Мониторинг пассивного состояния хромоникелевых сталей в хлоридсодержащих средах

• Автор: Ткачева, Валерия Эдуардовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВЕДЕНИЕ

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И МОНИТОРИНГ

ПИТТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ

1.1. Механизм процесса питтинговой коррозии

1.2. Методы исследования и критерии оценки стойкости сталей к питтинговой коррозии

1.3. Моделирование питтинговой коррозии

1.4. Мониторинг коррозионного состояния хромоникелевых сталей.. 22 1.5 Заключение по литературному обзору и постановка задачи

исследования

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Электрохимические измерения
2.3. Обработка результатов эксперимента
Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМПЛИТУДНОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА В
ГАЛЬВАНО ДИНАМИЧЕСКОМ МЕТОДЕ МОНИТОРИНГА
3.1. Связь амплитудной плотности тока с частотой при заданном запасе питтингостойкости
3.2. Зависимость амплитудной плотности тока от состава коррозионной среды
3.3. Выводы
Глава 4. ВЫБОР ЧАСТОТЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В
ГАЛЬВАНО ДШАМИЧЕСКОМ МЕТОДЕ МОНИТОРИНГА
4.1. Флуктуации потенциала, отражающие зарождение
пассивацию питтингов в гальваностатических условиях
4.1.1. Влияние состава сплавов, плотности тока и концентрации хлорида натрия на характеристики флуктуаций

4.1.2. Определение доминирующих частот в спектре флуктуаций потенциала
4.2. Флуктуации потенциала, отражающие зарождение -пассивацию питтингов в гальвано динамических условиях 2
4.2.1. Резонансная частота процесса питтингообразования как критерий выбора частоты переменного тока
4.2.2. Характеристики питтингостойкости после
гальванодинамической поляризации
4.3. Выводы
Глава 5. ЦИКЛИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИОСТАТИЧЕСКИЙ МЕТОД МОНИТОРИНГА ПАССИВНОГО СОСТОЯНИЯ
5.1. Описание метода
5.2. Критерии оценки потенциальной коррозионной опасности
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Коррозия оборудования является одной из важнейших проблем современной промышленности. Для борьбы с этим опасным явлением используются различные методы защиты: нанесение защитных покрытий; обработка коррозионной среды; электрохимическая защита; применение конструкционных материалов с повышенной коррозионной устойчивостью.
В химической промышленности для изготовления коррозионностойкого оборудования широкое распространение получили пассивирующиеся сплавы. Выбор сплавов для изготовления оборудования, эксплуатирующегося в хлоридсодержащих средах, проводят с учетом их склонности к питтинговой коррозии. Безопасная работа оборудования в этих условиях обеспечивается путем предварительного определения питтингостойкости сплавов на стадии изготовления оборудования и проведением коррозионного мониторинга в процессе его эксплуатации.
Для мониторинга питтинговой коррозии применяют методы, связанные с измерением физических параметров, изменяющихся в результате коррозии, и методы, в основе которых лежит измерение электрохимических параметров системы. Методы мониторинга, связанные с измерением физических параметров (ультразвук, акустическая эмиссия, радиография и др.), не дают возможности раннего обнаружения изменений в коррозионном состоянии металла. Электрохимические методы лишены этого недостатка. Эти методы позволяют не только обнаружить ранние изменения в коррозионном состоянии металла, но и обеспечивают возможность получения сигнала об опасных изменениях в коррозионной системе до начала питтинговой коррозии оборудования (опережающий мониторинг).
В настоящее время известен единственный метод опережающего мониторинга [1]. Он используется при контроле коррозионного состояния оборудования для хранения радиоактивных отходов атомных электростанций. При реализации метода датчики, расположенные внутри эксплуатируемого

непрерывных процессов потребовало решения задачи дискретизации, заключающейся в определении точек, в которых' производятся наблюдения. Для получения надежной информации о высокочастотных составляющих флуктуаций потенциала расстояние между точками должно быть небольшим. С другой стороны, проведение наблюдений в слишком близко расположенных друг к другу точках приводит к получению коррелированных данных, число которых избыточно велико, что вызывает увеличение объема расчетов. Если отдельные отсчеты слишком далеко отстоят друг от друга, то они могут содержать вклад, как от высоких, так и от низких частот, содержащихся в исходном процессе (маскировка частот [116]).
Учитывали, что полезная информация может быть получена только для
диапазона частот от нуля до /с (частота Найквиста / = ——, где А1 - интервал

времени между последовательными отсчетами).
Рассматривали следующие статистические характеристики [116,117]:
- математическое ожидание случайного процесса в пределах данной реализации:

Мх =Ит/т{Х(1)с11 , (2.1)

где X - текущее значение потенциала;
- среднее значение квадрата случайного процесса, дающее представление о суммарной его интенсивности:
Ч2х=1ип!Тх№ р.2)

- дисперсия, характеризующая динамическую составляющую процесса:

сг2х=Мт1т[Х(!)-Мх]гсИ (2.3)
т т О
среднеквадратичное отклонение ах;