Атмосферная коррозия углеродистой стали и цинка : моделирование и картографирование территории Российской Федерации

• Автор: Игонин, Тимофей Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Основные положения атмосферной коррозии металлов

1.2. Климатические факторы, воздействующие на коррозию.

1.2.1. Температура

1.2.2. Относительная влажность воздуха

1.2.3. Осадки дожди, роса.

1.2.4. Время увлажнения.

1.2.5. Суммарная солнечная радиация и облачность

1.3. Влияние коррозионноактивных газов на атмосферную коррозию металлов.

1.3.1. Диоксид серы.
1.3.2. Окислы азота, аммиак.
1.3.3. Диоксид углерода.
1.3.4. Соляная кислота
1.4. Синер1етические коррозионные эффекты в присутствии смеси газов
1.5. Влияние морских солей на атмосферную коррозию металлов
1.6. Анализ математических моделей атмосферной коррозии
1.7. Постановка задачи исследования
Глава 2. РАЗРАБОТКА ФДО ДЛЯ ПРОГНОЗА КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ И ЦИНКА НА ТЕРРИТОРИИ
РОССИИ.
Глава 3. КЛИМАТИЧЕСКИЕ И АЭРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АТМОСФЕРЫ И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ОСНОВНЫМ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ.
3.1. Среднегодовая температура.
3.2. Среднегодовая относительная влажность воздуха.
3.3. Среднегодовое количество атмосферных осадков
3.4. Загрязненность диоксидом серы.
Глава 4. ПРОГНОЗ ГОДОВЫХ И ДОЛГОСРОЧНЫХ КОРРОЗИОННЫХ МАССОПОТЕРЬ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ И ЦИНКА И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ РФ ПО КОРРОЗИОННОЙ
СТОЙКОСТИ.
Глава 5. НАТУРНОУСКОРЕННЫЕ МЕТОДЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ СКОРОСТЕЙ КОРРОЗИИ В ПРИМОРСКИХ РАЙОНАХ.
5.1. Двухлетние натурные и натурноускоренные испытания металлов и сплавов на КИС Мурманск Дальние Зеленцы.
5.2. Лабораторные натурноускоренные испытания металлов методом окунания образцов в соляные растворы и нанесения на поверхность металлов
дополнительного количества хлоридов
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Потери стали, с учетом вышедших из строя металлических конструкций, изделий, оборудования, составляют от до % годового производства [3]. Важнейших проблемой национальной безопасности является устранение причин отказов в работе сложных технических систем, необходимость сведений о сроках их службы для предотвращения значительных материальных и людских потерь в результате атмосферной коррозии. Атмосферная коррозия есть процесс физико-химического взаимодействия металла с земной атмосферой, вызывающий изменения свойств металла и (или) ухудшение его функциональных характеристик [, процесс, подчиняющийся особым законам, которые необходимо учитывать при рассмотрении механизма коррозии при разработке мер противокоррозионной защиты [5]. Атмосферная коррозия развивается преимущественно под адсорбционными слоями или тонкими пленками воды, толщина которых может составлять от нескольких молекулярных слоев до десятков - сотен микрометров. В отличие от коррозии в объеме электролита атмосферная коррозия металлов имеет свои особенности, обусловленные малой толщиной слоя электролита на поверхности корродирующего металла, включающий непосредственно пленку влаги и (или) увлажненный слой продуктов коррозии металла. Для атмосферной коррозии характерна легкость доступа кислорода к поверхности корродирующего металла вследствие хорошей диффузии кислорода через тонкие слои электролита и наличием энергичного самоперемешивания (конвекции) в тонких слоях. Это приводит к тому, что атмосферная коррозия металлов даже иод кислой тонкой пленкой влаги протекает преимущественно с кислородной деполяризацией. Вместе с тем легкость доступа кислорода к поверхности металла облегчает наступление пассивного состояния металла. Таким образом, с уменьшением толщины слоя электролита катодный процесс атмосферной коррозии металла облегчается, а анодный процесс затрудняется. При очень малых толщинах пленки влаги (адсорбционных пленках) возможно торможение анодной реакции из-за недостатка воды для гидратации ионов металла [6]. Закономерности атмосферной коррозии стали и цинка. Степень коррозионного разрушения металлов зависит от ряда факторов, наиболее важными из которых являются агрессивность атмосферы, коррозивность среды непосредственно на металле и состояние его поверхности. Закономерности атмосферной коррозии стали. В чистом сухом воздухе при обычных температурах на полированной поверхности стали возникает тонкая окисная пленка, не являющейся защитной в присутствии электролитов. Последний, окисляясь до гидрата окиси железа Ре(ОН)3, представляет собой простую форму ржавчины. Окончательный продукт — бурая ржавчина Ре3 Н, имеющая целый ряд модификаций, наиболее распространенными из которых являются а (гетит) и у (лепидокроцит). В условиях ограниченного притока кислорода могут возникать Ре4 (магнетит) и у-Ре3. Закономерность атмосферной коррозии цинка. В результате формирования защитных слоев, покрывающих всю поверхность металла, скорость протекания коррозии значительно уменьшается. При температурах ниже 0 °С пленка оксида цинка растет очень медленно, невидима и обладает очень хорошей адгезией к металлу. Считается, что первый сформировавшийся на цинке защитный слой обеспечивает коррозионную стойкость цинка в течение длительного периода. Кроме того, окись цинка более объемна, чем цинк, из которого она образуется, поэтому при увеличении толщины слоя окиси возникают механические напряжения, приводящие к появлению трещин. В сухом воздухе при образовании защитного слоя окиси цинка коррозия практически прекращается. Такая пленка при взаимодействии с водой, двуокисью углерода и химическими примесями, присутствующими в атмосфере, быстро превращается в гидроокись цинка, основной карбонат и другие основные соли цинка (2п5(С)2(0Н)6) [7]. Согласно 1БО термин "коррозивность" — это способность среды вызывать коррозию в данной коррозионной системе [8]. При атмосферной коррозии роль среды играет земная атмосфера в собственных интервалах температуры, относительной влажности и других климатических факторов.