5.1 K ONDENSAT
6.2.2 Inaktiva
Ett ordentligt korrosionsskydd från början förlänger livslängden på konstruktionen och underhållskostnaderna blir lägre. Används färg som korrosionsskydd måste den i största möjliga mån vara heltäckande, fel i skyddet orsakar lokal korrosion. Fördelen med målning som korrosionsskydd är att det är enkelt, billigt att applicera och underhålla. Korrosionsskydd av svetsar ska som tidigare nämnts ske genom noggrann rengöring följt av målning.
7 Slutsatser
För att få en längre livslängd på den nya LD-gasklockan i förhållande till den nuvarande krävs att korrosionen kan undvikas eller hämmas. I valet mellan rostfritt och kolstål med någon slags korrosionsskydd rekommenderas kolstål med rostskyddsfärg. En färg applicerad i flera lager med bra vidhäftningsförmåga och beständighet. Pengar kan sparas genom att göra ett ordenligt arbete från början.
8 Fortsatt arbete
För att mer gå till djupet med korrosionsproblemen på LD-gasklockan rekommeneras att titta närmare på provbitar som befunnit sig en längre tid i gasklockan. Den har stått där i 20 år och det är svårt att förstå vad som hänt genom att undersöka provbitar som varit i den aktuella miljön 1,5 % av den tiden. Korrosion sker inte nödvändigtvis linjärt.
Någonstans i den djungel av olika stålsorter det finns finns där säkert ett rostfritt stål som skulle fungera, och det är nåt som tåls att titta närmare på. Clayton- Walker bygger gasklockor i England och de använder ett rostfritt stål som heter BS EN 10 025 S275 (se bilaga 5). Det finns ingen motsvarighet för det i europeisk standard.
Referenser
[1] Thomas Utterström, Besiktningsrapport LD-gasklocka, Det Norske Veritas, 2002
[2] Mats Widgren/SSAB Tunnplåt AB, Stålboken, Luleå Grafiska, 1999
[3] Grip C E and Thorsell A, "SWEDISH NATIONAL RESEARCH PROGRAM FOR ENERGY SAVING BY MEANS OF PROCESS INTEGRATION", SCANMET II, 2nd International Conference on Process Development in Iron and Steelmaking, June 6-8, 2004
[4] Einar Mattson, Elektrokemi och korrosionslära, reviderad nyutgåva, Korrosionsinstitutet, Roos Production AB, Stockholm, 1992, ISBN 91- 87400-04-9
[5] A. Almar-Næss, Korrosjon og korrosionskontroll, Tapir, Trondheim (1970) 3:e upplagan
[6] M.L. Holland, Managing equipment integrity in a CO- CO2 -H2O-
environment, Technical department, Mossgas, Mossel Bay South Africa.
ISBN 90 5410 977 7
[7] Denny A Jones, Principles and prevention of Corrosion, 2nd ed, Prentice- Hall, Inc. America, 1996 ISBN 0-13-359993-0
[8] Dragos Rauta, Double Hull and Corrosion, Intertanko, London, 2004,
http://www.intertanko.com/pubupload/Dragos%20Speech-Word--RINA-Conference.DOC
[9] L L Shreir, R A Jarman & G T Burstein, CORROSION,Vol 2 Corrosion
Control 3rd ed, (kap 14.4) Butterworth-Heinemann Ltd, Oxford, England
1994. ISBN 0-7506-1077-8
[10] K R Trethewey, J Chamberlain, Corrosion for students of science and
Bilaga 1 Vattenmängd 1(1)
Vattenmängd
Teoretisk beräkning av hur mycket vatten som gasen innehåller när den är i klockan.
Gasen som anländer till gasklockan är 70°C och trycket är 250mmVp. 1mmVp = 10 Pa = 0,1 mbar
250mmVp = 2448 Pa = 24,48 mbar och detta tryck är utöver atmosfärstrycket så det adderas med 1013,25 mbar.
Vattenångans tryck vid 70°C är 311,6 mbar. Vattenmängd i gasen:
(
)
0,30027 30% 25 , 1013 48 , 24 6 , 311 = ≈ +Vilket stämmer överens med tabell över densitet och tryck för mättad vattenånga, relativ mängd vattenånga 282 g/kg torr luft ≈ 28% (viktsprocent)
Bilaga 2 Pourbaix diagram 1 (4)
Immunitet: Potentialen är lägre än jämviktpotentialen för red-ox reaktionen. Endast reduktion (Fe2+ + 2e- Fe) är termodynamiskt möjlig. Ingen korrosion. Korrosion: Endast anodreaktionen är termodynamsiskt.
Passivitet: Reaktionen är en anodreaktion, men det leder till bildandet av en olöslig oxid på ytan, vilken ger skydd och försvårar vidare angrepp. Korrosionen går så långsamt att den är under kontroll.
Pourbaixdiagram är bara en anvisning för vad som händer. Från sidan: http://www.wou.edu/las/physci/ch412/pourbaix.htm
Knowledge of the pH condition of the environment is not sufficient for predicting the form in which an element will exist in natural waters. You must also take into consideration whether the aqueous environment is well aerated (oxidizing) or polluted with organic wastes (reducing). In order to add this variable, we must expand the predominance diagram to include the reduction potential of the environment as well as the pH. This type of predominance diagram is known as a Pourbaix diagram.Eo-pH diagram, or pE-pH diagram.
Simplified Pourbaix diagram for 1 M iron solutions.
Low E (or pE) values represent a reducing environment. High E values represent an oxidizing environment. The pE scale is intended to represent the concentration of the standard reducing agent (the e-) analogously to the pH scale representing the concentration of standard acid (H+). PE values are obtained from reduction potentials by dividing Eby 0.059.
Bilaga 2 Pourbaix diagram 2 (4)
Key to features on the diagram:
• Solid lines separate species related by acid-base equilibria (line a)
o line a shows the pH at which half of the 1 M iron is Fe3+ and half is precipitated as Fe(OH)2
o Pourbaix diagrams incorporate Z1/r calculations and acid-base equilibria o the position of an acid-base equilibrium is dependent on the total
concentration of iron
reducing the total concentration of Fe3+ will reduce the driving force of the precipitation
reducing the total iron concentration from 1 M to 10-6 M (more realistic concentrations for geochemists and corrosion engineers) shifts the boundary from pH 1.7 to pH 4.2
In general, in more dilute solutions, the soluble species have larger predominance areas.
• Solid double lines separate species related by redox equilibria (lines c & d)
o redox equilibria of species not involving hydrogen or hydroxide ions
appear as horizontal boundaries (line b)
o redox species of species involving hydrogen or hydroxide appear as
diagonal boundaries becuase they are in part acid-base equilibria (line c) diagonal boundaries slope from upper left to lower right because
basic solutions tend to favor the more oxidized species
• Longer dashed lines enclose the theoretical region of stability of the water to oxidation or reduction ((lines d & f) while shorter dashed lines enclose the practical region of stability of the water (e & g)
o Dashed line d represents the potential of water saturated with dissolved
O2at 1 atm (very well aerated water).
o above this potential water is oxidized to oxygen:
2 H2O + 4 H+ (aq) O2 + 4 e- Eo = +1.229 V theoretically water should be oxidized by any dissolved
oxidizing agent Eo > 1.229
in practice, about 0.5 V of additional potential is required to overcome the overvoltage of oxygen formation (dashed line e)
• Dashed line f represents the potential of water saturated with dissolved H2 at 1 atm pressure (high level or reducing agents in solution).
• Below this potential water is reduced to hydrogen:
• 2 H+ + 2 e- Eo = +1.229 V
• in practice, an overvoltage effect prevents significant release of hydrogen until the lower dashed line g is reached
Bilaga 2 Pourbaix diagram 4 (4)
Uses of Pourbaix Diagrams:
• Any point on the diagram will give the termodynamically most stable (theoretically the most abundant) form of the element for that E and pH.
o E=+0.8 V and pH = 14
predominant form is FeO42-.
• The diagram gives a visual representation of the oxidizing and reducing abilities of the major stable compounds of an element
o Strong oxidizing agents and oxidizing conditions are found ONLY
at the top of the diagram.
o The lower boundaries of strong oxidizing agents are high on the diagram.
o Reducing agents and reducing conditions are found at the bottom
of a diagram and nowhere else.
o Strong reducing agents have boundaries that are low on the
diagram.
o A species that prevails from top to bottom at the pH in question
has no oxidizing or reducing properties at all within that range. Pourbaix diagrams allow for more accurate predictions of the forms in which the different elements will exist in natural waters.
• For a clean lake, the surface waters are well aerated and the dissolved oxygen concentrations are high enough to make the potential reasonably close to the Eo for oxygen.
• Conditions may approach anaerobic (actively reducing)approaching the lower boundary of the reduction of water to hydrogen for
o a lake highly polluted with organic reducing agents o the bottom layer of a thermally stratified lake o for a swamp
Bilaga 3 Beräkning av korrosionshastighet 1 (1)
De obehandlade plåtarna som sattes in vecka 17 och plockades ut 18 veckor senare:
Provnr 1 Vikt (g) 2 Vikt (g) 3 Vikt (g) Skillnad 2-1 Skillnad 3-1 SS 23 43 640,8 646,2 646,1 5,4 5,3
SS 23 33 611,3 616,5 616,7 5,2 5,4 SS 23 27 623,9 631,1 629,8 7,2 5,9 SS 23 12 630,4 630,4 616,2 0 -14,2
SS 23 12 628,9 - - - -
1) innan de sattes in i klockan
2) efter att de kom ut efter lätt avlägsning av lös beläggning
3) efter 1,5 timmar i kemikaliebad utom SS1312 som bara var i 50 minuter sammanlagt
Den sista plåten har inte analyserats för korrosionshastighet, eftersom korrosionsprodukterna och beläggningen går förlorad i processen.
Korrosionshastighet: D T A W K ∗ ∗ ∗ K = konstant 8,76*104 W = viktminskning i gram A = area i cm2 T = exponeringstid i timmar D = densitet i g/cm3 W = 11g A = 2
[(
20∗10) (
+ 0,4∗20) (
+ 0,4*10)
−(
2∗π
∗0,52)
+(
1∗π
∗0,4)]
= 423,371 cm2 T = 18 veckor = 3024 timmar D = 7,86g/cm3Bilaga 5 BS EN 10025 1(1)
The Steel grade S275 (Fe 430A) appear only in the English language version (BS EN 10025) as non conflicting additions and do not appear in European versions.