие коррозионного воздействия агрессивной среды. Пределом коррозионной усталости или коррозионной выносливости называется то максимальное напряжение, которое может выдержать образец при данном числе циклов в условиях коррозионного воздействия. Предел коррозионной усталости является условной величиной, а не истинным пределом, так как металл при длительных выдержках разрушится и без знакопеременных напряжений, а лишь от одной коррозии. Поэтому предел коррозионной усталости обусловливают числом циклов знакопеременных нагрузок, которые при испытаниях выдерживают образец металла при данном напряжении, т. е. цифровые значения предела коррозионной усталости относят к определенной базе испытаний (числу циклов).

Одним из основных качественных способов оценки коррозии является наблюдение внешнего вида образца исследуемого металла после воздействия агрессивной среды. Наряду с внешним осмотром образца исследуемого металла проводится наблюдение

Весовой метод. Наиболее распространенный метод измерения скорости коррозии металлов основан на определении изменения массы образцов после воздействия агрессивной среды. При этом определяй т прибыль или убыль массы образца.

Облицовывая стальные поверхности толстыми листами из пластмасс или резины, можно в основном достичь защиты от кислот, щелочей и других агрессивных жидкостей и газов. Примерами таких материалов могут служить резина, неопрен, 1,1-полидихлорэтилен (саран). Для создания достаточно хорошего диффузионного барьера и защиты металла основы от длительного воздействия агрессивной среды толщина покрытия должна составлять 3 мм и более. Высокая стоимость таких покрытий обычно ограничивает их применение сильно агрессивными средами, характерными для химической промышленности.

При изготовлении тонкостенных оболочковых конструкций для химического аппаратостроения в целях защиты их поверхности от воздействия агрессивной среды и сохранения прочности и пластичности металла при низкой температуре используют самые разнообразные материалы (биметаллы, цветные металлы и сплавы, среднелегированные стали и др.)- В связи с этим технология сварки таких конструкций достаточно сложна, нередко требует сочетания различных способов, специальных присадков, дополнительных мероприятий по предотвращению трещинообразования, защите сварочной ванны от окисления и т.д. Для операций сборки и сварки цилиндрической части сосудов обычно применяют роликовые стенды, оборудуя их различными приспособлениями: флюсовыми подушками, стяжными скобами, автоматическими головками для сварки, распорками, центраторами и др. Сварку обечайки с днищем производят стыковыми швами за один или несколько проходов. В стенки сосудов и аппаратов приходится вваривать патрубки, лючки, штуцера и другие элементы, сварные соединения которых часто являются инициаторами разрушения конструкции. На рис. 1.9 приведены в качестве примера некоторые варианты конструктивного оформления штуцеров в аппаратах химического производства. Варианты с дополнительно усиливающими кольцами (см.

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ железобетонных конструкций - способность ж.-б. конструкций воспринимать действующие на них нагрузки без образования трещин. Т. необходима для обеспечения водонепроницаемости труб, резервуаров, газгольдеров и т.п.; защиты от воздействия агрессивной среды дымовых труб, пропарочных чанов и т.п. или сохранения прочности при многократно повторяющейся нагрузке в ж.-д. шпалах, подкрановых балках и т.д.

Весовой метод определения скорости коррозии наиболее распространен в технике исследования химического сопротивления металлов, особенно в тех случаях, если коррозия.является общей и равномерной и глубина проникновения коррозии прямо пропорциональна времени испытания. Он основан на оценке изменения массы образцов после воздействия агрессивной среды. Если продукты коррозии трудно удаляются с поверхности образца, что обычно наблюдается при высокотемпературной газовой коррозии, то определяют прибыль его массы. Зная химический состав образующихся продуктов коррозии, можно достаточно точно определить количество прокорродировавшего металла. Если продукты коррозии имеют слабое сцепление с металлом, то их удаляют, и скорость коррозии определяют по убыли массы образца.

ных конструкций — способность ж.-б. конструкций воспринимать действующие на них нагрузки без образования трещин. Т. конструкций необходима для обеспечения водонепроницаемости (водонапорные трубы, резервуары, газгольдеры и т. п.), защиты от воздействия агрессивной среды (дымовых газов, паров, кислот, мор. воды и т. п.) или в условиях действия многократно повторяющейся нагрузки (в ж.-д. шпалах, подкрановых балках, эстакадах и т. д.).