Биокоррозия в морской среде и основы применения защитных покрытий

• Автор: Карпов, Валерий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 333 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Состояние проблемы и задачи исследований

Глава 2. Методология и методы исследований. Создание комплексной системы разработки противообрастающих и противокоррозионных материалов и покрытий.

2.1 .Методология создания комплексной системы разработки

средств и способов защиты от коррозии и обрастания

2.2.Создание сети климатических и морских испытательных станций в России и Вьетнаме. Технология испытаний средств защиты

2.2.1 .Сеть климатических испытательных станций.

2.2.2.Сеть морских испытательных станций РАН

2.3.Разработка методик исследований свойств противообрастающих покрытий контактного типа.

2.3.1.Методика определения скорости выхода ионов меди в

морскую воду из противообрастающего покрытия

2.3.2.Методика оценки эффективности защитных покрытий по степени обрастания
2.3.3.Методика прогнозирования эффективности медьсодержащих противообрастающих ЛКП
2.4. Разработка методик исследования свойств противообрастающих покрытий самополирующегося типа.
2.5.Методики определения экологичности защитных покрытий
2.6.Резюм е.
Глава 3. Факторы, определяющие коррозию металлов в
морской среде.
3.1 .Морские коррозионные среды.
3.2.Абиотические факторы среды, определяющие коррозию.
3.3.Биотические факторы, определяющие коррозию в морской
среде.
3.3.1.Микрообрастани е
3.3.2. Макрообрастание
3.3.3.Биокоррозия сталей в морской среде
3.4.Оценка влияния гидрохимических и микробиологических факторов морской воды на коррозионную устойчивость высоколегированной стали ХНТ
3.4.1. Влияние концентрации растворенного кислорода
3.4.2. Влияние среды
3.4.3. Влияние концентрации С1ионов.
3.4.4. Влияние морских бактерий
3.5. Сравнительные исследования биокоррозионной агрессивности морской среды в акватории порта и относительно чистых
3.6.Биокоррозионная активность морской среды.
3.7.Количественное определение уровня микробиологической активности в разных акваториях. Разработка критерия
3.8.Коррозионные свойства гетеротрофной микрофлоры биопленок стальных пластин.
3.9. Резюме
Глава 4. Закономерности работы противообрастающих лакокрасочных покрытий в морской среде.
4.1. Проблемы защиты от обрастания с помощью противообрастающих лакокрасочных покрытий ПЛП
4.2. Математическое моделирование закономерностей выхода биоцидов из ПЛП
4.2.1. Динамика скорости выщелачивания биоцидов из противообрастающих покрытий
4.2.2.У становление аналитического вида зависимости скорости
выхода биоцидов из покрытий от времени
4.2.3 Линеаризация выхода биоцидов из противообрастающих покрытий
4.2.4. Определение неизвестных параметров моделей выхода биоцидов из противообрастающих покрытий.
4.2.5. Выбор оптимальных и исследование точности прогнозирующих моделей выхода биоцидов из ПЛП.
4.3. Оценка эффективности работы противообрастающих
покрытий с помощью математических моделей.
4.3.1. Выбор моделей работы противообрастающих покрытий
4.3.2 Моделирование процессов обрастания противообрастающих покрытий
4.4. Прогнозирование эффективности противообрастающих лакокрасочных покрытий
4.4.1. Прогнозирование эффективности противообрастающих покрытий с помощью моделей кинетики выщелачивания биоцидов
4.4.2. Прогнозирование эффективности противообрастающих покрытий с помощью моделей расхода биоцидов.
4.4.3. Прогнозирование эффективности противообрастающих покрытий в зависимости от фак торов морской среды.
4.5. Резюме.
Глава 5.Экологичсские обоснования разработки и применения защитных материалов и покрытий в морской среде
5.1. Современные экологотехнологические проблемы разработки средств защиты от морского обрастания и коррозии
5.2. Экологические требования к средствам защиты от обрастания
и коррозии
5.3. Разработка экологически малоопасных покрытий контактного типа
5.4. Экологическая экспертиза разработки и применения
проти вообрастающих и противокоррозионных покрытий.
5.5. Резюме
6. Выводы
Литература


На наших станциях значительно различаются не только характеристики морской воды, но и характеристики воздуха, включая его температуру и влажность солнечной радиацией, количеством и частотой осадков, ветровым режимом и соответственно приносом морских аэрозолей и скоростью осаждения хлоридов, а также кон цен фацией диоксида серы в атмосфере. Это существенно расширило возможности испытаний и уменьшило их объем Карпов и др. Карпов и др. Рассмотрим некоторые характеристики вод морей, на которых расположены морские испытательные станции РАН, в том числе районы станций, где проводились наши исследования. Из северных морей России наиболее перспективным для проведения натурных климатических испытаний является Баренцево море. Нордкапского течения. Площадь моря около тысяч км2, берега сильно изрезанные, преимущественно фьердовые. Обрастание моря сравнительно неплохо изучено оно весьма богато и насчитывает более видов. Среди них простейшие, диатомовые, макрофиты ii, , и сопутствующие им организмы , ii, полихеты , ii, ii мшанки , i, ii гидроиды i, i, i, С v усоногие ракообразные ii i, i , . Период оседания личинок обрастателей с середины марта но конец ноября. Максимальная биомасса
обрастания в море достигает кгм Зевина, Добровольский, Залогин, Зевина, Рухадзе, Зевина, Карпов и др. В хорошо защищенных от штормов сравнительно теплых каменистых бухтах Мурманского побережья наиболее подходящие условия для круглогодичных натурных испытаний обрастания и морской коррозии Карпов, Полтаруха, . В ряде мест например, в Кольском заливе море не замерзает круглый год, а биомасса обрастания и количество видовобрастателей максимально. Скорость роста балянусов в Кольском заливе, например, не уступает таковому в южных морях России Зевина, . Станция в Дальних Зеленцах. Вода в Дальнсзеленсцкой бухте полносоленая оо, что обусловлено отсутствием рек, впадающих в море. После весеннего таяния снега вода незначительно опресняется, но нормальная соленость быстро восстанавливается. Этому способствует тесная связь бухты с морем и быстрым обменом воды около суток в ней изза высоких приливов до м. Одна из ветвей теплого Нордкапского течения проходит в непосредственной близости от берега. В бухте обнаружена подавляющая часть видов обрастания, выявленных в Баренцевом море. В частности, важнейшие усоногие ракообразные, мидии, гидроиды, мшанки, губки, асцидии, брюхоногие моллюски. Биомасса обрастания может превышать кгм2. Рис. Баренцево море станция Дальние Зеленцы. Море хорошо изучено в гидрохимическом, гидрологическом и гидробиологическом отношениях. Оно расположено в умеренной и субтропической зонах. Площадь моря км2, протяженность береговой линии км, коэффициент изрезанности около 1. Почти половину водного объема моря составляют глубинные воды с
температурой С и соленостью . Средний промежуточный слой с соленостью 0оо прогревается летом до . С. Наиболее биологически продуктивным является верхний слой, обогащенный кислородом, содержание которого летом достигает млл, при насыщении воды до Митропольский, Безбородов, Овсяный, . Соленость поверхностных вод невелика , величина колеблется от 7. С, зимой в северных районах С иногда вода замерзает. Приливы в море незначительны около 0. Изменчивость экосистемы . Черное море с множеством бухт, богатых прибрежным планктоном одно из наиболее обильных организмами обрастания российских морей. Так, например, в Севастопольской бухте личинки обрастателей составляют от общей биомассы планктона. Биомасса обрастания на стационарных объектах достигает 0 кгм2 Брайко, . Число видов в обрастании моря по неполным данным превышает 0. В. мшанка i i, оболочник i , гидроид i vi и др. Брайко, Зевина, . Количество осевших личинок, сроки размножения и биомасса обрастания в разных акваториях моря i значительно отличаться. Очень интенсивно происходит обрастание в прибрежье Крыма и Кавказа. На опытных пластинах в районе Поти, например, количество трубочек полихет достигало экз. Оседание личинок обрастателей происходит в течение всего года, но наиболее интенсивно в теплое время. Так, пики их оседания в Севастополе балянусы майиюнь и августсентябрь, асцидии августсентябрь, мшанки май и август, полихеты июнь Долгоиольская, Брайко, Зевина, .