Instalatie de Coroziune cu Ceata

Instalatie de Coroziune cu Ceata

Byadmin ianuarie 1, 2024

=== Capitolul fINAL ===

Stadiul actual al cercetărilor de coroziune

Coroziunea, se definește în general, ca un atac al mediului asupra unui material, atac care duce la o înrăutățire a proprietăților până la distrugerea materialului. Coroziunea nu se limitează doar la distrugerea materialelor metalice ea afectează în aceeași măsură materialele plastice, ceramice, betoanele etc.

Totul se corodează și toate mediile pot fi corozive față de un material considerat. De exemplu: sticla se opacizează sub acțiunea bacteriană, betonul se dezagregă la intemperii, PVC-ul se degradează prin raze ultraviolete, polimerii se gonflează în prezența unor solvenți, automobilele și feroneria arhitecturală se ruginesc, contactele electrice din cupru se oxidează, superaliajele din turbinele cu gaz cald se corodează, alamele se fisurează în prezența amoniacului, oțelurile se fragilizează în hidrogen, etc.

Industrializarea, caractersitică secolului XX, a impus și impune un greu tribut locuitorilor terrei. Efectul este, necesarul tot mai mare de energie și utilizarea în continuă creștere a resurselor reânoibile sau nu.

Coroziunea, deteriorează sau readuce la echilibru metalele sub formă de oxizi (combinații), în aceeași proporție cu ritmul de industrializare.

Actualmente, coroziunea reprezintă un adevărat flagel, care vizează aproape tot ce ne înconjoară, având o importanță economică deosebită.

Costul coroziunii din țările puternic industrializate se ridică la aproximativ 3,5% din produsul intern brut, în aceasta contabilizându-se doar pierderile energetice și risipa de resurse universale.

Costul pierderilor prin coroziune se ridică la valori împovărătoare și datorită: opririlor neașteptate a instalațiilor (de exemplu centrale electrice, alimentarea cu apă, furnale, hidrocentrale ș.a.); pierderea de produse scumpe (scurgeri de țiței, păcură din conducte sau rezervoare); decontaminarea locurilor contaminate cu anumite produse antrenează costuri astronomice; pierderi de randament (exemplu prin acumularea de produse de coroziune pe tuburile din schimbătoarele de căldură); contaminarea produselor cu substanțe rezultate din coroziune; supradimensionarea pieselor; securitatea și pierderea de vieți omenești.

Costul coroziunii nu poate fi redus apreciabil dacă țările industrializate nu depun toate eforturile care se impun.

După un studiu publicat în 1989 de National Association of Corrosion Engineers (NACE), cheltuielile legate de coroziune ar putea fi reduse cu 30%, dacă s-ar pune în practică cunoștințele actuale privind coroziunea.

Coroziunea este rar considerată ca fiind benefică. Astfel :

Coroziunea materialelor biodegradabile utilizate la fabricarea ambalajelor;

În bateriile și acumulatorii folosiți ca surse de curent electric. Cele mai multe reacții chimice care stau la baza producerii curentului în baterii sunt reacții de coroziune (coroziunea metalelor ca anod în pile). Recent s-a construit o baterie care se bazează pe coroziunea aluminiului în apă sărată. Bateria se poate folosi la autovehicule, are capacitatea de a rezista la mai mulți kilometrii parcurși și necesită doar înlocuirea plăcii de aluminiu. Costul este relativ scăzut ținând cont că aluminiul este al treilea element de pe glob.

Tăierea oțelului în apă marină. Metoda constă în rotirea unui electrod metalic găurit cu rol de catod în raport cu oțelul care este anod și se corodează, rezultând o gaură de 10 mm sau mai mare, uniformă, fără rugozități. Apa marina constituie atât electrolitul cât și mediul de răcire.

Coroziunea estetică. Încă de pe vremea Imperiului Roman, când fierul a fost mult utilizat în construirea de armament, faptul că această rugină era considerată ca o binefacere. Și în prezent o coroziune controlată a armelor și armurilor este folosită din start ca efect estetic.

Coroziunea cuprului utilizat pentru acoperirea edificiilor sau care datorită oxidării produse prin acțiunea oxidării sulfuroase (SO2) a unor obiecte de artă, se împiedică oxidarea ulterioară și capătă o nuanță verde, mult apreciată de specialiști.

Cunoscutul sculptor Anthony Caro, inițial, își vopsea sculpturile în maro (culoarea ruginie), însă mai târziu le lăsa mai târziu le lăsa mai întâi să ruginească și apoi le proteja prin lăcuire.

Coroziunea este rar folositoare și consecințele sunt aproape totdeauna costisoare, dar cel mai important este că poate fi evitată sau diminuată, numai dacă este profund cunoscută.

Tratamentele termochimice formează o grupă de tehnologii destinate procesării suprafețelor metalice prin care pot fi modificate proprietățile fizice, chimice, mecanice și de exploatare ale acestora. Aceste tehnologii au la bază difuzia unuia sau a mai multor elemente chimice, din mediul de reacții în suprafața piesei. În urma transportului de masă are loc “îmbogățirea” suprafeței supuse tratamentului termochimic în elementele difuzate concomitent cu dezvoltarea unui gradient de concentrație spre exterior.

Tratamentele termochimice urmăresc îmbunătățirea proprietăților superficiale, cu menținerea la valori ridicate a caracteristicilor de plasticitate și de tenacitate ale “miezului” produselor, conducând la creșterea durității superficiale, îmbunătățirea rezistenței la uzare și gripaj, creșterea rezistenței la oboseală, ameliorarea rezistenței la coroziune.

Materialele supuse tratamentelor termochimice de difuzie sunt de obicei oțelurile, aliajele feroase, materialele compozite.

Analiza solicitărilor la care sunt supuse piesele în timpul funcționării a evidențiat faptul că scoaterea din uz a unei piese este determinată în proporție covârșitoare de trei fenomene principale: uzare, coroziune și oboseală.

Coroziunea reprezintă un adevărat flagel pentru instalațiile și utilajele din toate sectoarele industriale, provocând pierderi uriașe de materiale, scoaterea prematură din funcțiune a acestora și întreruperi păgubitoare ale proceselor de producție.

Aplicarea unor tratamente superficiale precum nitrurarea, nitrocarburarea, sulfonitocarburarea, are drept scop mărirea durității pieselor și ridicarea performanțelor de uzare și oboseală. Aceste tratamente s-au dovedit a fi insuficiente în ceea ce privește rezistența la coroziune a straturilor nitrurate și nitrocarburate.

Industria actuală impune performanțe tot mai mari utilajelor și pieselor mecanice ceea ce implică o adaptare tot mai bună între calitatea de oțel, tipul de tratament aplicat și alegerea celor mai performante tehnologii ale ingineriei suprafețelor.

Importanța aplicării tratamentelor termice este dată și de faptul că ele permit și economisirea unor materiale, prin înlocuirea aliajelor scumpe și deficitare, cu altele mai ieftine dar cu performanțe asemănătoare.

Deși tratamentele termice și termochimice sunt mari consumatoare de energie, performanțele obținute în urma aplicării lor, conduc la economii însemnate de materiale și energie.

2.Importanța cunoașterii fenomenului de coroziune, clasificarea și factorii care determină procesul de coroziune

În condițiile de dezvoltare industrială a țării noastre problema coroziunii și a protecției metalelor capătă o importanță din ce în ce mai mare în economia națională. Utilizarea metalului în mod judicios și economisirea acestuia este o problemă de stat.

Se poate afirma că aproape nu există ramură industrială în care coroziunea să nu provoace mari pagube prin pierderi de metal și uneori prin scoaterea temporară din funcțiune a unor utilaje.

Materialele metalice sub formă de țevi și conducte formează o rețea destul de complicată care transportă fluide ți gaze în diferite condiții de temperatură, presiune, concentrație și puritate: apă (potabilă, reziduală, distilată, rece, caldă), aer (cald, rece, comprimat), gaze de diferite compoziții chimice, la temperaturi și presiuni variate, combustibili lichizi, uleiuri, acizi, baze etc.

Cauza coroziunii unui metal oarecare constă în faptul că aceasta se găsește în sistemul metal-mediu în stare metastabilă, din care cauză în condiții obișnuite metalele tind să se oxideze, să revină la starea în care se găsesc în natură.

Cauza coroziunii unui metal oarecare constă în faptul că acesta se găsește în sistemul metal-mediu în stare metastabilă, din care cauză în condiții obișnuite metalele tind să se reoxideze, să revină la starea în care se găsesc în natură.

Țevile și conductele metalice sunt supuse permanent acțiunii aerului și apei în diferite condiții condiții atmosferice și în sol și de asemenea în diferite instalații, în prezența cărora se produc cele mai mari distrugeri.

Substanțele chimice, gazele de ardere și gazele industriale, deși constituie medii mai agresive, provoacă mai puține pagube din cauza răspândirii lor limitate.

Calculul costului pierderilor provocate de coroziune trebuie raportat atât la metalul distrus cât și la operațiile de prelucrare, necesare obținerii formei de utilizare.

Trebuie amintit faptul că repararea unei deteriorări provocată de coroziune necesită întreruperea procesului tehnologic, materiale adecvate pentru remedierea defectului, mână de lucru ș.a.

În afară de faptul că metalele se distrug prin coroziune, produșii de coroziune rezultați nu sunt aderenți pe suprafața metalului pe care s-au format. Aceștia se desprind și intră în

circuitul tehnologic, impurifică produsele care circulă prin țevi și duc în final la înrăutățirea calității acestora. Trebuie subliniat că cea mai eficace măsură de prevenire a coroziunii rămâne totuși alegerea și folosirea materialelor rezistente la condițiile de exploatare.

2.1 Definiția și clasificarea coroziunii metalelor

Prin coroziune se înțelege fenomenul de distrugere (degradare) a suprafețelor metalice sub acțiunea chimică sau electrochimică a mediului înconjurător și a celorlalți factori.

Termenul de coroziune exprimă de fapt pe de o parte procesul de distrugere a metalelor, iar pe de altă parte apare ca rezultat al procesului de deteriorare a acestora în timpul exploatării. Interacțiunea metal-mediu se explică prin faptul că materialele uzuale au potențiale de oxidare pozitive mari care le dă posibilitatea de a reacționa cu oxigenul și apa. Mecanismul după care decurge coroziunea, caracterul fizico-chimic al procesului poate fi de natură chimică sau electrochimică.

Primei grupe îi aparțin toate procesele de interacțiune directă între metal și mediu, distrugerea provocându-se în gaze uscate și în soluții care nu conduc curentul electric (majoritatea lichidelor organice și a soluțiilor substanțelor anorganice în solvenți organici).

Din cea de a doua grupă fac parte toate procesele de coroziune care se produc pe bază de reacții electrochimice. Caracteristic pentru acest fel de coroziune este existența unui curent electric (deplasare de electroni) curent care ia naștere în timpul procesului și circulă prin metalul sau aliajul corodat. Exemple de coroziune electrochimică sunt cazurile de coroziune a metalelor imersate în soluții de electroliți, în săruri topite, metale în contact cu atmosfera. În soluri coroziunea se produce datorită curenților de dispersie sau sub acțiunea microorganismelor.

Un tip special de coroziune electrochimică este provocat de lichide care au curgere turbulentă și jeturi puternice. La viteze mari rezultă o coroziune erozivă a suprafeței, distrugerea provocându-se prin cavitație.

Alt tip special de coroziune (chimică sau electrochimică) rezultă din acțiunea concomitentă a mediului agresiv și a eforturilor mecanice – coroziune sub tensiune.

O altă clasificare s-ar putea face după natura atacului, avându-se în vedere aspectul exterior, calitativ al distrugerii și repartizarea acestuia la suprafața metalului. Astfel se

disting: coroziunea uniformă-continuă; coroziunea neuniformă-localizată; coroziunea intercristalină și coroziunea selectivă.

Aprecierea acestor deteriorări provocate de coroziune necesită examinarea vizuală a suprafeței corodate, metodă calitativă de urmărire a procesului de coroziune în timp. Aceasta se poate face atât cu ochiul liber, cât și cu instrumente cu diferite puteri de mărire, ca lupa sau microscopul. Prin această metodă se apreciază pierderea luciului metalic, schimbarea culorii, apariția coroziunii în general.

2.2 Factori determinanți ai coroziunii

Fenomenele de coroziune depind de un număr important de factori care intervin în general individual sau combinat în procesul coroziunii.

Factorii care determină viteza și repartizarea coroziunii pot fi împărțiți în două grupe: factori externi și factori interni.

Factori externi

În cadrul acestora se includ factorii care depind de condițiile de coroziune, înțelegându-se prin aceasta natura mediului corosiv, compoziția chimică prezența în soluție a unor substanțe care accelerează sau încetinesc procesul. Tot aici se încadrează și acțiunea curenților vagabonzi, influența unor particularități constructive ale instalațiilor, precum și acțiunea luminii care de multe ori exercită un rol minor.

-Influența pH-ului soluției asupra vitezei de coroziune

Dintre factorii externi, compoziția chimică a electrolitului ocupă un rol important – ph-ul soluției – fiind o caracteristică de bază a mediului corosiv. În această direcție s-a studiat relația dintre viteza de coroziune K și pH-ul soluției, construindu-se diagrame caracteristice

O astfel de comportare are loc în soluții neoxidante sau care nu conțin oxigen dizolvat.

-Influența oxigenului dizolvat în soluție

Un factor extern de asemenea important în fenomenele de coroziune este oxigenul dizolvat în mediu corosiv. Acțiunea oxigenului prezintă două aspecte distincte: pe de o parte mărește viteza de coroziune datorită acțiunii depolarizante-este stimulator al procesului-iar pe de altă parte poate produce încetinirea coroziunii prin întărirea straturilor protectoare care se formează pe suprafața metalelor-este inhibitor al coroziunii.

-Influența temperaturii

Se disting două cazuri de influență a temperaturii în fenomenele de coroziune:

– procesele de coroziune care decurg cu depolarizare de hidrogen, în care creșterea temperaturii duce la mărirea vitezei de coroziune-comportarea fierului în soluții acide;

– procese de coroziune care decurg cu depolarizare de oxigen, în care creșterea temperaturii micșorează solubilitatea oxigenului din aer și astfel încetinește intensitatea solubilizării metalului.

-Influența presiunii

Un număr mare de procese industriale au loc la presiuni mari sau vid înaintat.

Ridicarea presiunii intensifică coroziunea, care se produce cu depolarizarea de oxigen datorită acțiunii presiunii propriu zise și măririi solubilității oxigenului din aer în soluție.

În cazul coroziunii cu depolarizare de hidrogen, variația presiunii mărește viteza de coroziune.

Mărirea presiunii și a temperaturii intensifică viteza de coroziune a metalelor în prezența gazelor. Ca exemplu se poate cita acțiunea corosivă a hidrogenului la temperatura de 2000C și peste 300 at.

-Acțiunea curenților vagabonzi

Curenții electrici care se scurg în pământ datorită izolațiilor slabe ale conductorilor sunt cunoscuți sub numele de curenți vagabonzi și contribuie una din cauzele principale ale distrugerii conductelor, rețelelor de cabluri și altor construcții metalice subterane.

Coroziunea provocată de acești curenți este de natură electrochimică și se explică prin acțiunea diferitelor săruri existente în sol (cloruri, sulfați, carbonați) care se dizolvă în apele subterane, apoi se disociază și constituie electrolitul necesar producerii coroziunii.

-Influența unor particularități constructive ale instalațiilor

Particularitățile de construcție a diferitelor ansambluri accelerează uneori procesele de coroziune.

La îmbinări, efectuate în majoritatea cazurilor prin sudură, apar tensiuni mecanice și termice, supraîncălziri locale-cauze care produc coroziunea.

Pentru înlăturarea acestora este necesar să se aleagă electrozi de sudură cu compoziții corespunzătoare, să se efectueze un tratament termic ulterior și să se dea construcției o geometrie adecvată.

Factori interni

În această categorie se încadrează toți factorii care depind de metal, natura chimică și structura; tensiunile și deformările mecanice interne, precum și starea suprafeței.

-Natura chimică a metalului

Relația dintre natura chimică a metalelor – folosite ca atare – și rezistența acestora la coroziune, studiată pe baza locului pe care îl ocupă în sistemul periodic al elementelor, redă numai o apreciere grobă a stabilității chimice. Condițiile în care metalul este pus să lucreze influențează rezistența acestuia la coroziune.

2.3 Clasificarea împotriva coroziunii și alegerea judicioasă a metalelor

Metalele sub formă de țevi și conducte sunt folosite în condiții foarte variate (mecanice, termice și mai ales de coroziune) în exploatare.

Conductele sunt decolorate diferit, în funcție de fluidul pe care îl transportă, după cum rezultă din tabel.

Notarea conductelor

Protecția materialelor metalice s-a făcut mult simțită o dată cu dezvoltarea industrială. Problema protecției este de mare importanță și în același timp complexă. La rezolvarea ei contribuie mai multe domenii de activitate, mai multe specialități distincte: metalurgia prin elaborare, deformarea plastică și tratamentul termic al unor noi aliaje

rezistente la coroziune; mecanica și chimia prin tehnologii de pregătire minuțioasă a suprafețelor; chimia prin tehnologia elaborării și aplicării diferitelor materiale anticorosive.

Trebuie subliniat că prevenirea oricărui fel de coroziune este posibilă în primul rând prin alegerea și folosirea materialelor adecvate (din punct de vedere al rezistenței la coroziune) condițiilor de lucru.

Materiale pentru conducte

Această clasificare a metodelor de protecție ca și diferitele tabele de rezistență la coroziunea materialelor metalice și unele monografii din literatura de specialitate a înlesnit posibilitatea de rezolvare a problemei protecției, nu însă în suficientă măsură.

Tabelele de coroziune arată compoziția materialului și a fluidului, dar pe lângă acestea intervin numeroși factori: impurități în fluidul transportat, viteza acestuia, variații în concentrația soluțiilor, aerare diferită, formare de cruste, îmbinări de metale diferite, substanțe în suspensie. Datorită existenței acestor condiții se impun încercări de rezistență la coroziune în stații pilot, unde să se reproducă condițiile de exploatare.

Protecția realizată prin îmbunătățiri aduse metalului

Materialele folosite în diferite medii corosive trebuie să aibă proprietatea de a nu reacțioana cu mediul respectiv. Se cunosc materiale care rezistă în bune condiții la medii cu orice grad de agresivitate, dar din considerente economice nu se folosește întotdeauna

materialul cel mai stabil; se utilizează adesea metale mai puțin rezistente, dar mai ieftine și folosite cu protecție.

În acest caz, pentru a rezista totuși la coroziune, aceste materiale sunt supuse unor tratamente, în scopul îmbunătățirii stării suprafeței sau a structurii.

Prelucrarea mecanică și termică a metalelor

În primul rând trebuie subliniat faptul că o prelucrare fină a suprafețelor, conferă o rezistență mărită, în diversele medii agresive.

În general tratamentele termice măresc rezistența la coroziune. Călirea durifică suprafața și omogenizează structura la oțeluri. La oțelurile inoxidabile Cr-Ni duce la micșorarea tendinței acestora la coroziune intercristalină. Normalizarea țevilor din oțel carbon sudate face posibilă eliminarea tensiunilor remanente și previne coroziunea intercristalină în mediile specifice acesteia.

Alierea

Un alt mod de a îmbunătăți comportarea la coroziune a țevilor este alierea. Această operație constă în adăugarea unor mici cantități de elemente, care conferă aliajului capacitatea de a fi mai rezistent la coroziune.

Alamele prezintă un fenomen de coroziune caracteristic, cunoscut sub numele de dezincare. Coroziunea acesta se produce în soluții neutre și slab acide, manifestându-se prin trecerea zincului în produsele de coroziune mai repede decât a cuprului și astfel aliajul sărăcește în zinc.

Prevenirea acestui fenomen se poate realiza cu succes prin alierea alamei cu aluminiu (2%). Alierea cu staniu (1-1,5%) mărește rezistența la apa de mare.

Se mai folosește uneori metoda adăugării unui metal care se corodează și formează pe suprafață o peliculă protectoare. Astfel adaosul de aluminiu în fontă formează pe suprafața fontei o peliculă rezistentă de oxid de aluminiu.

b). Acoperirea suprafeței metalelor

Crearea pe suprafața metalelor a unei pelicule protectoare, care să le izoleze de acțiunea distructivă a mediului înconjurător, este una din căile cele mai vechi folosite în combaterea coroziunii.

Prin această metodă se obține acoperirea metalelor cu un strat mai rezistent la coroziune decât suportul și de multe ori se rezolvă astfel și problema finisării decorative.

În scopul obținerii unei acoperiri de protecție eficiente și durabile, o atenție deosebită trebuie acordată pregătirii suprafeței.

Rezultate optime se obțin la acoperirile efectuate pe o suprafață fără oxizi, rugină, pete de grăsime, particule solide și umiditate, în care caz pelicula protectoare aderă perfect la metal și conferă acestuia o protecție corespunzătoare.

Este cunoscut faptul că existența oricăror impurități chimice sau fizice pe suprafața metalelor duce, în cazul acoperirilor, la o aderență slabă; pelicula este discontinuă, cu posibilități de desprindere și conferă o protecție necorespunzătoare.

Eliminarea oxizilor și hidroxizilor de pe suprafața țevilor se face pe cale mecanică, cu ajutorul unor instalații prevăzute cu rașchete mobile sau prin sablare centrifugală, pe cale chimică prin decapare în soluții acide, soluții alcaline sau săruri topite, după cum reiese din tabel.

Condiții de decapare a metalelor

Depuneri metalice

Gama acestor metode de protecție contra coroziunii se extinde din ce în ce mai mult prin: 1) procedeul electrolitic (depuneri galvanice); 2) pulverizarea metalului topit (metalizare) în aer și în vid; 3) difuziune (cementare); 4) imersie în băi de metal topit; 5) placare.

Stratul de metal depus trebuie să fie compact, foarte aderent, cu rezistență mecanică și termică ridicată.

3. Tipuri de coroziune

Se cunosc mai multe tipuri de coroziune. Eu am încercat în aceste câteva pagini să fac o sinteză a lor. Iată o scurtă schemă a tipurilor de coroziune:

3.3. Coroziunea galvanică a materialelor metalice, în special al țevilor, în medii simulând condițiile din sol

Procesul de distrugere a țevilor îngropate în sol provoacă mari pierderi de metal. Cunoașterea și combaterea acestui tip de coroziune sunt deosebit de importante sub aspect economic.

Problema corosivității solului este deosebit de complexă, procesul de coroziune a țevilor în sol fiind determinat de un mare număr de factori. Se acceptă, în general, că aerarea slabă și aciditatea ridicată, rezistivitatea mică, conținutul ridicat în săruri și umiditatea sunt principalele caracteristici ale solurilor corosive.

Peste atacul direct al solului asupra metalelor cu care vine în contact, se suprapune coroziunea determinată de formarea pilelor de coroziune. În sol, pilele de coroziune pot lua naștere din motive diverse: metale diferite, același metal traversând soluri diferite, același metal de tipuri diferite (o conductă nouă sudată la una veche). Funcționarea elementelor locale crește odată cu scăderea rezistivității solului.

Coroziunea galvanică, apărută ca urmare a contactului a două metale diferite într-un mediu electrolitic, duce la dizolvarea preferențială a metalului mai puțin nobil. Factorii care determină intensitatea coroziunii sunt: diferența între potențialele de coroziune ale metalelor individuale, reacțiile care controlează procesul de coroziune și, după cum s-a arătat, conductivitatea electrolitului.

Încercările efectuate privind coroziunea fierului, cuprului, plumbului și zincului în mai multe tipuri de soluri (cu pH-uri diferite, cu conținut variat de săruri și cu o aerare diferită) au arătat că, dintre cele patru metale studiate, cuprul prezintă cea mai bună rezistență. Coroziunea cuprului apare în următoarele condiții:

soluri cu conținut mare de materii organice și alcaline în care raportul ionilor Cl- și CO32- la ionul SO42- este mare;

soluri cu conținut ridicat de sulfuri;

soluri puternic acide

Pentru stabilirea cuplului galvanic a metalelor s-au utilizat următoarele metode:

compararea gradului de coroziune a probelor cuplate și necuplate expuse în condiții identice. Aceste măsuri s-au efectuat prin metoda pierderii în greutate;

măsurarea potențialelor metalelor individuale și a cuplului față de un electrod de referință;

trasarea curbelor de polarizare a probelor în mediul de testat.

Încercările se efectuează într-o apă sintetică ce conține ionii Cl-, SO42- și CO32-, raportul dintre componenți fiind cel din sol (conținut ioni Cl-: 75-100 p.p.m.). pH-ul apei este apropiat de cel al solului, respectiv 8,5.

3.4. Coroziunea în sol

3.4.1. Caracterizare solurilor

Solurile formează parte superficială a crustei terestre în contact cu atmosfera și are amprenta vieții animale și vegetale. Porozitatea solurilor face ca în ele să se găsească materii solide, lichide gazoase independent una de alta.

Materii solide. Acestea sunt constituite din particule de materii organice și anorganice de diferitele dimensiuni. Solurile pot fi clasificate în funcție de dimensiunea particulelor sau preponderența minereurilor conținute.

Materii lichide faza lichidă o reprezintă apa din sol în care se pot dizolva săruri.

Gazele provin atât din contactul solului cu atmosfera și schimbul cu aceasta cât și din descompunerea materiilor organice. Pentru a defini diferitele caracteristici de solului trebuie ținut cont de conținutul în constituenți solizi, lichizi și gazoși. Solul se caracterizează prin diferite texturi. Cunoscând conținutul de nisip, nămol și argilă din sol, se poate defini textura unui sol. O altă caracteristică, este culoarea solului care poate să provină din materialul de bază dat de produșii chimici, sau de materiile organice în soluri mai mult sau mai puțin umede. În tabelul 3.1 sunt prezentate câteva dominate a acestor culori și caracteristicile lor.

Tabelul 3.1. Caracterizarea solurilor după culoare

3.4.1. Corozivitatea solurilor

Numărul și importanța elementelor de construcții (conducte petroliere, canalizare, aducții de apă, transport de gaze, cabluri electrice, fundații de beton armat, piloni de poduri și multe altele) îngropate total sau parțial în pământ ne obligă să considerăm solul, un mediu coroziv ca toate celelalte medii corozive care au implicații foarte mari privind probleme de coroziune.

Cunoașterea caracterului corosiv sau ne corosiv al unui sol se baza până nu demult pe experiența practică din care se întocmeau statistici, în special cu porțiunile de conducte mai mult și mai frecvent corodate.

La începutul secolului, procesul de coroziune în sol a fost atribuit în întregime curenților vagabonzi sau de dispersie, care apar în sol în mod accidental prin scurgeri de la diverse sure de curenți continuu sau alternativ (tramvai, metrou etc.), fig.3.1. Acești curenți sunt denumiți vagabonzi deoarece au intensități, direcții și trasee variabile.

Deoarece problema coroziunii în sol a devenit alarmantă, în 1910, Congresul Statelor Unite, a comandat un studiu la Biroul Național de Standarde (N.B.S) privind coroziunea în sol.

Studiile au arătat că fenomenul de coroziune poate exista și în solurile complet lipsite de curenți vagabonzi fig.3.2. Cercetările s-au extins asupra factorilor dominanți, responsabile și s-a ajuns la concluzia că fenomenele de coroziune în sol se datoresc unui ansamblu de factori interactivi, dar nici unul nu poate explica singur procesul de

coroziune în sol.

3.4.2. Factorii care determină corozivitatea solului

Coroziunea solului este legată de următorii factori:

Umiditatea

S-a dovedit că umiditatea are o importanță deosebită în procesul de coroziune în sol. În solurile uscate sau în nisipurile deșerturilor coroziunea este inexistentă (îndeosebi coroziunea electrochimică și bacteriană). În aceste soluri uscate, coroziunea după caracterul transportorului oxigenului și după mecanismul de coroziune este asemănătoare cu coroziunea atmosferică. Din contră solurile naturale umede, sunt sisteme coloidale capilar-poroase, în care coroziunea este de natură electrochimică. O dată cu creșterea umezelii, crește și viteza de coroziune doar până la o anumită limită când valoarea ei scade cu creșterea umidității. Scăderea se explică prin faptul că, de la o anumită umiditate transportul oxigenului prin sol este încetinit, deoarece se face exclusiv prin difuziune în timp ce la un grad redus de umiditate se face și prin convecție.

Aerarea diferențiată

Aerarea diferențiată a solului este o consecință a proprietății lui. Gradul de saturare al solului cu aer (capacitatea de aerare a solului) are o mare influență asupra coroziunii solului. Accesul inegal al oxigenului în diferite porțiuni ale unei conducte îngropate (de exemplu) prezintă mari pericole. Componenții chimici, gazoși antrenați cu aerul (CO2, O2, H2S, SO2, SO3, etc.) se dizolvă în apă din sol, influențând puternic viteza de coroziune. Coroziunea din solurile umede fiind de natură electrochimică, valoarea curentului limită de coroziune, corespunzător difuziei oxigenului prin sol poate fi exprimată de legea difuziei:

(3.1.)

unde:

φ – este curentului limită de difuziune;

D – coeficientul de difuzie;

Z – numărul de electroni schimbați în procesul de coroziune;

F – constanta lui Fraday (96.500 C);

X – grosimea stratului de difuzie;

C0 – concentrația substanței care difuzează.

Din relația (3.1) reiese că, valoarea curentului limită de coroziune corespunzător difuziei oxigenului în sol depinde de viteza oxigenului în tipul de sol dat în procesul de coroziune, de grosimea stratului de sol existent deasupra zonei catodice, de structura, umiditatea și compoziția solului.

În solurile foarte umede, difuzia oxigenului este limitată, viteza de coroziune este mică ca urmare a vitezei mici de desfășurare a proceselor catodice.

Cele mai favorabile condiții pentru desfășurarea atât a proceselor catodice cât și a celor anodice (de coroziune) se găsesc în solurile cu umiditate medie, în care viteza de coroziune este maximă.

În solurile bine aerate viteza coroziunii uniforme și viteza coroziunii localizate sunt mari, din cauza prezenței oxigenului în cantități mari în zonele catodice. Ca toate acestea, precipitarea produselor de coroziune care aderă pe suprafața metalului blochează în mare parte procesele anodice și catodice și prin aceasta viteza de coroziune se reduce foarte mult în timp.

Pe de altă parte, în solurile puțin aerate, unde difuzia oxigenului este limitată, coroziunea se desfășoară cu viteză scăzută și de obicei nu variază semnificativ în timp. Astfel putem avea situația în care după un interval mare de timp viteza de coroziune a metalului îngropat într-un sol neaerat (sau puțin aerat) să fie totuși mai mare decât cea într-un sol bine aerat.

pH-ul solului

În general pH –ul crește cu gradul de umiditate, însă este greu de definit în medii tampon, cum este argilă. S-a dovedit că pH –ul nu are rol determinant în coroziunea în sol. Experiența a demonstrat că 90% din sol are pH – ul cuprins între 6 și 9. (exceptând solurile artificiale care pot avea pH mai mic de 6 sau mai mare de 9 cum sunt cenușile, zgurile etc.).

Coroziunea în solurile foarte acide este de obicei intensă și poate decurge și în absența oxigenului cu degajarea de hidrogen pe zonele unde se localizează procesele catodice. În solurile cu aciditate medie coroziunea decurge cu mare ușurință în prezența oxigenului, iar în solurile slab acide coroziunea este mică. Acizii și gazele care prin dizolvarea în apă din sol dau acizi (ca de exemplu CO2), fac să crească concentrația ionilor de H+ în sol (pH < 7) ceea ce duce la dizolvarea produșilor de coroziune de pe suprafața metalului și prin aceasta se împiedică formarea de straturi eventual protectoare metalul corodându-se în continuare cu viteză constantă.

Compoziția chimică a solurilor

Dintre componenții solului importanță prezintă cei ce se dizolvă în apă din sol. Aceștia pot fi: gaze (O2, CO2, H2S, SO2 etc.), acizi, baze, săruri.

Unele gaze prin dizolvarea lor în apă din sol dau acizi (ca exemplu CO2, SO3).

Sărurile acționează diferit. De exemplu sulfatul de calciu, în urma hidrolizei pune în libertate acid sulfuric.

Clorura de sodiu, prin ionii de Cl- pe care îi pune în libertate atacă aproape toate structurile de protecție naturală și în același timp contribuie în cea mai mare măsură la creșterea conductivității electrice a solului ceea ce ușurează apariția coroziunii locale.

În unele situații este posibil ca atunci când întreaga structură metalică este îngropată într-un sol puternic salinizat, coroziunea să fie foarte slabă, aceasta datorită faptului că sarea are tendința de a reține apa din sol și împiedică astfel difuzia oxigenului la interfața metal – sol.

Incluziunile de oxizi de fier la suprafața metalului au caracter catodic și pot produce o coroziune intensă localizată a părților unde nu există oxid.

Adsorbția solului la suprafața metalică

Acest fenomen poate determina în cele mai multe cazuri, forma de coroziune a metalului îngropat.

Conductivitatea electrică

Conductivitatea electrică este foarte importantă în cazul coroziunii locale. Ea depinde de cantitatea de săruri sau alte substanțe ionice din apa din sol, precum și de porozitatea solului. Pe baza conductivității respectiv rezistivității solurilor s-a stabilit empiric așa numita regulă a rezistivității. Astfel solurile cu rezistivitate de la zero la 2000 Ω/cm2/cm, sunt medii agresive, cele cu rezistivitate cuprinsă între 6000 și 10000 Ω/cm2/cm, sunt slab agresive, iar cele care au peste 10000 Ω/cm2/cm vor fi fără agresivitate.

Din experiență s-a constat că la o rezistivitate a solului peste 10000 Ω/cm2/cm, coroziunea conductelor îngropate, este relativ mică. În acest caz costul pentru îngroparea în sol a conductelor în sol este mai mic decât costul protecție catodice a lor.

Coroziune prin curenți vagabonzi (curenți de dispersie)

Coroziunea subterană a instalațiilor, conductelor de transport a apei, a produselor petroliere a conductorilor electrici etc., prin curenți de dispersie (curenți vagabonzi) se desfășoară electrochimic, dar se produce datorită unei energii dată de o sursă exterioară și nu prin energia proprie a procesului ca în cazul coroziunii electrochimice propriu-zise.

Complexitatea teoretică și practică a coroziunii materialelor metalice în sol, rezidă atât în diversitatea factorilor fizico–chimici acceleratori cât și din multitudinea și complexitatea rețelelor metalice subterane care interacționează galvanic între ele.

Un factor hotărâtor în complexitatea corozivității solului îl constituie poluarea electromagnetică a acestuia prin curenți de dispersie (curenți vagabonzi) constituiți din curent continuu, (C.C.) și alternativ (C.A.) în regim liniar și/sau deformat, provenit prin scurgeri atât de la rețeaua electrică urbană (C.C) cât și din sistemul de transport și distribuție a energiei electrice.

Coroziunea conductelor petroliere, de transport apă, de canalizare, mantalele metalice a cablurilor electrice (ecranele electromagnetice și/sau armătura exterioară de protecție) au drept cauză formarea de produși de coroziune cu conductibilitate electrică ridicată. În cazul cablurilor electrice îngropate în subteran, ionii conductori migrează prin porii izolatorului central, facilitând formarea de canale conductoare, către conductorul activ, ducând în final la străpungerea cablului și ca urmare la defectare linilor electrice subterane.

Prezența bacteriilor

Coroziunea în sol este influențată de prezența bacteriilor. Acestea se găsesc în special în terenuri foarte umede (terenuri formate după retragerea apelor de inundații) sau în terenuri mlăștinoase. În general fierul, oțelurile, fontele se corodează ușor sau suferă adesea o coroziune, localizată puternică în soluri umede, salinizate și bine aerate. În solurile uscate coroziunea este mult mai slabă și nu se semnalează coroziunea bacteriană.

3.6. Uzarea de coroziune sau tribocoroziunea

Tribocoroziunea cuprinde un ansamblu de interacțiuni mecanice și chimice care determină degradarea solidelor în mișcare relativă, cu sau fără lubrifiere de contact. Cuprinde uzura-coroziune și coroziune-frecare.

Coroziunea cu uzură (de tip fretting) se produce pe suprafețe metalice în contact supuse unor presiuni statice foarte mari și unor mișcări relative de vibrație sau alunecare extrem de mici. Acest tip de coroziune se observă, spre exemplu, la axele și rulmenții automobilelor transportate cu frânele blocate pe distanțe lungi, pe cale ferată sau maritimă. În aceste condiții, sub acțiunea presiunii statice mari, lubrifiantul poate fi eliminat local și cele două suprafețe metalice în contact, având un înalt grad de finisare, se pot suda. La o mișcare relativă extrem de mică (câteva zeci de microni), sudura se rupe, filmele de pasivare se distrug, iar între cele două suprafețe apar pulberi metalice oxidate sub efectul căldurii degajate. Excelente rezultate în combaterea acestui tip de coroziune se obțin prin utilizarea unor lubrifianți ce conțin bisulfură de molibden ( MoS2 ).

Coroziunea prin frecare constă în micșorarea dimensiunilor pieselor cuplate, aflate în mișcare relativă însoțită de reducerea considerabilă a rezistenței la oboseală, sub acțiunea mecanică și a unui agent agresiv ( chiar și oxigen atmosferic ). Pe suprafețele de contact supuse efortului de forfecare va avea loc transferul particulelor de metal de pe suprafața unei piese pe suprafața celeilalte. După un timp, cantitatea de metal aglomerată în acest mod se va detașa. Mărimea distrugerii depinde de frecvența deplasărilor relative ale pieselor și de umiditatea aerului.

Deși termenul de coroziune prin frecare implică prezența unui mediu corosiv, el este folosit și pentru cazurile când acesta lipsește.

La cuplarea a două piese, contactul dintre ele se realizează numai pe anumite porțiuni. Dacă piesele sunt deplasate tangențial una față de cealaltă, “legăturile” formate la punctele de contact vor fi supuse la forfecare. Dacă o astfel de legătură cedează efortului de forfecare, rezultatul va fi transferul unei particule de metal de pe suprafața uneia din piese pe suprafața celeilalte piese. În urma acumulării în aceeași zonă a particulelor, devine posibilă detașarea masei de metal cauzată printre altele de oxidarea metalului transferat. Procesul de distrugere pe această cale poartă denumirea de uzură prin aderență, deoarece ea rezultă direct din formarea și din stricarea contactelor metalice. De obicei se face distincție între acest fel de uzură și cel care rezultă din acțiunea de tăieri a metalelor de către particulele dure prezente între suprafețele în frecare, denumită uzură prin abraziv.

Pentru piesele din oțel care se freacă în aer distrugerea are inițial un mecanism de uzură de tipul aderentei, care datorită particulelor oxidate acumulate între suprafețe, se transformă într-o uzură abrazivă.

La umidități scăzute, localizarea distrugerii este evidentă, însă pe măsură ce umiditatea crește ea devine mai puțin clară, datorită atât reducerii distrugerii cât și distribuției mai uniforme a acesteia pe suprafața metalului. Reducerea distrugerii totale care se constată cu creșterea umidității, se explică prin acțiunea de lubrifiere a filmului de apă și prin formarea oxizilor hidratați cu duritate foarte mică.

Deosebit de important la coroziunea prin frecare este frecvența deplasărilor relative ale pieselor aflate în frecare. Dacă frecvența acestor deplasări este foarte mică, atunci grosimea filmului de oxid format pe suprafața erodată devine destul de mare înainte ca acesta să fie îndepărtat de pe următoarea particulă abrazivă. La frecvențe mari, grosimea filmului de oxid reapărut este așa de mică încât abrazivul va da naștere la particule alcătuite practic numai din metal pur.

Duritatea mai mică a oxizilor de fier hidratați în raport cu aceea a fierului metalic explică de ce piesele din oțel se distrug mai intens la frecvențe mici decât la frecvențe mari.

Coroziunea prin frecare poate fi oprită prin eliminarea mișcărilor de alunecare dintre suprafețele sub sarcină, prin durificarea cu acoperiri speciale a suprafețelor în frecare precum și printr-o ungere corespunzătoare.

3.10. Coroziunea în apa de mare

Aliajele feroase și neferoase, impuse acțiunii apei de mare, suferă o coroziune electrochimică, de obicei localizată (punctiformă), de diferite intensități.

Salinitatea, temperatura, agitarea și componența biologică sunt factori hotărâtori în intensificarea coroziunii țevilor.

De asemenea, compoziția chimică este variată și trebuie subliniat aportul în procesul de coroziune al iodului, bromului, elemente cu rază moleculară mică deci cu putere de pătrundere și reactivitate mare, precum și al hidrogenului sulfurat. Acești factori: brom, iod, hidrogen sulfurat, la o analiză chimică obișnuită nu se dozează. Viteza de coroziune a diferitelor aliaje nu diferă mult în funcție de marea sau oceanul în care se desfășoară, cu toată diferențierea dintre acestea. Se constată că se produce o coroziune aproape egală într-un ocean din zona tropicală și altul din zona temperată. Aceasta se explică prin faptul că ridicarea temperaturii accelerează coroziunea, dar în același timp pe suprafața metalică se depun straturi calcaroase care împiedică coroziunea. Importantă este și acțiunea microorganismelor asupra metalelor.

Aliajele expuse acțiunii apei de mare se acoperă cu o serie de organisme marine printre care: alge, moluște, corali, crustacee, care contribuie la accelerarea coroziunii.

Temperatura, existența curenților oceanici, anotimpul, precum și existența produșilor de coroziune pe metale, înlesnesc depunerea organismelor marine. Acțiunea luminii, gradul de prelucrare a suprafeței ca și lumina mare de deplasare a materialelor metalice, influențează aceste depuneri.

Dintre metalele rezistente, în aceste condiții, se amintesc: nichelul, cuprul și aliajele sale, bronzurile cu staniu și bronzurile de aluminiu.

3.11. Coroziunea atmosferică

Coroziunea atmosferică este una din formele de distrugere corozivă cele mai răspândite. Consrtucții industriale, mașini, păduri, căi ferate, clădiri, sunt supuse necontenit acțiunii atmosferice.

Mecanismul după care decurge acest tip de coroziune este de natură electrochimică, datorită faptului că există permanent umiditate și oxigen. Formele de manifestare a acestui atac coroziv sunt variate. În prima fază a procesului, suprafața metalului devine mată, iși pierde luciul metalic. Acest fapt prezintă o deosebită importanță, în primul rând pentru că indică începutul procesului decoroziune prin aparițiaunei pelicule de produși de coroziune rezultați din reacția metal-mediu.

3.13. Coroziunea metalelor și aliajelor în combustibili lichizi și în uleiuri

Produsele petroliere sunt formate în principal din hidrocarburi parafinice, cromatice, naftanice care în stare pură nu atacă metalele (cele alcaline chiar se păstrează în hidrocarburi pentru a nu se coroda). Substanțele sulfuroase dizolvate (în proporție de 0,01-0,02%), în hidrocarburile din țiței ca de exemplu hidrogenul sulfurat, mercaptanii, sulfurile de alchil, tiofenii, tiofanii, sulfura de carbon, sulf elementar, sunt principalii constituenți agresivi existenți în produsele petroliere, constituenți a căror agresivitate se intensifică puternic în prezența apei.

Hidrogenul sulfurat dizolvat în petrol corodează fierul și metalele neferoase cu formarea de sulfuri. Sulful elementar atacă mercurul, cuprul și argintul. Nichelul, plumbul, cuprul și aliajele lor sunt puternic atacate de mercaptani cu formare de mercaptide.

Uleiurile pure, practic nu atacă metalele. Produșii de oxidare a uleiurilor, peroxizii organici rezultați în urma degradării în funcționare a uleiurilor, impurifică uleiurile și prin aceasta devin corozive. Astfel, cuzineții din aliaje de Cu-Pb, Cd-Ni, Cd-Ag se corodează mai intens decât cele acoperite cu Sn, In, Sb.

Aliajele feroase, nu sunt atacate de peroxizii organici rezultați în urma degradării uleiurilor.

4.1. Descrierea instalației de coroziune în ceață salină

4.1.Generalități

Instalația de încercare în ceață salină este destinată determinării rezistenței

diferitelor produse industriale, la degradările produse de aerosolii salini. Prin această încercare se urmărește stabilirea calității și uniformității acoperirilor de protecție.

Instalația este capabilă să ofere două posibilități de realizare a acestei încercări:

încercare continuă

încercare discontinuă

Instalația a fost concepută în ideea realizării următoarelor funcțiuni:

încălzirea unei incinte ( spațiul de încercare) la temperatură contantă ( de la temperatura medilului ambiant la 400C) și realizarea unei termostatări cu o precizie de 20C );

realizarea, în spațiul de încercări, a unei atmosfere cu aerosoli salini și umiditate, necesară efectuării încercărilor la ceață salină. Atmosfera trebuie să fie uniformă, indiferent de zona cuvei; în ceea ce privește umiditatea și distribuția aerosolilor, acestea sunt caracterizate de specificațiile standardelor și normelor interne și internaționale;

dirijarea fazelor de lucru astfel ca instalația să permită realizarea ambelor metode de încercare la ceață salină, continuă sau discontinuă.

2.Decsrierea aparatului

Instalația (fig. 1) este concepută sub forma a 3 unități distincte:

A – compresor tip. C.U.D.- 3, fabricat la I.O.R. București

B – pupitru de comandă

C – camera de încercare

Camera de încercare este de forma paraleleipdică și se prezintă sub formă unei construcții cu pereți dubli: cel din exterior din tablă de oțel carbon, iar cel din interior din poliester armat cu fibre de sticlă pentru a fi rezistent la coroziune. Accesul în cameră este permis pe la partea superoiară prin intermediul unui capac construit din policlorură de vinil. Încălzirea este realizată de o rezistența electrică montată în spațiul dintre cei doi

pereți, pe două din cele 4 laturi. În interior se găsesc: duza de pulverizare, traductorul de temperatură, conducte flexibile pentru aer și soluții. Pe capac este montat un temometru cu mercur. Lateral, camera este prevazută cu: ștuțuri de acces pentru aer și apă, ștuț de evacuare, prize de alimentare cu curent a rezistenței de încălzire și de racordare a taductorului.

Pupitrul de comandă prezintă la partea superioară un panou pe care sint montate elementele de comandă și control: întrerupătoare, comutatoare, relee de temporizare, lămpi de semnalizare etc.

La sertarul pupitrului de comandă, închis u capac, se află tabloul electric format din: contactoare, reglete, siguranțe etc. La partea inferioară a pupitrului se află montate: termoregulatorul, agregatele pentru realizarea presiunii de lucru și umezirea aerului, rezervorul de soluție etc.

Cele două unități – pupitrul de comandă și camera de încercări – sunt puse în legătură prin conducte flexibile și conductori electrici. În plus, pe pupitrul de comandă se află montate: priza electrică de alimentare și comutatorul de comandă al compresorului.

4.2. Prezentarea instalației de ceață salină

Fig.4.1

1 – comutator; 2 – lampă semnalizare termostat; 3 – comutator general: 4 – lampă semnalizare rețea; 5 – programator I durată pulverizare: 6 – manometru; 7- rozetă; 8 – programator II durată pulverizare; 9 – lampă h3 semnalizare ciclu continuu; 10 – selector încercare continuu-discontinuu; 11 – lampă semnalizare ciclu discontinuu; 12 – priză;

13 – priză; 14 – rezervor; 15 – conducte flexibile; 16 – regulator; 17 – umidificator; 18 – priză bipolară; 19 – stuț; 20 – priză; 21 – priză; 22 – termometru; 23 – traductor; 24 – capac; 25 – pulverizator; 26 – stativ; 27 – rezistență.

4.3. Schema de funcționare a instalației de ceață salină

Fig.4.2

1 – flitru; 2 – compesor; 3 – ventil manual; 4 – manometru; 5 – ventil mecanic; 6 – umidificator; 7 – pulverizator; 8 – rezervor soluție; 9 – cameră; 10 – priză rezistență încălzirea; 11 – termoregulator 10 0C; 12 – rezistență încălzire; 13 – termometru cu mercur; Z1 – furtun polietilenă 10; Z1 – furtun polietilenă 6.

Conform fig.1 principalele părți componente ale instalației de încercări la ceață salină:

COMUTATORUL I2 ( poz.1) pentru acționarea compresorului. Asigură conectarea compresorului la rețeaua de alimantare.

LAMPA h2 SEMNALIZARE – TERMOSTAT (poz.2.). Indică funcționarea sistemului de încălrire a camerei de încercări.

COMUTATORUL GENERAL I1 – REȚEA (poz.3). Permite conectarea întregii instalațieii la rețeaua de alimentare.

Lampa h1SEMNALIZAREA REȚEA (poz. 4.). Aprinderea și probează faptul că instalația a fost conectată la rețeaua de almentare.

PROGRAMATOR – DURATĂ PULVERIZARE (poz.5.). este u releu de temporizare cu ajutorul careia se stabilește ( se prescrie) durata de pulverizare în cazul încercării variantei discontinue.

MANOMETRU ( poz. 6.) Indică presiunea aerului folosit la pulverizare.

RPZETA(poz.7). Acționarea ei, prin rotirea spre stînga sau dreapta, permite ca prin intermediul unui ventoil manual să fie reglată valoarea presiunii areului folosit la pulverizare.

PRGRAMATOR II DURATĂ PAUZĂ PULVERIZARE (poz.8.) este un releu de temporizare cu ajutorul căruia se stabilește 8 se prescrie) durata de nefuncționare ( de pauză) a pulverizării în cazul încercăii variantei discontinue.

LAMPA h3 SEMNALIZARE CICLU CONTINUU ( poz.9). Funcționarea ei atestă că instalația este prograqmată să realizeze varianta de încercare continuă.

SELECTORUL I3 ÎNCERCĂRI: CONTINUU – DISCONTINUU (poz.10). Prin comutarea pe una din pozițiile ,,0,, sau ,,1,, sau ,,2,, , permite alegerea tipului de încercare: varianta ,, continuu ,, , respectiv ,, discontinuu,, .

LAMPA h4 SEMNALIZARE CICLU DISCONTINUU (poz. 11). Funcționarea ei atestă că instalația a fost programată să realizeze varianta ,, discontinuu ,, de încercare.

PRIZA P1 ( poz.12). este poziționată pe pupitrul de comandă, pentru conectarea traductorului de temperatură ( sondă Pt 100)

PRIZA P2 BIPOLARĂ (poz.13). cu contact de protecție, pentru conectarea rezistenței de încălzire R1 la pupitrul de comandă.

REZERVOR soluției NaCl (poz. 14). Avândo capacitate de cca.30 litri, permite asigurarea pentru o perioadă de funcționare de 24 ore (funcționare continuă) a necesarului de soluție salină.

CONDUCTE FLEXIBILE ( poz.15) pentru aer și soluție salină.

REGULATOR E 112 de temperatură (poz. 16) comandă alimentarea ( poz.16). comandă alimentarea cu curent a rezistenței de încălzire când temperatura scade sub valoarea prescrisă.

Pentru aceasta, pe cadranul aparatului există două repere de culoare roșie. Reperul inferior este fixat pe poziția 50oC și este utilizat ca limitator de siguranță pentru cazul nefuncționării microîntrerupătorului de pe primul reper.

UMIDIFICATORUL (poz.17) esteun vas cu apă prin care trece aerul, pentru a fi umezit, înainte de a intra în camera de încercări.

PRIZA P4 BIPOLARĂ (poz. 18) cu contact de protecție, pentru conectarea compresorului la pupitrul de comandă.

ȘTUȚ ( poz.19) de evacuare a soluției din camara de încercări.

PRIZA P3 (poz. 20). Permite

Conectarea rezistenței de încălzire aflată în camera de încercări, la panoul de comandă, folosind un cablu cu ștecher la ambele capete.

PRIZA f2 ( poz.21) situată pe capacul camarei de încercări servește la conectarea traductorului de temperatură (sonds Pt 100).

TERMOMETRU (poz. 22) de control al temperaturii din cameră

TRADUCTOR (poz.23) de temperatură, format dintr-o termorezistență tip Pt 100 introdusă într-o teacă de oțel inoxidabil.

CAPACUL ( poz. 24) camerei de încercări. Permite accesul în camera de încercări

PULVERIZATOR (poz. 25)

STATIV ( poz. 26) pentru suspendarea probelor ce urmează a fi încercate la ceață salină.

REZISTENȚA R de încălzire a camerei de încercări, cu caracteristicile:

P = 1,4 kw, U = 220 V.

4.3. Caracteristici tehnice și funcționale

4.3.1 Cracteristici tehnice și dimensionale:

două posibilități de realizare a încercării la ceață salină: continuă și discontinuă;

spațiul util de încercare: 0,75 m3

gama de temperatură: de la temperatura mediului ambiant la 40oC, cu reglaj în trepte de câte un grad;

precizia reglării temperaturii și termostatării în camera de încercare: 20C

umiditatea relativă realizată în camera de încercare: min 95%

tensiunea de alimentare: 220 V; 50 Hz;

consum total de putere: max 2W

dimensiuni de gabarit: camera de încercare : 900x800x1000 mm; pupitrul de comandă: 800x600x1000 mm;

4.3.2 Caracteristici funcționale.

Principiul de funcționare constă în menținerea diferențelor materiale și sisteme de protecție în atmosferă de ceață salimă cu o concentrație prestabilită, la o temperatură și presiune controlate, pe o perioadă de timp determinată.

În camera de încercări (9) se realizează, prin intermediul rezistenței de încălzire (12) a traductorului Pt 100 și a unui termoregulator (11), o temperatură constantă de lucru conform valorii prescrise. Tot în această cameră, cu ajutorul pulverizatorului (7), se realizează mediul de încercare dorit și anume ceața salină. În acest scop, la pulverizator ajung soluția de clorură de sodiu din rezervor (poz.14, fig1) și aerul umectat din umidificator (6). Aerul este trensmis cu o anumită presiune prin intermediul compresorului megnetic (2) dotat cu filtrul F.Această presiune citită pe manometru (4) poate fi reglată cu ajutorul ventilului manual (3).

4.4. Modul de utilizare

4.4.1 Operații pregătitoare

După montarea și punere în funcțiune, aparatul este supus următoarele operații pregătitoare:

1. – se umple rezervorul (poz.14, fig.1) cu soluție salină preparată în prealabil:

2. – se umple umidificatorul ( poz.17, fig.1) cu apă pănă la nivelul notat cu reperul

,, maxim ,,

3. – se execută ungerea cu ulei a compresorului;

.4. – se introduc probele în camera de încercări, fixându – se pe stativ;

5. – se racordează pupitrul la o comandă prin intermediul cordonului de alimentare

la o priză 220 V / 50 Hz, prevăzută cu contact de protecție.

Din acest moment instalația este pregătită pentru a executa una din cele două variante de încercări la ceață salină:

A – variația ciclului continuu

B – variația ciclului discontinuu

4.4.2. Modul de lucru.

1. Ciclul continuu de încercări la ceață salină.

Se citește la manometrul (poz.6, fig.4.1) de pe panoul de comandă valoarea presiunii aerului. Presiunea de lucru a aerului trebuie să fie cuprinsă în intervalul 0,8 – 1,2 atm. Această valoare se obține prin rotirea într-un sens sau altul a rozetei ventilului manual.

Se trece selectorul I3 (poz.10, fig.4.1) de pe poziția ,, 0,, pe poziția ,, 1 ,, , moment în care lampa de semnalizare h3 (poz.9, fig.4.1) se aprinde indicând funcționarea instalației. Din acest moment funcționează și pulverizarea în camera de încercări. Dacă este nevoie se execută reglajul pulverizării, acționând prin rotire duza și piulița de fixare ale pulverizatorului (poz.25, fig.4.1).

Se fixează capacul (poz.24) pe camera de încercări cu ajutorul celor 4 piulițe randalinate.

Atingerea și stabilirea temperaturii de lucru prescrise sunt semnalate prin atingerea lămpii h2 (poz.2, fig.4.1).

Atenție! Reperul superior este fixat pe poziția 500C și nu trebuie să fie deplasat.

2. Ciclul discontinuu de încercare la ceață salină

Se citește la manometru (poz.6, fig.4.1) de pe panoul de comandă valoarea presiunii aerului. Presiunea de lucru a aerului trebuie să fie compusă în intervalul 0,8- 1,2 atm, valoarea la care se ajunge prin rotirea într-un sens sau altul a rozetei ventilului manual (poz.3, fig.4.1) de pe poziția ,,0,, pe poziția ,,2,, . Aprinderea lămpii de semnalizare h4 (poz.11,fig4.1) indică funcționarea instalației în regimul de încercare discontinuu. Din acest moment pulverizarea în camera de încercări funcționează. Dacă este nevoie, pulverizarea poate fi regulată prin rotirea duzei și a piuliței de fixare ale pulverizatorului (poz.25, fig.4.1).

Se fixează capacul (poz.24) pe camera de încercări cu ajutorul celor 4 piulițe randalinate.

Notă Funcționarea fără capac a instalației sau cu capacul montat defectuos conduce la nerealizarea parametrilor optimi necesari determinărilor.

Atingerea și stabilizarea temperaturii de lucru prescrise sunt puse în evidență prin stingerea lămpii de semnalizarea h2 (poz.2, fig.4.1.).

Atenție ! Reperul superior de pe cadrul termoregulatorului este fixat pe poziția 300C și nu trebuie să fie deplasat!

Din acest moment instalația se află în regim optim de funcționare. După menținerea probelor în atmosferă controlată de ceață salină a camerei de încercări pe o perioadă de timp prestabilită, se determină gradul de coordonare, comportarea acestora la acțiunea exercitată de mediul salin etc.

5. Probleme legate de montare si protecția muncii

5.1. Instrucțiuni de transport, depozitare, consersare

Instalația este ambiantă în trei unități distincte de ambalare. Depozitarea și conservarea trebuie făcute în încăperi lipsite de praf, agenți corosivi și impurități agresive de vapori sau gaze.

Pe durata depozitării și conservării vor fi asigurate următoarele condiții climatice:

temperatura: o0C, 350C

umiditatea relativă: max. 85% la temperatura de 200C.

5.2. Instrucțiuni de montaj

Pentru instalarea utilajului sunt necesare: priză de alimentare 220V/ 50 Hz cu contact de protecție și canal de scurgere pentru evacuarea soluției rezultate prin condensare în camera de încercări.

5.3. Instrucțiuni de punere în funcțiune

Se racordează prin conductele flexibile din polietilenă, prizele – ștuțurile de aer și apă ale camerei de încercări la pupitrul de comandă. Se racordează compresorul la pupitrul de comandă prin intermediul unei conducte de aer. Se racordează electric compresorul la panoul de comandă prin intermediul unui cordon de alimentare și a prizei.

Se racordează electric rezistenței de încălzire la pupitrul de comandă, prin intermediul unui cordon de alimentare și a prizelor. Se recomandă traductorul de temperatură la pupitrul de comandă cu ajutorul unui cordon de legătură și a prizelor.

Se execută punerea la pământ a întregii instalații folosind borna de pe camera de încărcare, bornă situată lângă ștuțul de evacuare. După efectuarea acestor legături și a operațiilor pregătitoare de la pct.4, se prescrie temperatura de lucru cu ajutorul reperului inferior de pe cadranul regulatorului de temperatura. (poz.16).

Apoi, în funcție de variația încercării la ceață salină, se execută următoarele operații:

– ciclul continuu:

Se trecere comutatorului general de pe poziția ,,0 ,, pe poziția ,,1,2,, ,prin rotire. Lampa de semnalizare rețea se aprinde indicând că pupitrul de comandă a fost

conectat la rețea. De asemenea, aprinderea lămpii de semnalizare arată că rezistența de încălzire funcționează.

Se acționează prin rotire asupra comutatorului trecându-l de pe poziția ,, 0 ,, pe poziția ,,1,, . În acest moment compresorul este alimentat cu curent și începe să funcționeze.

Se aprinde lampa de semnalizare care indică începerea funcționării instalației.

– ciclul discontinuu:

programul de funcționare al pulverizatorului se stabilește astfel: cu ajutorul programatorului se fixează durata de pulverizare; cu ajutorul programatorului se fixează durata de nefuncționare (pauză) a pulverizării.

Se trece comutatorul general de pe poziția ,,0,, pe poziția ,,I,, prin rotire. Lampa de semnalizare se aprinde indicând că pupitrul de comandă a fost conectat la rețea. De asemenea, aprinderea lămpii de semnalizare arată că rezistența de încălzire funcționează.

Se acționează prin rotire asupra comutatorului trecându-l de pe poziția ,,0,, pe poziția ,,I,,. În acest moment compresorul este alimentat și începe să funcționeze.

Atingerea și stabilirea temperaturii de lucru prescrise sunt puse în evidență prin stingerea lămpii de semnalizare.

5.4. Măsuri de tehnica securității muncii si protecția muncii

Instalația se racordează la cablul de alimentare prin intermediul unei prize prevăzute cu borne de legare la pământ, de protecție. Părțile metalice ale pupitrului de comandă și camerei de încărcare, care în mod normal nu sunt sub tensiune, dar pot fii puse în mod accidental, sunt conectate la borna de protecție cu legătură la pământ.

Orice intervenție în interiorul instalației se va face numai după deconectarea acesteia de la rețea.

5.5. Instrucțiuni de întreținere și exploatare

Camera de încercări –

Fiind căptușită cu poliester armat cu fibră de sticlă, camera de încărcare este rezistentă la coroziune și nu necesită o întindere specială.

Totuși, săptămânal trebuie spălată cu apă caldă și detergenți, pentru îndepărtarea crustei de sare și a resturilor de produși de coroziune acumulate pe fundul cuvei. Se evacuează, de asemenea, condensul de pe fundul camerei, prin încălzirea acestuia.

Pulverizatorul –

La sfârșitul săptămânii, diuza de pulverizare trebuie spălată cu apă caldă. Căpăcelele de la vârful duzei se vor deșuruba ușor și se vor curăța de eventuala crustă de sare prin imersare în apă caldă. Pentru a evita deteriorarea sau spargerea duzei, nu se vor folosi obiecte tari la desfundarea ei.

Compresorul –

Se va executa zilnic ungerea lui pentru a evita distrugerea prematură a acestuia.

Umidificatorul –

În scopul realizării umidității maxime este necesar să se controleze zilnic nivelzl apei în umidificator, după cum urmează:

cu compresorul în stare de funcționare se așază conducta transparență de intrare a aerului în umidificator, într-o poziției vertical – paralelă cu umidificatorul;

se compară nivelul apei din conductă cu cele două repere ,, maxim,, și ,,minim,, inscripționate pe peretele umidificatorului;

dacă nivelul apei ne se încadrează între aceste două repere, se completează umidificatorul cu o cantitate corespunzătoare de apă, introdusă prin pâlnia de la partea superioară a acestuia.

5.6. Defecțiuni posibile și cauzele lor

Datorită impurităților prezente în soluția de apă sărată, se poate înfunda duza pulverizatorului. Această defecțiune se poate evita prin filtrarea soluției, sau se poate remedia prin curățirea duzei cu ajutorul unei sârme subțiri de 0,3 mm.

La transport se pot fisura piesele care sunt confecționate din P.V.C. (capacele, duza etc.) din cauza manevrărilor incorecte, ale aparatului.

5.7. Instrucțiuni de verificare, control și recepție

Verificarea și controlul aparatului se face de către serviciul CTC al întreprinderii producătoare, înaintea livrării, după care se eliberează un certificat de calitate care însoțește aparatul la livrare.

=== Capitolul II ===

Capitolul II