Химическая промышленность развивается высокими темпами и выпускаемая ею продукция находит широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. Вместе с развитием химической промышленности усиленно развивается химическое и нефтяное машиностроение, обеспечивающее предприятия новым высокопроизводительным оборудованием. Надежность эксплуатации машин, аппаратов и оборудования тесно связана с применением новых конструкционных материалов и более совершенных способов защиты их от коррозии. Отраслевыми научно-исследовательскими институтами проводится большая работа по исследованию коррозионных процессов в различных химических средах и разработке рекомендаций по применению материалов для изготовления оборудования в коррозионно-стойком исполнении. Это позволило в ряде химических производств увеличить межремонтный пробег аппаратов, насосов, трубопроводов и другого оборудования и создать более надежные условия их работы.
Непременным условием высокой эффективности работы машин и аппаратов является правильный выбор материала, с точки зрения прочностных показателей п коррозионной стойкости в агрессивных средах.
В химическом машиностроении применяют несколько сотен различных марок коррозионностойких, жаростойких и конструкционных сталей. Широко используют для защиты от коррозии высокопрочные и кислотостойкие сплавы на основе никеля, хрома, циркония и других металлов. Наряду с этим, в химическом машиностроении применяют многочисленные полимерные материалы, обладающие высокой коррозионной стойкостью к воздействию минеральных и органических кислот, растворов солей, щелочей и других агрессивных сред. Применение неметаллических материалов имеет большое государственное значение, так как экономятся дефицитные и дорогостоящие металлы и сплавы. Кроме того, ряд технологических процессов может быть оформлен только при условии применения неметаллических материалов.
Особое внимание уделяется развитию производства теплопроводных углегра-фитовых и фторполимерных материалов, обладающих хорошей химической стойкостью в агрессивных средах при высоких температурах.
Значительно увеличился выпуск оборудования из технического стекла, керамики, пластических масс (винипласт, полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, фторопласты) и др. Из этих материалов изготовляют аппараты, колонны, скрубберы, вентиляторы, насосы и другое оборудование.
Выпускаемые в широком ассортименте каучуки (стирольные, нитрильные, на-иритовые, хлоропреновые и др.) позволили защищать от коррозии аппараты, работающие в различных агрессивных средах.
Значительные успехи достигнуты в области создания защитных покрытий из лакокрасочных материалов, расширен ассортимент выпускаемых перхлорвинило-вых эмалей, лаков на основе различных синтетических смол.
Однако недостаточно широко проводятся работы по внедрению новых коррозионностойких материалов. Слабо освещены в литературе практические рекомендации по внедрению современных способов защиты оборудования от коррозии в химических и нефтехимических производствах.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................. 3-
Глава I. Теория коррозии металлов (И. Я. Клипов)...... 5
Основные понятия.............. 5
Процессы, протекающие на границе металл — раствор электролита . 6-
Механизм электрохимической коррозии......... 8-
i Электродные потенциалы............ П
Работа коррозионного элемента........... 12°
Скорость коррозионного процесса ... ..... 14
Литература........' . ..... 14
Глава II. Факторы, влияющие на скорость коррозии металлов (И. Я.Кли-
нов)................ 15
Зависимость скорости коррозии сплавов от их состава и структуры . 15 Влияние пассивирования металлов на скорость коррозии . . . .17
Влияние механических напряжений на коррозионные процессы . . 18; Влияние состояния и обработки поверхлости металла на скорость
коррозии....... ........ 23
Влияние характера агрессивной среды на скорость коррозии ... 24
Влияние температуры на скорость коррозии ....... 26
Влияние скорости движения раствора электролита на скорость коррозии ................. 27
Влияние давления на скорость коррозии . . . • . . . ... 27
Литература................ 28
Глава III. Виды коррозионных разрушений (И. Я. Клипов)..... 29
Классификация коррозионных разрушений...... .29
Точечная коррозия ............... 30
Межкристаллитная коррозия............ 31
Избирательная коррозия ............. 32
Щелевая коррозия.............. 33
Литература................ 34
Глава IV. Методы коррозионных испытаний металлов и сплавов
(И. Я. Клипов)............... 35
Основные понятия............... 35
Качественные методы оценки степени коррозии...... 35
Количественные методы оценки скорости коррозии...... 38
Метод определения скорости коррозии по изменению механических
свойств................ 41
Электрохимические методы испытаний......... 41
Определение склонности металла к межкристаллитной коррозии. . . 42
Испытания на коррозию в условиях одновременного действия агрессивной среды и напряжений........... 43
Методы исследования контактной коррозии....... 45 ""
Методы исследования щелевой коррозии........ 45
Методы исследования газовой коррозии........ 46
Техника лабораторных исследований......... 46
Литература................ 53 f
Глава V. Химическая коррозия (И. Я. Клипов).......54 '
Газовая коррозия ............... 54 i
Некоторые особые случаи газовой коррозии металлов . . . . 58 i Коррозия в растворах жидких неэлектролитов . . . '. . . .63 Литература................64
Глава VI. Атмосферная коррозия (И. Я. Кланов)....... 65
Основные понятия ............... 65
Классификация атмосферной коррозии......... 65
Развитие процесса атмосферной коррозии ........ 66
Другие факторы, влияющие на атмосферную коррозию .... 67
Методы защиты от атмосферной коррозии........ 69
Литература................ 69
Глава VII. Подземная коррозия (И. Я. Кланов).......70 *
Основные понятия............... 70 )'
Почва как коррозионная среда........... 70 Ч
Влияние блуждающих токов............ 72 j
Влияние микроорганизмов на коррозию металлов в почве . . . . 74 '
Коррозия металлов и сплавов в почве ......... 75
Определение коррозионной активности почв ........ 77
Методы защиты от подземной коррозии......... 77
Литература................ 79
Глава VIII. Металлы и сплавы химического оборудования (Я. Г. Удыма) 80
1. Сплавы на железной основе........... 80
Чугуны................. 80
Серые чугуны............... 81
Модифицированные серые чугуны......... 82
Высокопрочные чугуны............ 82
Ковкие чугуны............... 83
Легированные чугуны............. 84
Высокохромистые чугуны............ 85
Кремнистые чугуны............. 87
2. Углеродистые стали............. 88
Сталь углеродистая обыкновенного качества ....... 88
Сталь углеродистая обыкновенного и повышенного качества . . ?0
Сталь углеродистая качественная конструкционная..... S2
Сталь углеродистая для котлостроения ........ 92
Отливки фасонные из углеродистой стали....... S4
3. Коррозионностойкие и жаростойкие стали .......95
•4. Цветные металлы и сплавы...........Ю1
Медь и ее сплавы.............*01
Медно-цинковые сплавы (латуни)....... ЮЗ
Бронза.................Юо
Никель и его сплавы.............|0°
•Свинец.................I"
Алюминий................116
Цинк.................119
Олово.................120
Серебро.................121
Титан.................121
Цирконий................124
Тантал.................125
Литература.............- . . 127
Глава IX. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на коррозию химического оборудования (П. Г. Удыма) . . . .128
Требования к материалам, применяемым для изготовления химического
оборудования...............128,
Влияние эксплуатационных факторов на коррозию химического оборудования ...............130
Влияние конструкционных факторов на коррозионную стойкость деталей аппаратуры..........."... 131
Литература................139
Глава X. Эмалированная химическая аппаратура (Я. Г. Удыма) . . 140*
Общие сведения............... 140
Реакторы эмалированные чугунные и стальные...... 149
Чугунные эмалированные кристаллизаторы....... 149
Выпарные чаши............... 154
Нутч-фильтры................ 154
Д'рук-'фильтры............... 154
Теплообменники............... 155
Запорный спускной клапан............ 155
Смотровые окна . . . 4........... 156
Эмалированные аппараты зарубежных фирм....... 156
Эксплуатация и ремонт эмалированных аппаратов..... 158.
Литература................ 161
Глава XI. Неметаллические конструкционные материалы (Л. В. Горя-
кнова, А. В. Молоканов, П. Г. Удыма).......162
1. Общая характеристика и классификация неметаллических материалов 162
2. Материалы на неорганической основе.........162
Материалы природного происхождения........163. ,
Андезит и бештаунит.............163
Асбесты.................163
Керамические кислотоупорные материалы........164
Кислотоупорная керамика............164
Фарфор.................165
Искусственные плавленые силикатные материалы......167
Плавленый диабаз и базальт...........167
Вяжущие материалы.............168
Замазки на основе жидкого стекла.........168
Серный цемент..............170
Вяжущие материалы на основе битума........173
Замазки арзамит..............174
Пластозамазки на основе мономера ФА........176
Замазки на основе эпоксидных смол.........177
Замазки на основе полиэфирных смол........177
i Кислотостойкий и жароупорный кислотостойкий бетоны .... 178
1 1"
3. Конструкционные материалы на органической основе.....181
Классификация пластических материалов ........181 '
Материалы на основе угля и графита.........182
Полиизобутилен...............188
Ткань перхлорвиниловая ............ 190
Резины и эбониты............... 190
Наирит НТ................195
Герметик У-ЗОм...............197
4. Прокладочные и набивочные материалы........197
Прокладочные материалы............197
Набивочные материалы.............204
5. Основные положения, обуславливающие выбор материала . . . 206
6. Коррозионные разрушения неметаллических материалов .... 208
Термическая деструкция............209
Фотохимическая деструкция...........209
Деструкция под действием ионизирующих излучений.....211
Коррозия биологическая ............. 212
Механическая деструкция............213
Коррозия в результате воздействия жидких и газообразных агрессив- ;
ных сред................213
Коррозия под напряжением............215 s
7. Методы исследования материалов в агрессивных средах ..... 215 ? . Испытания силикатных .материалов. ... - .....215 .,,'
Испытание графитов, пропитанных синтетическими смолами . . 217 i Исследование химической стойкости пластических масс . . . 218 :>
8. Исследование пластмасс в агрессивных средах под нагрузкой (кор- •'
розия под напряжением)............236.
Исследование эффекта «последействия»........236
Исследование длительной, прочности образцов пластмасс, погру-
. ж§яньгх в, агрессивные с^еды..............237 '••
Исследование пластмасс при одностороннем воздействии агрессивных /
сред и внутреннем давлении ........... 246
Исследование длительной прочности пластмасс при внутреннем давлении агрессивных сред, и осевом растяжении......251
Исследование длительной прочности труб в жидких циркулирующих агрессивных средах под давлением......... 252
9. Оценка опытных данных, полученных при испытаниях .... 253 Литература.................254
Глава XII. Антикоррозионные защитные покрытия химического оборудования (А. В. Молоканов)..........256
1. Общие сведения...............256
2. Схемы антикоррозионных защитных покрытий, их характеристика . 256
3. Общие требования к защитным покрытиям.......261
4. Теплотехнические и механические расчеты защитных покрытий футерованных аппаратов...............264 ,;
Теплотехнический расчет футеровки.........265 •(
Расчет напряжений футеровок...........267,
5. Изменение физико-механических свойств материалов под влиянием ']
температуры и воздействием среды..........277 ':\
Зависимость физико-механических свойств футеровочных материалов
от температуры..............277 ;
Зависимость деформативных свойств футеровочных материалов от '
температуры...............280
Набухание футеровочных материалов под воздействием агрессивных 'ц
сред...........-.......282 ;
6. Конструкции футеровок химической аппаратуры......285
Конструкции футеровок металлической аппаратуры и газоходов . . 285 Конструкции футеровок железобетонной и бетонной аппаратуры . . 289
Конструкции защиты штуцеров аппаратов.......2?0
Конструкции защиты крышек аппаратов........293
Литература.................293
Глава XIII. Нанесение защитных покрытий из силикатных материалов
(А. В. Молоканов)............294
1. Подготовка поверхностей аппаратуры перед нанесением защитных
покрытий.................294
Общие требования к металлическим аппаратам......294
Общие требования к бетонным аппаратам и сооружениям . . . 295
Механическая очистка поверхности..........295
Пескоструйная и дробеструйная очистка ........ 295
Химическая очистка поверхности .......... 296
Тепловой (газопламенный) способ очистки........299
Предварительная грунтовка очищенной поверхности.....300
2. Футеровка штучными кислотоупорными силикатными изделиями на силикатных вяжущих.............J300
3. Футеровка штучными кислотоупорными силикатными материалами на битумных вяжущих..............303
4. Футеровка штучными кислотоупорными силикатными материалами
на серном цементе..............305
5. Производство антикоррозионных работ с использованием кислотостойкого бетона...............306
Литература.................307
Глава XIV. Нанесение резиновых защитных покрытий (А. В. Молоканов) 308
1. Вводная часть...............308
2. Требования к аппаратам, подлежащим гуммированию .... 308
3. Конструкции гуммировочных покрытий........309
4. Технология гуммирования обкладкой сырой резиной'.....311
Подготовка поверхности............311
Подготовка клея..............311
Заготовка сырых резиновых листов.........312
Обкладка аппарата сырой резиной..........313
Гуммирование корзин центрифуг..........314
Гуммирование труб..............315
Гуммирование кранов.............315
Вулканизация резиновых покрытий.........315
5. Гуммирование из растворов...........317
6. Ремонт резиновых покрытий...........319
Литература.................319
Глава XV. Нанесение защитных покрытий из пластмасс (.4. В. Горяинова) 321
1. Классификация покрытий............321
2. Требования к изделиям и защищаемой поверхности.....321
3. Тонкослойные покрытия из порошкообразных полимеров .... 322
Подготовка порошков полимеров..........322
Методы получения тонкослойных покрытий из порошкообразных полимеров ............. ... 326
Метод газопламенного напыления.........326
Метод вихревого напыления...........328
Метод вибро-вихревого напыления.........329
Метод струйного напыления...........329
Метод струйно-электрофоретического напыления.....334
Метод теплолучевого напыления.....•.....335
Метод электростатического напыления........336
Метод «самообсыпания»............340
Центробежный метод.............341
Некоторые покрытия из полимеров.........343
Метод нанесения покрытий из суспензии фторопласта-ЗМ . . . 344
4. Толстослойные покрытия листовыми материалами.....345
Защита аппаратуры листовыми пластмассами......345
Защита аппаратуры дублированными листовыми материалами . . 347 Защита аппаратуры листовым полиэтиленом методом пневмопрессо-
вания расплава..............350
Защита аппаратуры армированным винипластом......350
5. Покрытия из жидких и пастообразных полимерных материалов . . 353
Нанесение покрытий из жидких эпоксидных смол......353
Нанесение покрытий из пастообразного поливинилхлорида . . . 356 Покрытия замазками и массой из полимерных материалов . . . 358 Литература................359
Глава XVI. Химическая аппаратура из конструкционных пластмасс .
(А. В. Горяинова)............361
1. Фаолит........ 361
Изготовление аппаратуры из листового фаолита......362
Изготовление аппаратуры и деталей из фаолитовой массы . . . 368 > Изготовление аппаратуры из кислотощелочестойкого фаолита . . 368 : Изготовление аппаратуры из хавега......... 370
2. Аппаратура из винипласта............372
3. Аппаратура из стеклопластиков...........302 .
4. Аппаратура из двухслойных материалов........400
Аппаратура из фаолита, усиленного стеклопластиком.....400
Аппаратура из стеклопластиков в сочетании с термопластами . . 401
.5. Аппаратура из фторопластов...........409
Фторопласты........ ........409
Изготовление аппаратуры из фторопластов ...... . 412 .
6. Антифрикционные материалы на основе фторопласта-4 с наполнителями ..................421
Литература.................425
Глава XVII. Аппаратура из углеграфитовых материалов (П. Г. У дыма) 426
1. Общие сведения...............426
2. Аппаратура из импрегнированного графита.......427
Теплообменники блочного типа ........... 429
Теплообменники кожухо-блочного типа........431
Теплообменные элементы ............433 -
3. Аппаратура из антегмита .............433 ;
Оросительные теплообменники...........437
Теплообменные аппараты «труба в трубе»........438
Кожухотрубчатые теплообменники..........438 |
4. Оборудование из графитопласта..........448
Литература.................433
Глава XVIII. Оборудование из кислотоупорной керамики и фарфора .
(11. Г. Удыма) ,...............444
1. Оборудование из кислотоупорной керамики.......444
Сосуды кислотоупорные керамиковые.........446
Баллоны (туриллы)..............447
Монтежю.................448
Ванны кислотоупорные керамиковые.........449
Теплообменники ............... 449
Колонная аппаратура ............. 452
2. Оборудование из фарфора............455
Вакуум-фильтры............"... 455
Арматура из фарфора.............457
Литература.................459
Глава XIX. Оборудование из стекла и ситаллов (П. Г. Удыма) . . . 460
Краткие сведения ............... 460
Аппаратура из стекла..............465
Стекловолокно................470
Литература................. 470
Глава XX. Аппаратура из древесины {И. Я. Клипов).....471
Основные понятия ............... 471
Натуральная древесина.............471
Облагороженная древесина............477
Пропитка древесины фенолоформальдегидными смолами (бакелитиро-
ванные).................477
Физико-механические свойства бакелитированной древесины . . .479 Применение древесины, пропитанной фенолоформальдегидными смолами481 Конструктивные особенности аппаратуры из древесины, пропитанной
фенолоформальдегидными смолами........ . 481
Литература.................483
Глава XXI. Арматура в антикоррозионном исполнении (П. Г. Удыма) 484
Арматура эмалированная ............. 484
Арматура гуммированная.............487
Арматура, футерованная пластмассами.........493
Арматура, футерованная коррозионно-стойкими металлами .... 498 Литература.................499
Глава XXII. Лакокрасочные покрытия химической аппаратуры .
(А. В. Молоканов)...........500
1. Общие сведения...............500
2. Лакокрасочные материалы............500
Краски на осноае растительных масел.........501
Битумные и каменноугольные краски и лаки . . . . . . . . 501
Лаки и эмали на основе перхлорвиниловой смолы.....502
Лаки на основе фенолоформальдегидной смолы......503
Лаки и эмали на основе эпоксидных смол.......503
Лаки и эмали на основе фуриловых смол........504
Лаки и эмали на основе кремнийорганических смол.....505
Лаки и эмали на основе хлорсульфированного полиэтилена . . . 508
3. Нанесение лакокрасочных покрытий.........510
Подготовка поверхности под окоаску . . . ып
Шпатлевание поверхности............511
Шлифование поверхности............511
Окраска поверхности.............511
Сушка лакокрасочного покрытия..........511
Контроль качества лакокрасочного покрытия.......51]
4. Инструменты и оборудование для проведения окрасочных работ . 515 Литература.................51?
Глава XXIII. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах
(П. Г. Удыма) . ,.........51С
1. Минеральные кислоты.............516
Азотная кислота ............... 516
Борная кислота ............... 521
Серная кислота ............... 521
Соляная кислота..............528
Фосфорная кислота..............531
Плавиковая кислота..............533
Кремнефтористоводородная кислота.........534
Хромовая кислота .............. 534
Угольная кислота .............. 535
Смеси минеральных кислот............535
2. Органические кислоты.............536
Адипиновая кислота ............. 536
Бензойная кислота .............. 536
Карболовая кислота .............. 537
Малеиновая кислота..............537
Муравьиная кислота.............537
Пикриновая кислота..............538
Салициловая кислота ............. 538
Уксусная кислота .............. 539
Хлоруксусная кислота ........ ..... 541
Фталевая кислота..............542
Щавелевая кислота..............542
3. Растворы солей...............542
4. Щелочи.................544 .
5. Газы..................548
Промышленная атмосфера............548
Азот и окислы азота.............550
Аммиак......... .......550V
Ацетилен..... ...........551
Водород.................552
Природные и нефтяные газы...........553
Газогенераторный газ.............553
Сероводород................553
Сернистый ангидрид..............554
Углекислый газ...............554
Дымовые газы...............555
Окись углерода...............555
Хлор.................. 555
Хлористый водород.....-.........556
Фтор газообразный..............556
Фтористый водород..............557
6. Металлоиды и их соединения...........558
Сера...... ............558
Иод технический..............559
Бром..................559
Бромистый водород..............560
7. Растворители................560
Вода..................560
Сероуглерод................562
Органические растворители......... 563
Хлоропроизводные углеводороды..........563
Спирты.................563
8. Некоторые органические соединения.........564
Литература.................565
Предметный указатель ...............567
Цена: 300руб.
