Повышение долговечности систем охлаждения ДВС автотракторной техники введением в охлаждающую жидкость ингибиторов коррозии

• Автор: Милославская, Ольга Ивановна
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Условия работы системы охлаждения ДВС

1.2. Коррозия. Виды коррозии, механизм протекания коррозии в

системе охлаждения ДВС

1.3. Коррозионное поведение конструкционных материалов системы охлаждения ДВС.

1.3.1. Коррозионное поведение латуни.

1.3.2. Коррозионное поведение сталей.

1.3.3. Коррозионное поведение алюминия и его сплавов силумин

1.3.4. Коррозионное поведение чугуна.
1.3. Способы защиты сплавов системы охлаждения ДВС от
коррозии
1.4.1. Ингибиторы коррозии.
1.4. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВС ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ ИНГИБИТОРОВ
2.1. Влияние структуры органических соединений на их ингибирующие свойства.
2.2. Предупреждение коррозии конструкционных материалов системы охлаждения с помощью ингибиторов.
2.3. Требования предъявляемые к ингибиторам
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 3. ПРОГРАММЫ И МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИЙ
3.1.Выбор соединений класса тиазолидинов в качестве ингибиторов коррозии сплавов системы охлаждения ДВС
3.1.1. Характеристика синтезированных соединений.
3.2. Характеристика материалов и условия эксперимента
3.3. Характеристика водноспиртовой среды системы охлаждения
3.4. Коррозионные испытания сплавов
3.5. Метод поляризационных кривых
3.6. Применение вращающегося дискового электрода с кольцом для изучения кинетики анодного растворения сплавов.
3.7. Метод атомноадсорбционной спектрофотометрии
3.8. Метод локального рентгеновского анализа с использованием электронного зонда
3.9. Обработка результатов экспериментальных измерений
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
4.1.Влияние ингибиторов на детали системы охлаждения ДВС при
коррозионных испытаниях.
4.1.1 .Влияние тиазолидинов на латунь и сталь при коррозионных испытаниях
4.2. Влияние ингибиторов на анодное поведение о латуней
4.3. Изучение влияния тиазолидинов на катодное поведение а латуни.
4.4. Изучение закономерности образования пленок на поверхности
алатуни в растворах ингибиторов.
4.5. Изучение адсорбционной способности ингибиторов
4.6.Влияние тиазолидинов на коррозионное поведение чугуна и алюминия.
4.6.1. Влияние тиазолидинов на коррозионное поведение серого чугуна
4.6.2. Влияние тиазолидинов па коррозионное поведение алюминия
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
5.1. Проведение эксплуатационных испытаний.
5.2. Рекомендации и экономический эффект применения ингибиторов коррозии латуни
5.2.1. Расчет эффективности от применения нового ингибитора ББТ в системе охлаждения ДВС.
5.2.2. Расчет среднегодовых затрат на одну систему охлаждения
ДВС с использованием нового ингибитора ББТ.
ВЫВОДЫ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Для очистки системы охлаждения от накипи используют соляную кислоту с ингибитором уротропином, техническую молочную кислоту (0,6кг на 1кг воды - часов), хромовый ангидрид (0,2кг на 1кг воды - 8- часов), раствор соды со щелочью (№2СОз плюс №ОН) Мягкая вода не приводит к отложению накипи, однако отличается повышенной коррозионной активностью. Коррозионная активность воды определяется не только солями жесткости, но и содержанием хлоридов и сульфатов. Очень дешевый и распространенный метод с помощью бикарбоната кальция, который присутствует в большинстве природных вод и способствует отложению защитных карбонатных пленок на металлических поверхностях. По данным [] условия стабильности воды определяются с помощью индекса насыщения Л. Л = рН-рНиас (1. При pH > pH „ас. Она содержит карбонат кальция и способна к отложению пленок. При pH < pH пас индекс насыщения является отрицательным, вода будет агрессивной и не способной к образованию защитных пленок. H = рНиас. Для осаждения на поверхностях металла пленок необходимо, чтобы индекс был положительным. При отрицательном индексе насыщения воды пленка растворяется. Для сохранения уже образовавшейся пленки необходимо индекс насыщения снижать и держать его близким к нулю. Стабилизацию воды с отрицательным индексом производят с помощью щелочи. Обработку воды для получения необходимого индекса можно проводить известковым молоком, содой, едким натром. Из рассмотрения механизма коррозионного процесса следует, что основным катодным процессом при коррозии в нейтральных средах является восстановление кислорода. Если эту реакцию сильно затормозить или исключить, можно подавить коррозионный процесс. Рассмотренные выше методы уменьшения коррозионной активности воды эффективны, но не всегда целесообразны. Когда расход воды небольшой, особенно в замкнутых системах, как система охлаждения ДВС, лучше использовать ингибиторы коррозии. Защита таких сложных конструкций, как система охлаждения, где имеется несколько металлов, требует учета электрохимического поведения отдельных электродов в многоэлектродной системе. Следует применять ингибиторы, отличающиеся универсальными защитными свойствами (хромата, бензоаты) или смеси ингибиторов. Сильные разрушения могут часто появляться в результате кавитации и эрозии, их полностью устранить ингибиторами нельзя. Обработка воды тройной присадкой (0,5г/л ЫагСггО? КтаЫОг; 0,5г/л ЫазРО^ успешно применяется при защите от коррозии охладительных систем. Желательно поддерживать pH на уровне 8,5 - 9,5 используя хромат натрия, но там, где нет сплавов А1. Предлагается использовать также растворимые эмульгирующие присадки. Согласно (Д. Н. Брегман , ) свойства сульфонитов объясняются ориентацией полярных групп к водной фазе, а углеводородной - к масляной, а масла уменьшают эрозионно - кавитационные разрушения. Другое направление -исследование соединений бора и создание композиций на его основе. Были исследованы защитные свойства буры, как ингибитора коррозии. Бура хорошо защищает сталь, медь, медные сплавы. Применение одной буры для защиты алюминия и других металлов не рекомендуется. Желательно сочетание буры с другими ингибиторами (нитриты, хроматы, меркантобензотиазол, амины, бензоаты). Эти композиции позволяют защищать от коррозии охлаждающие системы, включающие чугун, латунь, сталь, цинк, припой, медь. В качестве низко замерзающих жидкостей для систем охлаждения используют растворы этиленгликоля. Без ингибиторов растворы не применяются из-за сильной коррозии чугуна и припоя. Установлено , что в % растворе этиленгликоля смесь 1,5% бензоата натрия и 0,3% нитрата натрия защищает основные металлы, но чугун и припой защищаются не полностью. Поэтому концентрация бензоата натрия должна быть больше 2%. Слабая коррозия отмечена у меди и латуни. Хорошо защищались чугун в контакте с алюминием и припой в контакте со сталью. В % растворе этиленгликоля без ингибиторов за 0 суток наблюдалась сильная коррозия всех металлов. Охладительные системы содержащие сплавы А1 в контакте с латунью защищаются с трудом, так ионы Си2+ перешедшие в раствор могут осаждаться на алюминиевых сплавах и вызывать сильную контактную коррозию. Сплавы алюминия корродируют в контакте с чугуном [, ].