Теоретическое и практическое исследование влияния производных гидразидов и гидразонов на коррозию и наводороживание стали Ст.3 в присутствии дейтеромицетов

• Автор: Маляревский, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1. Биологическая коррозия

2.2. Мицелиалыгая коррозия металлов

2.2.1. Механизм мицелиальной коррозии

2.2.2 Биохимические особенности действия микромицетов

2.3. Способы защиты металлов от биологической коррозии

2.4. Действие ингибиторов биокоррозии. Биоциды

2.5. Наводороживание стали

2.5.1. Водородная хрупкость металлов

2.5.2. Взаимодействие водорода со сталью
2.5.3. Ингибиторы наводороживания стали
2.6. Определение содержания водорода в стали методом анодного
растворения
2.7. Квантово химические расчеты
2.8. Вычисление геометрии органических соединений
2.9. Постановка задачи исследования
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Приготовление питательной среды для мицелиальных грибов
3.2. Количественные характеристики коррозионного процесса
3.3. Определение количества абсорбированного водорода
3.4. Органические соединения, исследованные в работе
4. ВЛИЯНИЕ ИССЕДОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОЦЕСС БИОКОРРОЗИИ И НАВОДОРОЖИВАНИЯ СТАЛИ
4.1. Влияние ОС на скорость коррозии исследованных образцов
4.2. Влияние ОС на биомассу исследованных микромицетов
4.3. Влияние ОС на содержание продуктов метаболизма после экспозиции
4.4. Влияние ОС на изменение редокс-потенциала среды
4.5. Влияние ОС на изменение pH среды
4.6. Влияние ОС на содержание абсорбированного водорода в приповерхностном слое
исследованных образцов стали
4.7 Результаты кваптовохимических расчетов исследованных ОС
5. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ
Среди проблем, порожденных научно-технической революцией, особое место занимают вопросы защиты материалов, изделий и сооружений от биологического повреждения и обрастания. Только учтенные потери от биоповреждений составляют 5-7 % стоимости мировой промышленной продукции [1-3], и они имеют тенденцию к росту. В связи с этим защита материалов и изделий от биологического повреждения и обрастания актуальна и имеет большое народнохозяйственное значение. Как известно, на незащищенной металлической поверхности в среде нефтепродукта в присутствии даже небольшого количества воды, кроме химической и электрохимической коррозии, развивается биокоррозия. Активному развитию биокоррозии способствуют не только вода, но и компоненты, содержащие азот, серу, кислород. Наряду с углеводородами они используются микрофлорой в качестве питательной среды. Агрессивное воздействие микрофлоры проявляется в повышении скорости деструкции металла, который в этом случае разрушается в 2-3 раза быстрее, чем при обычной электрохимической коррозии в растворах электролитов. Этот процесс сопровождается резким ухудшением эксплуатационных показателей металла: снижением прочностных характеристик при длительно
действующих статических и знакопеременных циклических напряжений, увеличением скорости образования микротрещин, ухудшением теплостойкости и других электрофизических показателей.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 2.1. Биологическая коррозия
Биологическая коррозия — это процесс коррозионного разрушения металла в условиях воздействия микроорганизмов [1]. Часто инициирование процессов электрохимической коррозии металлов связано с жизнедеятельностью бактерий и грибов [2]. Биокоррозию можно рассматривать как самостоятельный вид коррозии наряду с такими как морская, атмосферная грунтовая, контактная и т. п. Однако чаще она протекает совместно с атмосферной или почвенной, в водных растворах или в неэлектролитах, инициирует и интенсифицирует их [3-8]. Идентифицирование биокоррозии, особенно на ранних стадиях ее развития, возможно при проведении целенаправленных биохимических исследований. Биоповреждениям подвержены подземные сооружения, оборудование нефтяной промышленности, топливные системы самолетов, трубопроводы при контакте с почвой и водными средами, элементы конструкций машин, защищенные консервационными смазочными материалами и лакокрасочными покрытиями [9-16]. Коррозионные эффекты при участии микроорганизмов аналогичны другим видам коррозии, например, подобно локальной сосредоточенной коррозии в результате биоповреждений образуются блестящие или шероховатые плоские малозаметные углубления, особенно под шламом или тонкими окисными пленками, а также раковины различной глубины под слоем продуктов коррозии. Характерными признаками биоповреждений различных материалов являются различные локальные, неравномерные язвы и питтинги, общее поражение поверхностей металлов. Биокоррозию подразделяют на бактериальную, протекающую в водных средах при наличии особого вида бактерий (в почве, воде, топливе) и мицелиальную коррозию— в атмосферных условиях, при контакте с почвой, при увлажнении поверхности, при наличии загрязнений, спор, мицелия и продуктов жизнедеятельности грибов. Возможен вид биокоррозии при

литературе INDO), ПДДП (пренебрежение двухатомным дифференциальным перекрыванием (в зарубежной литературе NDDO).
В перечисленных выше приближениях волновые функции рассчитывают только для валентных электронов, а электроны внутренних оболочек включают в остов молекулы; используют минимальный слейтеровский базис; пренебрегают некоторой частью матричных элементов кулоновского взаимодействия электронов. Последнее допущение является наиболее существенным, гак как оно позволяет значительно упростить расчет. Количество матричных элементов кулоновского взаимодействия электронов очень велико, оно пропорционально числу базисных орбиталей в четвертой степени, поэтому при увеличении базиса в 2 раза необходимо вычислить в 16 раз больше кулоновских интегралов. Их расчет требует очень больших затрат машинного времени и для многих соединений, представляющих интерес с точки зрения органической химии, на современных ЭВМ это все еще занимает много времени [200-204].
В полуэмпирических методах пренебрегают большей частью кулоновских интегралов, которые имеют небольшую абсолютную величину, но точность расчета при этом заметно снижается (величина каждого кулоновского интеграла, которым пренебрегают, мала, но их количество велико). Это удается частично компенсировать за счет удачного подбора параметров. В приближении ППДП учитываются только одноцентровые интегралы типа и двухцентровые интегралы типа (/j и ук принадлежат разным атомам). В приближении ЧПДП дополнительно учитываются кулоновские интегралы, у которых все четыре орбитали JQ, ук и yi принадлежат одному атому. В приближении ПДДП, кроме интегралов, которые учитываются в приближениях ППДП и ЧПДП, в расчет дополнительно включаются интегралы , у которых орбитали /j и у принадлежат одному атому, а % и у] — другому.
Для определения параметров двухцентровых интегралов, входящих в эмпирические формулы, приходится привлекать данные не только для