• Новости
  • Каталог уплотнений
  • Справочник
  • Каталог компаний
  • Мероприятия
  • Объявления
  • Коррозионная активность уплотнений ТРГ. Природа, методы контроля, пути снижения

    26 октября, 2013

    Опубликовано: Материалы VIII семинара «Трубопроводная арматура для энергетических систем. Надежность и безопасность в  арматуростроении». С-Пб: «НПФ «ЦКБА», 2003. С.85-88.

     

    Коррозионная активность уплотнений ТРГ. Природа, методы контроля, пути снижения

    Исаев О.Ю., Калашникова М.Ю., ЗАО «Новомет-Пермь»; Кичигин В.И., Петухов И.В. Пермский государственный университет

     

    Терморасширенный графит (ТРГ), обладающий уникальным набором свойств, является одним из лучших современных материалов для изготовления уплотнений, наиболее полно отвечающих требованиям современной промышленности. Практика показывает, что при использовании уплотнений из терморасширенного графита или других материалов, коррозионная активность протекает в местах контакта стали и уплотнительного материала.

    В случае нахождения изделий из легированных сталей или нержавеющих сталей в неактивной нейтральной среде, окисные плёнки на поверхности металла предотвращают коррозию. В месте контакта с уплотнением плёнка окисла постоянно разрушается и возникает локальная, щелевая коррозия. Это опасно тем, что, при малых потерях массы возникают малозаметные глубокие повреждения металла, которые могут привести к разрушению конструкции в целом.

    В работах, обозначенных как [1, 2] приведены результаты работ по исследованию коррозионной активности фольги из терморасширенного графита, проведенных в таких модельных растворах, как 0,01 N Na2SO4 (710 мг/л) и 0,01 N NaCl (585 мг/л), а также в технологических водах ТЭЦ-6 ОАО «Пермэнерго» и бидистиллированной воде: исходной, сетевой, питательной среднего давления (ПСД). Опытные стальные образцы были выполнены в форме дисков толщиной 4 миллиметра и  диаметром 24 миллиметров. Временные интервалы испытаний: 7 суток и 30 суток. Нагрузка составляла 2 кг. Температурный интервал: от 20 до 25°С.

    Результаты дальнейших исследований, проводимых в лаборатории электрохимии ПГУ (Пермский гос. Универститет), готовятся к публикации. Приведём основные результаты:

    1) основным фактором коррозионного поражения стали в контакте с графитовой фольгой является наличие разности потенциалов в паре сталь-графит;

    2) вторым по значимости фактором является наличие щелевого зазора между графитовым уплотнением и стальным диском;

    3) только в очень чистых (слабопроводящих) средах, таких как бидистиллят, ПВД, ПСД может оказывать влияние наличие активных примесей в ТРГ.

    В качестве сырья для получения ТРГ подавляющее большинство фирм-изготовителей использует графит, интеркалированный серной кислотой (т.н. бисульфат графита, а точнее, продукт его гидролиза). В работе [3] приведены данные о неоднозначности влияния различных S-содержащих соединений на свойства уплотнений из ТРГ, а также теоретически возможный состав примесей.

    Следует отметить, что уплотнения ТРГ, полученные по азотной технологии (из графита, интеркалированного азотной кислотой) включают в себя N-содержащие  2 примеси, количество которых никто не измерял. Причем, в этом случае велика вероятность присутствия цианатов, цианидов, фульминатов и других N-содержащих (в том числе органических) соединений. Кроме того, следует принять во внимание, что общепринятым является при указании степени чистоты графита приводить цифру не истинного содержания углерода, а разность общей массы и зольности. Данные по влиянию различных примесей в ТРГ различных производителей на величину коррозионных потерь представлены в табл. 1-3. Количественное определение серы общей (Sобщ) проводили методом Эшка по ГОСТ 17818.17-90, количественное определение форм серы – сульфатной (Sсф), сульфидной (Sсд), органической (Sорг) − по ГОСТ 30404-2000 и ГОСТ 8606-93.

     

    Таблица 1.

    Коррозионные потери образцов стали 20Х13 при контакте с фольгой из ТРГ различных фирм-производителей в бидистилляте.

    Таблица 1

    Таблица 2.

    Коррозионные потери образцов стали 20Х13 при контакте с фольгой из ТРГ различных фирм-производителей в сетевой воде ТЭЦ-6 АО «Пермэнерго» от 24 мая 2002 г.

    Таблица 2

    Таблица 3.

    Влияние компонентов примесей ТРГ на коррозионное поражение стали 20Х13

    Таблица 3

    Пути снижения коррозионного поражения сталей в контакте с уплотнениями ТРГ могут быть разнообразными: использование жертвенных анодов или антикоррозионных (изолирующих и ингибирующих) смазок и покрытий, введение ингибиторов коррозии в рабочую среду или в уплотнение из ТРГ и др.. Как показывает опыт зарубежных производителей графитовых уплотнений, наиболее эффективным в эксплуатации и удобным для потребителя является введение ингибитора в состав уплотнения ТРГ (см. табл. 1, 2). Данные по эффективности одной из ингибирующих добавок, внедряемых в производство «Новомет-Пермь» приведены в табл.4. Добавка «Новомет-1» снижает скорость коррозии в 5-7 раз (защитное действие 82-87%).

    Таблица 4.

    Результаты гравиметрических измерений на образцах стали 20Х13 в контакте с фольгой из ТРГ производства “Новомет” в сетевой воде ТЭЦ-6 АО «Пермэнерго»

    Таблица 4

    Вопрос относительно методов контроля коррозионной активности уплотнений ТРГ на сегодняшний день остается открытым. В качестве одного из вариантов метода контроля коррозионных потерь можно рассмотреть исследовательскую методику, но возможны и другие варианты. Для решения этой проблемы придется обратиться к специалистам в области коррозии металлов.

    Список литературы:

    1. Исследование причин коррозионного поражения стали 20Х13 в контакте с фольгой из терморасширенного графита / В.И.Кичигин, И.В.Петухов, М.Ю.Калашникова // Бюллетень НПАА. 2001. № 5.

    2. Коррозия стали 20Х13 в контакте с терморасширенным графитом в нейтральных средах / В.И.Кичигин, И.В.Петухов, М.Ю.Калашникова, О.Ю.Исаев // Современные методы исследования и предупреждения коррозионных разрушений: Материалы четвертой международной школы-семинара. Ижевск: Издательский Дом «Удмуртский университет», 2003. С. 35-41.

    3. Примесные соединения в терморасширенном графите / М.Ю.Калашникова, В.Я.Беккер, Н.В.Бородулина, В.И.Карманов // Вестник ПГТУ. Проблемы современных материалов и технологий. Пермь, 2002. Вып. 8. С. 127-133.

     

    Рекомендуемые статьи:

    Терморасширенный графит

     

    Нормативная документация:

    ГОСТ 6032–2003 Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на  стойкость к межкристаллитной коррозии

    Похожие новости

    Назад к списку новостей