Nell'industria chimica, sia condotte in acciaio al carbonio Può resistere alla corrosione acida e alcalino dipende dai tipi di acido e alcalino specifici, concentrazioni, temperature e misure di trattamento superficiale e protezione delle condotte. Quella che segue è un'analisi dettagliata:
Resistenza alla corrosione di base delle condotte in acciaio al carbonio
Limitazioni dell'acciaio al carbonio
Lo stesso acciaio al carbonio ha una tolleranza limitata a sostanze chimiche come acidi e alcali, in particolare a condizioni di alta concentrazione o ad alta temperatura, ed è soggetto a corrosione.
In un ambiente acido, l'acciaio al carbonio subirà reazioni chimiche per generare sali di ferro solubili, causando la corrosa gradualmente del materiale.
In un ambiente alcalino, l'acciaio al carbonio può sottoporsi ad abbracci alcali (cracking di corrosione dello stress alcalino), specialmente nelle soluzioni alcali ad alta temperatura e ad alta concentrazione.
Fattori che influenzano la corrosione
Tipi di acidi e alcali: il grado di corrosione dell'acciaio al carbonio da diversi acidi e alcali varia notevolmente. Per esempio:
L'acido cloridrico e l'acido solforico sono altamente corrosivi per l'acciaio al carbonio.
L'acido nitrico diluito può formare uno strato di passivazione per rallentare la corrosione.
L'idrossido di sodio (NAOH) può causare abbracci alcali ad alte temperature.
Concentrazione e temperatura: maggiore è la concentrazione di acido e alcali e maggiore è la temperatura, maggiore è il tasso di corrosione.
Portata: soluzioni acide e alcali che fluiscono ad alta velocità accelereranno la corrosione, specialmente nelle aree turbolente.
Metodi per migliorare la resistenza alla corrosione delle condotte in acciaio al carbonio
Al fine di migliorare la tolleranza delle condotte in acciaio al carbonio in ambienti acidi e alcalini, è possibile adottare le seguenti misure:
Rivestimento di superficie
Rivestimento a parete interno: applicando un rivestimento anticorrosivo (come resina epossidica, poliuretano o resina fenolica) sulla parete interna del gasdotto in acciaio al carbonio, il contatto tra acido e alcali e il substrato di acciaio di carbonio può essere effettivamente isolato.
Rivestimento della parete esterna: utilizzato per condutture sepolte per prevenire le sostanze acide o l'umidità nel terreno che corrodano la tubazione.
Tecnologia di rivestimento
Rivestimento in gomma: la gomma naturale o la gomma sintetica sono rivestite all'interno della tubazione, che è adatto per trasmettere soluzioni di acido a bassa concentrazione e alcali.
Rivestimento in plastica: i materiali di plastica come il politetrafluoroetilene (PTFE), il polipropilene (PP) o il fluoruro di polivinilidene (PVDF) sono usati come fodere, che possono resistere ad acidi forti, alcali forti e temperature elevate.
Rivestimento in fibra di vetro: fornisce una maggiore resistenza alla corrosione e resistenza meccanica attraverso il rivestimento in plastica rinforzata in fibra di vetro (FRP).
Legatura
In alcuni casi, possono essere selezionati condutture in acciaio in lega bassa con elementi aggiunti come il cromo, il nichel e il molibdeno per migliorare la loro resistenza alla corrosione. Per esempio:
L'acciaio al carbonio contenente il cromo ha una migliore tolleranza agli acidi ossidanti (come l'acido nitrico).
L'acciaio al carbonio contenente molibdeno ha una forte resistenza alla corrosione e alla corrosione della fessura causata dai cloruri.
Protezione catodica
Per le condutture sepolte, possono essere utilizzate tecniche di protezione catodica (come il metodo anodo sacrificale o il metodo di corrente impressionato) per ridurre la corrosione delle condotte in acciaio al carbonio da parte del terreno acido.
Manutenzione regolare
Controllare regolarmente la superficie e le condizioni di rivestimento della conduttura e riparare le parti danneggiate in tempo.
Utilizzare inibitori della corrosione per ridurre il tasso di corrosione dell'acido e degli alcali su acciaio al carbonio.
Analisi dello scenario applicabile
Acido debole e ambiente alcali debole
Le condotte in acciaio al carbonio possono essere utilizzate per trasportare acidi diluiti (come acido solforico diluito, acido cloridrico diluito) o soluzioni alcali a bassa concentrazione (come soluzione di idrossido di sodio) dopo un appropriato trattamento superficiale.
Ad esempio, in alcuni processi di trattamento delle acque o di trasformazione alimentare, le condutture in acciaio al carbonio possono soddisfare le esigenze.
Acido forte e forte ambiente alcalino
In acido forte (come acido solforico concentrato, acido nitrico concentrato) o alcali forte (come una soluzione di idrossido di sodio ad alta temperatura), devono essere utilizzati le tubazioni di acciaio al carbonio ordinarie e devono essere utilizzati materiali con una maggiore resistenza alla corrosione (come l'acciaio inossidabile, la lega di hastelloy o la lega di titanio).
Se è necessario utilizzare tubazioni in acciaio al carbonio, la tecnologia di rivestimento o rivestimento deve essere combinata per la protezione.
Ambiente ad alta temperatura e alta pressione
Le soluzioni di acido e alcali a temperature elevate e ad alta pressione sono significativamente più corrosive per le condutture di acciaio al carbonio, quindi le condutture appositamente progettate (come acciaio inossidabile duplex o condutture fodera) devono essere selezionate.
Attraverso la progettazione scientifica e la rigorosa manutenzione, le condotte in acciaio al carbonio possono svolgere un ruolo importante in molte applicazioni chimiche garantendo al contempo la sicurezza e l'economia.
