LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Поляризаційні методи визначення швидкості корозії металів та їх метрологічна оцінка

формули розрахунку КПК для двохелектродної схеми вимірювань;

- розробити спосіб вимірювання кінетичних параметрів корозії методом НПП з урахуванням опору корозійного середовища;

- методом НПП визначити КПК у різних технологічних середовищах з дифузійним та пасиваційним контролем корозії;

- оцінити вплив методологічних факторів вимірювання, а саме діапазону та швидкості накладання поляризації, обробки поверхні металу, а також опору корозійного середовища на точність визначення КПК;

- розробити проект стандартного зразка корозивності рідкого електропровідного середовища та отримати стандартні дані.

Об'єкт дослідження: електрохімічні методи визначення швидкості корозії металу.

Предмет дослідження: вимірювання кінетичних параметрів корозії методами лінійної і нелінійної поляризації, їх методологія та метрологічна оцінка.

Методи досліджень: У роботі використані електрохімічні методи: поляризаційного опору, потенціостатичні, потенціодинамічні та гальванодинамічні поляризаційні вимірювання, гравіметричний метод визначення швидкості корозії, фотоколориметричний та спектрофотометричний методи аналізу корозивних розчинів.



Наукова новизна одержаних результатів.

  • Вперше розроблено теоретичні основи метода нелінійної подвійної поляризації для визначення струму корозії і коефіцієнтів Тафеля в умовах дифузійного контролю та пасивації, який відрізняється від відомих тим, що дозволяє отримати аналітичні формули розрахунку струму корозії та коефіцієнта Тафеля на основі вимірів поляризаційних струмів двохелектродної комірки. Виведені формули мінімальної та максимальної методологічних відносних похибок вимірювання ШК методом НПП і проведено аналіз похибок метода в залежності від діапазону вимірювання.

  • Вперше розроблено спосіб визначення КПК запропонованим методом НПП в малопровідних середовищах з урахуванням опору корозійного розчину у гальванодинамічному режимі двохелектродних вимірів поляризаційних даних.

  • Встановлено, що йодат калію в діапазоні концентрацій 0,5 – 2,0 г/л виявляє пасивуючу дію на маловуглецеву сталь у модельній воді середньої і низької провідності, яка посилюється в суміші з уротропіном. Критичною пасивуючою концентрацією для маловуглецевої сталі є концентрація 0,5 г/л KJO3.

  • Встановлені та обґрунтовані лінійні залежності емпіричних коефіцієнтів К взаємозв'язку між Rp та ШК від концентрації сірчаної кислоти та інгібіторів кислотного травлення маловуглецевої сталі КПІ-3, КПІ-9, катапін К, ХОСП-10 в методі лінійної поляризації, екстремальна температурна залежність коефіцієнта К з мінімумом при t ≈ 50 0С для маловуглецевої сталі в сірчаній кислоті в області концентрацій 0,01н - 2,0н. У нейтральних середовищах коефіцієнт К мало залежить від температури.

Практичне значення отриманих результатів. Підвищено ефективність застосовування метода лінійної поляризації завдяки визначеним закономірностям коефіцієнтів перерахунку поляризаційного опору на швидкість корозії К у процесах кислотного травлення металів. Для травильних агрегатів, де підтримуються постійними рН, концентрація сульфату заліза та температура, отримана калібрувальна крива визначення концентрації інгібітору ХОСП-10 залежно від поляризаційного опору сталі 08кп. Використання калібрувальних кривих дозволить підтримувати оптимальний режим травлення та економічно витрачати інгібітори. Температурні залежності коефіцієнта К, отримані для широкого інтервалу концентрацій сірчаної кислоти, сприятимуть поліпшенню корозійного контролю у процесі травлення. Використання температурних залежностей К для водопровідної води підвищить точність корозійного контролю приладами на основі метода поляризаційного опору в системах теплових мереж та трубопроводів гарячого водопостачання.

Розроблений новий метод НПП, спосіб урахування падіння напруги на опорі розчину та отримані цим методом надійні результати вимірювання швидкості корозії являють собою основу для створення нового покоління приладів-корозиметрів.

Створення і використання стандартного зразка корозивності середовища, який відтворює корозію маловуглецевої сталі в електропровідному розчині при постійній температурі та перемішуванні, а також стандартних даних зменшить трудомісткість методик метрологічної повірки корозійно-вимірювальних приладів. Розроблені проекти методик повірки та програм метрологічної атестації вимірювача поляризаційного опору Р5126 та корозійно-вимірювальної установки УК-2.

Особистий внесок здобувача. Автором дисертації особисто виконано критичний аналіз стану проблеми та вибір напрямку експериментальних досліджень. Більшість експериментальних даних та теоретичних узагальнень по розробленому методу нелінійної поляризації одержані і сформульовані безпосередньо здобувачем. Автором виведені аналітичні формули обчислення методичної похибки визначення швидкості корозії залежно від точності вимірювання поляризаційних струмів.

Обговорення отриманих результатів та узагальнення висновків роботи проведені сумісно з науковим керівником роботи, д.т.н. Ю.С. Герасименком. Здобувач приймала участь в експериментальних дослідженнях і обговоренні результатів разом зі співробітниками сектора корозиметрії НТТУ „КПІ" по методу поляризаційного опору. Комп'ютерні програми обробки поляризаційних даних для визначення кінетичних параметрів корозії методом НПП та їх статистичного опрацювання розроблені як автором самостійно, так і за участю студентки ХТФ В. Приміської.

Методики метрологічної оцінки метода поляризаційного опору та проекти методик метрологічної повірки корозійно-вимірювальної установки УК-2 розроблені здобувачем особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень представлені на трьох міжнародних конференціях-виставках „Проблеми корозії та протикорозійного захисту конструкційних матеріалів" у м. Львові: „Корозія – 94", (1994 р.), „Корозія – 2002" (2002 р.), „Корозія – 2004" (2004 р.) та на конференції „Електрохімічний захист і корозійний контроль". (м. Сєвєродонецьк, 2001 р.).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 10 статей у фахових журналах і тези доповідей, отримано патент України.

Структура та обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, семи розділів, висновків, переліку посилань і трьох додатків. Загальний обсяг 214 сторінок, у тому числі 23 таблиці, 29 рисунків, додатки надруковані на 44 сторінках. Список використаних джерел складається з 220 посилань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі викладено загальну оцінку проблеми вимірювання швидкості корозії електрохімічними методами, обґрунтовано її актуальність, охарактеризовані наукова новизна роботи та її практична