• Коррозия с выделением водорода


    Коррозия металлов процесс с выделением водорода

        В нейтральных растворах с pH = 7 гальванические элементы, составленные из большинства имеющих техническое значение металлов, работают без выделения газообразного водорода, так как потенциал разряда ионов водорода отрицательнее, чем потенциал анода. Только начиная с определенного значения pH, при котором потенциал анода отрицательнее потенциала разряда водородных ионов, процесс коррозии может сопровождаться выделением водорода. Металлы с очень электроотрицательным по- [c.42]
        Однако, как следует из рис. 4.37, скорость катодного процесса выделения водорода при велика, что приводит к сдвигу потенциала в анодную сторону и к ускорению анодного процесса ионизации металла. В результате, при некотором потенциале Е . скорости (токи) анодного и катодного процессов станут равными и система придет в так называемое стационарное состояние ( е — стационарный потенциал или потенциал коррозии). [c.269]

        Применение органических веществ для защиты металлов от коррозии основано на том, что органические вещества тормозят процессы выделения водорода и (или) анодного растворения металла (рис. 198). Если органическое вещество повышает только перенапряжение выделения водорода (катодный ингибитор), то скорость саморастворения металла уменьшается, а стационарный потенциал электрода смещается в отрицательную сторону (рис. 198,а). Анодные участки поляризационной кривой в отсутствие и присутствии ингибиторов совпадают. [c.388]

        Разрушение покрытий. На стойкость покрытий в условиях эксплуатации оказывают влияние след, процессы деструкция полимера, взаимодействие пигмента и пленкообразующего с окружающей средой, изменение надмолекулярных структур в пленках. Кроме того, долговечность 3. л. п. зависит от природы металла, на к-рый наносят покрытие. Металл и покрытие представляют собой единый комплекс, в к-ром реакции, протекающие на металле, заметно влияют на свойства покрытия. Если коррозия металла сопровождается выделением водорода (что особенно характерно для легких металлов, в первую очередь для магния и его сплавов), то между покрытием и металлом образуются пузыри, вызывающие отслаивание и последующее разрушение покрытия. Нелетучие продукты коррозии, к-рые постепенно накапливаются под пленкой и в порах покрытия, в конечном итоге также вызывают разрушение пленки в местах анодного растворения металла. На катодных участках металлич. поверхности накапливаются гидроксильные группы. Это приводит к отрыву пленки от металла и образованию пузырей, наполненных жидкостью с pH до 13, вызывающей омыление и разрушение покрытий. Щелочное размягчение особенно опасно для пленко-образующих, склонных к омылению, в первую очередь для масляных и алкидных. [c.393]


        В связи с этим рассмотрим более подробно основные представления о кинетике и механизме катодного и анодного процессов, определяющих кислотную коррозию металлов с выделением водорода. [c.7]

        Коррозия, идущая по сх еме I, называется коррозией с выделением водорода. Такой вид коррозии чаще всего наблюдается при растворении металла в кислотах, а иногда и в щелочах. Коррозия, протекающая по схеме II, называется коррозией с поглощением кислорода. Такая коррозия протекает чаще всего в водных растворах, насыщенных кислородом. Скорость коррозии определяется наиболее медленно протекающим процессом. Для коррозии, идущей с выделением водорода, ее определяют процессом [c.182]

        Применение органических веществ для защиты металлов от коррозии основано на том, что органические вещества тормозят процессы выделения водорода и (или) анодного растворения металла (рис, 201). Если органическое вещество повышает только перенапряжение выделения водорода (катодный ингибитор), то скорость саморастворения [c.375]

        Выше говорилось о влиянии концентрации водородных ионов в растворе на характер катодного процесса. Она влияет и на скорость коррозии. Как видно из диаграммы на рис. 2, железо очень интенсивно корродирует при pH менее 5 (при этом процесс коррозии идет с выделением водорода) при pH от 5 до 10 коррозийный эффект небольшой и почти постоянный, при pH, равном 10 и выше, скорость коррозии быстро падает, а при pH около 14 коррозии при нормальной температуре не наблюдается. Это объясняется тем, что в кислых средах на железе не может образоваться защитная пленка, в слабокислых и нейтральных — эта пленка неустойчива, в щелочных средах пленка нерастворима и хорошо предохраняет металл от коррозии. [c.9]

        Существенно на скорость выделения водорода влияет природа катодных участков. Некоторые металлы, например платина, кобальт, никель и др., катализируют выделение водорода, и катодный процесс на них протекает с высокими скоростями. Поэтому, если в составе металла или сплава находятся металлы, катализирующие выделение водорода, то коррозия с выделением водорода может ускоряться за счет этих компонентов в сплаве. Другие металлы, например, ртуть, свинец, кадмий, цинк, не катализируют или слабо катализируют катодное выделение водород

    Различные типы коррозии: водородное охрупчивание

    EC Сезонные трещины Каустик Растрескивание Межзерновой SSC LME MIC SCC HB- HE -HIC-HMx-HTHA Усталость Блуждающий ток Индекс


    Признание водорода Охрупчивание


    Что такое водородная хрупкость? Водородное охрупчивание (HE) - это процесс, приводящий к снижение вязкости или пластичности металл из-за наличия атомарный водород.Классическим признанием водородной хрупкости является быть двух типов.

    Первый, известный как внутренний хрупкость водорода, происходит, когда водород попадает в расплавленный металл, который становится перенасыщенным водородом сразу после затвердевания.

    Второй тип, экологический водородная хрупкость, вызванная поглощением водорода твердыми металлами.Это может происходить при повышенных температурах. обработки и обслуживания во время гальваники, контакт с техническим обслуживанием химические вещества, реакции коррозии, катодная защита и работа в водород высокого давления.

    Механизмы водорода Охрупчивание


    Что вызывает водородное охрупчивание? При отсутствии остаточного напряжения или внешней нагрузки, окружающей среды водородное охрупчивание проявляется в различных формах, таких как образование пузырей, внутренний растрескивание, образование гидридов и снижение пластичности.С растяжением напряжение или коэффициент интенсивности напряжений, превышающий определенный порог, атомный водород взаимодействует с металлом, вызывая докритический рост трещин. сломать. В отсутствие реакции коррозии (катодно поляризованный), обычно используется термин водородное растрескивание (HAC) или водородное напряжение. растрескивание (HSC).

    При наличии активных коррозия, обычно в виде ямок или трещины (поляризованные анодно), трещины обычно называют коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), но правильнее называть его водородное коррозионное растрескивание под напряжением (HSCC).Таким образом, HSC и электрохимически анодный SCC может работать отдельно или в комбинации (HSCC). Считается, что в некоторых металлах, таких как высокопрочные стали, механизм все или почти все, HSC. Участвующий механизм HSC не всегда признаются и могут оцениваться под общим заголовком SCC.

    Моделирование, прогнозирование и предотвращение водорода Охрупчивание


    Как выбрать легированные стали по устойчивости к низкотемпературному водороду повреждения?
    Как рассчитать концентрацию атомарного водорода в сталях?
    Как рассчитать внутреннее давление газообразного водорода в сталях?
    Как определить, является ли термообработка после сварки (PWHT) или предварительный нагрев требуется?
    Как оценить чувствительность легированной стали к низким температурам водородные повреждения, такие как водородные пузыри (HB), водородное растрескивание (HIC), растрескивание под действием напряжения, вызванное водородом (SOHIC), ступенчатое растрескивание (SWC), водородная хрупкость (HE), водородное растрескивание под напряжением (HSC), сульфид растрескивание под напряжением (SSC) и растрескивание в мягкой зоне (SZC)?

    h3Compass - мощная программа для моделирования и прогнозирования низких повреждение водородом температуры и атака водородом высокой температуры (HTHA).Программа h3Compass дает мгновенные ответы на поставленные выше вопросы. В программное обеспечение можно использовать для определения концентрации атомарного водорода в стали, внутреннее давление газообразного водорода на водородных ловушках в сталях, чувствительность стали к низкотемпературным водородным повреждениям и требования к послесварочной термообработке (PWHT) и предварительному нагреву.

    Как предотвратить хрупкость водорода? Водородное охрупчивание можно предотвратить за счет:

    Подробнее о Водородное охрупчивание


    Где я могу узнать больше о хрупкость водорода? Подробнее об окружающей среде взлом включены в следующие курсы коррозии, которые вы можете пройти как внутренние учебные курсы, курс по запросу, онлайн курсы или дистанция учебных курсов:

    Коррозия и ее предотвращение (5 дней)
    Растрескивание в окружающей среде (HB-HIC-SWC-SOHIC-SSC-SZC-HSC-HE-SCC): распознавание, механизмы и предотвращение (5 дней)
    API 571 Механизмы повреждения, влияющие на стационарное оборудование на нефтепереработке и Нефтехимическая промышленность (5 дней)
    Коррозия, металлургия, анализ отказов и Профилактика (5 дней)
    Морская коррозия, причины и профилактика (2 дня)
    Выбор материалов и коррозия (5 дней)
    Нержавеющие стали и сплавы: Почему они противостоят коррозии и почему они не работают (2 дня)

    Если вам требуется свидетельство эксперта по коррозии или консультации по коррозии на хрупкость водорода, наш сертифицированный специалист по коррозии NACE может вам помочь.Свяжитесь с нами для получения предложения.


    Дом | Предметный указатель | Связаться с нами Нас | PDF

    Авторские права 1995-2020. Все права защищены.

    .

    Водородное охрупчивание - NACE

    Водородное охрупчивание

    Это тип износа, который может быть связан с коррозией и процессами контроля коррозии. Он включает попадание водорода в компонент, событие, которое может серьезно снизить пластичность и несущую способность, вызвать растрескивание и катастрофические хрупкие разрушения при напряжениях ниже предела текучести восприимчивых материалов. Водородное охрупчивание происходит в нескольких формах, но общими чертами являются приложенное напряжение растяжения и водород, растворенный в металле.Примерами водородного охрупчивания являются растрескивание сварных деталей или закаленной стали при воздействии условий, при которых в деталь попадает водород. В настоящее время это явление до конца не изучено, и обнаружение водородной хрупкости, в частности, кажется одним из наиболее сложных аспектов проблемы. Водородная хрупкость не влияет на все металлические материалы одинаково. Наиболее уязвимы высокопрочные стали, титановые и алюминиевые сплавы.

    Источники водорода

    Источники водорода, вызывающие охрупчивание, были обнаружены при производстве стали, при обработке деталей, при сварке, при хранении или локализации газообразного водорода и связаны с водородом как загрязняющим веществом в окружающей среде, которое часто является побочным продуктом общей коррозии. .Последнее касается атомной отрасли. Водород может образовываться в результате коррозионных реакций, таких как ржавление, катодная защита и гальваника. К охлаждающей жидкости реактора можно также добавлять водород для удаления кислорода из систем охлаждающей жидкости реактора. Попадание водорода, очевидное условие охрупчивания, может быть облегчено несколькими способами, кратко изложенными ниже: (Стандарт обороны 03-30, октябрь 2000 г.)

    а. некоторыми производственными операциями, такими как сварка, гальваника, фосфатирование и травление; если материал, подвергаемый таким операциям, подвержен водородному охрупчиванию, то применяется окончательная термообработка обжигом для удаления любого водорода.

    г. как побочный продукт реакции коррозии, например, в обстоятельствах, когда реакция производства водорода (уравнение 2) действует как катодная реакция, поскольку часть производимого водорода может поступать в металл в атомарной форме, а не выделяться в виде газа в окружающая среда. В этой ситуации отказы от растрескивания часто можно рассматривать как тип коррозионного растрескивания под напряжением. Если присутствие сероводорода вызывает попадание водорода в компонент, явление растрескивания часто называют «сульфидным растрескиванием под напряжением (SSC)»

    г.использование катодной защиты для защиты от коррозии, если процесс не контролируется должным образом.

    Водородное охрупчивание нержавеющей стали

    Водород диффундирует по границам зерен и соединяется с углеродом, который сплавлен с железом, с образованием газообразного метана. Метан не является подвижным и собирается в небольших пустотах вдоль границ зерен, где создает огромное давление, которое вызывает трещины. Водородная хрупкость является основной причиной того, что теплоноситель реактора поддерживается на нейтральном или основном pH в установках без алюминиевых компонентов.

    Если металл находится под высоким растягивающим напряжением, может произойти хрупкое разрушение. При обычных комнатных температурах атомы водорода поглощаются металлической решеткой и диффундируют через зерна, стремясь собраться во включениях или других дефектах решетки. Если напряжение вызывает растрескивание в этих условиях, путь является межкристаллитным. При высоких температурах поглощенный водород имеет тенденцию собираться на границах зерен, и в этом случае растрескивание под напряжением становится межкристаллитным. Считается, что растрескивание мартенситных и дисперсионно-упрочненных стальных сплавов является формой водородного коррозионного растрескивания под напряжением, которое возникает в результате попадания в металл части атомарного водорода, который образуется в следующей реакции коррозии.

    Водородная хрупкость не является постоянным состоянием. Если растрескивания не происходит и условия окружающей среды изменяются так, что водород не образуется на поверхности металла, водород может повторно диффундировать из стали, так что пластичность восстанавливается.

    Для решения проблемы водородного охрупчивания особое внимание уделяется контролю количества остаточного водорода в стали, контролю количества поглощения водорода при обработке, разработке сплавов с улучшенным сопротивлением водородному охрупчиванию, разработке процессов нанесения покрытия или покрытия с низким или нулевым охрупчиванием. и ограничение количества водорода, вводимого на месте (на месте) в течение срока службы детали.

    .

    Защита металла от сероводородной коррозии

    Проникновение водорода в сталь


    Важным отрицательным моментом является то, что h3S значительно усиливает процесс поглощения водорода (проникновение водорода в сталь). Если максимальная доля диффундирующего водорода в стали составляет 4% от общего количества восстановленного водорода при коррозии в кислых средах, тогда как для сероводородсодержащих растворов этот показатель достигает 40%.Наличие в газе только влаги вызывает коррозию металла, одновременное присутствие h3S, O2 и h3O является наиболее неблагоприятным с точки зрения коррозии. Из-за коррозионного действия сероводорода, входящего в состав газа, значительно сокращается срок службы оборудования и сооружений при добыче, транспортировке, переработке и использовании нефти и газа (до 5 лет).

    На сегодняшний день значительные объекты нефтегазодобычи задействованы в добыче, переработке, транспортировке сероводородсодержащих продуктов.Следовательно, для защиты металлической поверхности оборудования и трубопроводов от коррозионных повреждений, вызванных присутствием сероводорода в нефтяных или газовых скважинах, а также в конденсированной воде, можно эффективно и экономично использовать ингибиторы коррозии. Ингибиторы коррозии разрабатываются и производятся компанией Химипекс Ойл для использования на объектах по добыче, подготовке и транспортировке нефти и газа для защиты от коррозии подземного оборудования скважин с высокой коррозионной активностью добываемой продукции из-за наличия большого количества h3S в система.Предлагаем вам примеры использования ингибиторов коррозии серии Defender в различных областях с содержанием h3S в производимых жидкостях от 150 до 1000 ppm. В таблице показаны результаты применения наших продуктов на указанных выше месторождениях с насыщающими количествами h3S в жидкости 150, 500 и 1000 ppm. Скорость коррозии определяли гравиметрическим методом по потере веса купонов из углеродистой стали.

    Таблица. Защитная эффективность ингибиторов коррозии серии Defender в агрессивных средах, содержащих h3s.

    .

    Что такое водородная хрупкость? - Определение из Corrosionpedia

    Переключить навигацию Меню
    • Статьи Покрытия Катодная защита Подготовка поверхности CUI Инспекция / мониторинг Управление активами Выбор материалов Растворимые соли
    .

    Смотрите также