Kev Cuam Tshuam Ib puag ncig rau Cov Txheej Txheem Ua Rau Hlau Xeb
Kev xeb yog cov txheej txheem ntawm kev puas tsuaj ntawm cov hlau vim yog cov tshuaj lom neeg lossis electrochemical reactions nrog nws ib puag ncig. Hauv lub neej txhua hnub, kev xeb yooj yim pom tias yog "xeb" ntawm hlau, tab sis nws tuaj yeem tshwm sim hauv ntau hom hlau, xws li hlau, txhuas, tooj liab, zinc, thiab txawm tias cov hlau tshwj xeeb siv hauv kev lag luam. Qhov cuam tshuam tsis yog tsuas yog qhov zoo nkauj xwb: kev xeb txo qhov muaj zog ntawm lub tshuab, ua rau lub neej khoom siv luv dua, ua rau cov nqi kho dua tshiab ntau dua, thiab qee zaum tuaj yeem ua rau muaj kev puas tsuaj ntawm cov qauv. Vim tias kev xeb raug cuam tshuam los ntawm cov xwm txheej ib puag ncig, kev nkag siab txog kev cuam tshuam ntawm ib puag ncig yog ib kauj ruam tseem ceeb hauv kev tiv thaiv lossis qeeb nws.
Cov Ntsiab Lus Tseem Ceeb ntawm Cov Txheej Txheem Corrosion: Cov Tshuaj Electrochemical
Feem ntau cov xeb ntawm cov hlau hauv xwm tshwm sim los ntawm cov txheej txheem electrochemical. Cov nplaim hlau muaj cov cheeb tsam micro-anode thiab cathode tsim los ntawm kev sib txawv ntawm cov khoom sib xyaw, kev ntxhov siab seem, lossis kev sib cuag nrog lwm cov hlau. Ntawm qhov anode, cov hlau dhau los ua oxidation (tso cov electrons) thiab yaj ua cov ions:
M → Mⁿ⁺ + ne⁻
Cov electrons uas tso tawm mus rau thaj tsam cathode thiab siv rau kev txo cov tshuaj tiv thaiv, piv txwv li kev txo cov pa oxygen hauv cov tshuaj tsis muaj zog:
O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻
Qhov muaj cov electrolytes (dej uas muaj cov ions), oxygen, thiab qee yam xwm txheej ib puag ncig yuav txiav txim siab tias cov tshuaj tiv thaiv no tshwm sim sai npaum li cas. Qhov no yog vim li cas cov hlau tuaj yeem nyob ntev dua hauv huab cua qhuav, thaum lawv lwj sai dua hauv cov chaw noo noo lossis dej hiav txwv.
1. Qhov av noo thiab dej muaj nyob
Qhov tseem ceeb tshaj plaws hauv ib puag ncig uas ua rau xeb yog dej. Dej tso cai rau ib txheej electrolyte los tsim rau ntawm qhov chaw ntawm cov hlau, ua rau cov ions txav mus los thiab cov tshuaj tiv thaiv electrochemical tshwm sim. Hauv huab cua qhuav heev, qhov nrawm ntawm xeb feem ntau qeeb vim tias tsis muaj cov khoom siv ion-conducting.
Feem ntau qhov av noo yog ib qho tseem ceeb. Ntawm qee qib av noo - feem ntau siab dua li 60-70% rau ntau yam huab cua - cov hlau tuaj yeem tsim cov dej nyias txaus kom pib xeb. Hmo ntuj condensation, dej nag, lossis qhov sib txawv ntawm qhov kub uas ua rau cov kav dej thiab cov thoob dej hws kuj ua rau xeb sai dua los ntawm kev tsim cov voj voog ntub-qhuav.
Lub voj voog ntub-qhuav muaj kev phom sij vim tias thaum qhov chaw qhuav, cov ntsev lossis cov pa phem uas yaj yuav ntau dua, ua rau cov dej seem ntau dua thiab ua kom cov tshuaj tiv thaiv sai dua. Thaum nws ntub dua, cov ions yaj, ua rau thaj chaw tawm tsam nthuav dav.
2. Cov Pa Pa Uas Yaj Thiab Kev Ua Pa Sib Txawv
Cov pa oxygen yog lub hauv paus tseem ceeb ntawm cov tshuaj tiv thaiv cathodic hauv ntau qhov xwm txheej ntawm kev xeb. Cov chaw muaj pa oxygen ntau feem ntau ua rau kev xeb sai dua, tab sis muaj qee qhov kev zam: qee cov hlau, xws li txhuas thiab stainless hlau, tuaj yeem tsim ib txheej passive (oxide nyias) uas ruaj khov hauv cov xwm txheej oxygenated thiab yog li ntawd ntau dua resistant.
Lwm qhov teeb meem loj yog qhov sib txawv ntawm aeration, uas yog qhov sib txawv ntawm cov pa oxygen hauv thaj chaw sib txawv. Piv txwv li, cov khoom hlau uas npog hauv cov av nkos, av nkos, lossis hauv cov kab nrib pleb muaj cov pa oxygen qis dua li thaj chaw raug. Qhov sib txawv no tsim cov cell xeb: thaj chaw tsis muaj pa oxygen dhau los ua anode thiab yaj sai dua. Yog li ntawd, xeb feem ntau hnyav heev nyob rau hauv cov gaskets, cov pob qij txha bolted, cov khoom pleev xim ib nrab, lossis thaj chaw qias neeg.
3. Kub Ib puag ncig
Feem ntau, qhov kub thiab txias nce ntxiv ua rau cov tshuaj lom neeg thiab electrochemical tshua ntau zuj zus, yog li ntawd xeb feem ntau yuav nrawm dua thaum kub dua. Hauv cov chaw ua haujlwm xws li boilers, cov kav dej ua pa, lossis cov chaw ua roj, qhov kub thiab txias kuj tseem tuaj yeem ua rau cov ion diffusion sai dua thiab ua rau cov txheej tiv thaiv puas tsuaj.
Txawm li cas los xij, qhov cuam tshuam ntawm qhov kub thiab txias tsis yog ib txwm ncaj. Hauv dej, thaum qhov kub thiab txias nce ntxiv, qhov kev yaj ntawm cov pa oxygen txo qis. Qhov no txhais tau tias hauv qee lub tshuab, kev nce qhov kub thiab txias tuaj yeem txo cov pa oxygen uas yaj, tab sis qhov cuam tshuam ua rau cov tshuaj tiv thaiv sai dua feem ntau tseem ceeb - tshwj xeeb tshaj yog thaum cov kua dej ntws thiab cov pa oxygen raug tswj hwm.
Tsis tas li ntawd xwb, qhov kub thiab txias ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev tsim cov dej noo. Cov kav dej uas nqa cov kua txias hauv huab cua noo yuav ua rau cov dej noo rau ntawm qhov chaw sab nraud, tsim cov xwm txheej zoo tshaj plaws rau kev xeb hauv huab cua.
4. pH: Acidity thiab Basicity
Qib ntawm acidity (pH) cuam tshuam rau qhov ruaj khov ntawm cov khoom xeb thiab hom cathodic reaction tseem ceeb. Hauv cov chaw acidic (pH qis), qhov kev txo qis feem ntau yog qhov txo qis ntawm hydrogen ions rau hydrogen roj:
2H⁺ + 2e⁻ → H₂
Qhov no tuaj yeem ua rau muaj kev xeb sai dua hauv ntau yam hlau, tshwj xeeb tshaj yog cov hlau carbon. Nyob rau hauv cov xwm txheej acidic heev, cov txheej oxide tiv thaiv feem ntau yaj, tawm hauv qhov chaw hlau raug nthuav tawm.
Hauv cov chaw alkaline, qee cov hlau tuaj yeem tiv taus ntau dua vim yog kev tsim cov txheej oxide / hydroxide ruaj khov. Txawm li cas los xij, cov hauv paus muaj zog kuj tuaj yeem tawm tsam qee cov hlau thiab ua puas rau cov txheej passive, nyob ntawm hom khoom siv thiab cov ions uas muaj.
5. Cov Ntshav thiab Chloride Ions: Cov Yeeb Ncuab Tseem Ceeb hauv Ib puag ncig Marine
Cov dej hiav txwv thiab cov chaw ntug dej hiav txwv muaj cov xeb ntau heev, feem ntau yog vim lawv cov chloride (Cl⁻) muaj cov ntsiab lus. Cov chloride ions ua rau cov conductivity ntawm cov tshuaj ua haujlwm ntau ntxiv, ua rau cov tam sim no xeb ntau ntxiv. Qhov tseem ceeb tshaj plaws, chloride tuaj yeem nkag mus lossis ua puas rau cov txheej txheem passive ntawm cov hlau tsis xeb thiab txhuas, ua rau muaj kev xeb pitting, uas yog qhov txaus ntshai vim tias nws tshwm sim hauv zos tab sis tuaj yeem nkag mus rau hauv qhov tuab ntawm cov khoom yam tsis pom kev puas tsuaj, sib xws.
Hauv cov cheeb tsam ntug dej hiav txwv, tsis yog tsuas yog dej hiav txwv ncaj qha xwb uas txaus ntshai, tab sis kuj tseem muaj cov ntsev uas lo rau ntawm cov qauv. Thaum cov av noo nce ntxiv, cov ntsev yuav yaj thiab tsim cov electrolytes uas muaj zog, ua rau cov xeb hauv huab cua sai dua.
6. Cov Pa phem hauv huab cua: SO₂, NOₓ, thiab Kev xeb hauv huab cua
Hauv cov chaw lag luam lossis hauv nroog, cov pa phem xws li sulfur dioxide (SO₂) thiab nitrogen oxides (NOₓ) tuaj yeem yaj rau hauv dej (dej lwg lossis nag) thiab tsim cov kua qaub (piv txwv li, sulfuric acid thiab nitric acid). Qhov no txo qis pH ntawm cov dej zaj duab xis ntawm cov hlau thiab ua rau muaj kev xeb ntau ntxiv. Acid rain yog ib qho piv txwv hnyav, ua rau cov choj, laj kab, tsheb, thiab cov tsev hlau puas tsuaj sai dua.
Cov hmoov av hauv kev lag luam kuj tseem tuaj yeem ntes cov dej noo rau ntawm cov hlau, tsim kom muaj cov av noo tas li thiab muaj cov ion ntau "micro-environment," ua rau muaj kev tawm tsam xeb hauv qab cov av.
7. Kev Ntws Ceev thiab Kev Tawm Tsam-Kev Xeb
Hauv cov kav dej, cov kua dej uas ntws sai sai tuaj yeem ua rau muaj kev xeb thiab xeb, uas yog kev sib xyaw ua ke ntawm kev xeb thiab kev xeb. Cov dej ntws tsis sib haum, kev hloov pauv ntawm kev ntws, thiab thaj chaw ze ntawm cov qhov dej, lub luj tshib, thiab cov twj tso kua mis feem ntau yog cov chaw tsis muaj zog. Cov dej ntws sai sai tuaj yeem tshem tawm cov yeeb yaj kiab tiv thaiv lossis cov khoom xeb uas yuav tiv thaiv kev tawm tsam, ua rau cov hlau raug nthuav tawm tas li.
8. Cov kab mob me me: Kev xeb uas cuam tshuam los ntawm kev ua haujlwm ntawm lub cev
Ib puag ncig kuj suav nrog cov yam ntxwv ntawm cov kab mob. Kev puas tsuaj los ntawm cov kab mob me me (MIC) tshwm sim thaum cov kab mob me me xws li cov kab mob sulfate-reducing bacteria (SRB) cuam tshuam rau cov tshuaj lom neeg hauv zos ntawm qhov chaw hlau, piv txwv li los ntawm kev tsim H₂S, hloov pH, lossis tsim lub cell electrochemical hauv qab biofilm. MIC feem ntau pom muaj nyob rau hauv cov kav dej hauv av, cov thoob dej cia khoom, cov tshuab txias, thiab cov chaw teeb tsa hauv hiav txwv, thiab tuaj yeem ua rau muaj qhov pitting sai, nyuaj rau nrhiav pom.
Txoj Kev Tswj Xyuas Raws Li Cov Yam Ntxim Saib Ib puag ncig
Vim tias qhov chaw ib puag ncig tseem ceeb heev, cov tswv yim tiv thaiv xeb feem ntau yog tsom mus rau kev hloov kho cov xwm txheej ib puag ncig lossis tiv thaiv cov hlau nto, suav nrog:
1. Txheej thiab pleev xim kom cais cov hlau ntawm dej, oxygen thiab cov ions nruj.
2. Kev tiv thaiv cathodic (sacrificial anode lossis forced current) los tiv thaiv cov tshuaj oxidation hauv cov hlau puag.
3. Kev xaiv cov ntaub ntawv tsim nyog: piv txwv li qee cov hlau tsis xeb rau cov chaw muaj chloride yuav tsum tau xaiv kom zoo.
4. Tswj cov av noo thiab cov dej ntws kom tsis txhob muaj dej ntws los yog cov dej noo ntev.
5. Tshuaj tiv thaiv xeb hauv cov tshuab kaw xws li dej txias lossis boilers.
6. Tsim qauv zoo kom tsis txhob muaj qhov sib nrug nqaim, cov av uas tsim ntau dhau, thiab cov chaw uas tsis khov.
7. Kev tswj cov kab mob me me los ntawm kev ntxuav, tua kab mob, thiab kev saib xyuas.
Kev kaw
Kev xeb hlau tsis yog ib qho xwm txheej xwb, tab sis yog qhov tshwm sim ntawm kev sib cuam tshuam ntawm cov khoom siv thiab nws ib puag ncig. Av noo, oxygen, kub, pH, ntsev chloride, pa phem, qhov nrawm ntawm cov dej ntws, thiab txawm tias cov kab mob me me tuaj yeem ua rau muaj kev xeb sai dua lossis hloov pauv daim ntawv ntawm kev tawm tsam xeb. Kev nkag siab txog cov kev cuam tshuam ntawm ib puag ncig tso cai rau peb kwv yees cov chaw tsis muaj zog, xaiv cov khoom siv tsim nyog, thiab siv kev tiv thaiv zoo. Nrog rau txoj hauv kev zoo, kev poob xeb - ob qho tib si tus nqi thiab kev pheej hmoo kev nyab xeeb - tuaj yeem txo qis, thiab lub neej ntawm cov qauv hlau thiab cov khoom siv tuaj yeem ntev dua.
