Тел: +7 (347) 266-29-56

E-mail: uttp@mail.ru

Методы защиты от коррозии

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы атмосферной коррозии

Методика определения эффективности МГДО

Методы проведения коррозионных исследований

Механизм электрохимической коррозии металлов

Методы проведения коррозионных исследований

Гравиметрические испытания

Испытания посредством метода поляризационного сопротивления

Обработка результатов экспериментов

С целью подбора ингибитора коррозии для пресных вод, характеризующихся высоким содержанием кислорода (6,0 - 7,0 мг/л), в лабораторных условиях определяли скорость коррозии металла образцов из углеродистой Стали 20 в неингибированной и ингибированной реагентами Аквакор 7202 и Аквакор 7203 воде. Лабораторные испытания выполняли гравиметрическим методом в U-образной ячейке (рис. 1) согласно ГОСТ 9.506-87 и ГОСТ 9.502-82 и методом поляризационного сопротивления по РД 39-3-611-81.

1 – U-образная ячейка; 2 – мешалка; 3 – герметичный привод; 4 – электродвигатель; 5 – образцы; 6 – испытуемая среда; 7 – штатив.

Рисунок 1 – Аппарат для испытаний при атмосферном давлении

Гравиметрические испытания

Сущность гравиметрического метода заключается в определении потери массы металлических образцов за время их пребывания в испытуемой среде. При гравиметрическом методе скорость коррозии характеризуется массовым показателем Km (г/м2⋅час)

где m1 – масса образца до испытания, г; m2 – масса образца после испытания, г; S – площадь поверхности образца, м2; τ – время экспозиции, час.

где a – длина образца, м; b – ширина образца, м; h – толщина образца, м; d – диаметр отверстия, м (рис. 2).

Рисунок 2 – Испытуемый образец

Если изменение массы образца прямо пропорционально глубине проникновения коррозии в условиях общей коррозии, то массовый показатель часто пересчитывают в глубинный, который характеризует утонение образца в единицу времени.

где ПFe – глубинный показатель скорости коррозии, мм/год; 8760 – количество часов в году; 7,87 – плотность железа, г/см3.

где Z – степень защиты металла от коррозии, %; Km0 – скорость коррозии в неингибированной среде, г/м2⋅час; Km – скорость коррозии в ингибированной среде, г/м2⋅час.

Испытания посредством метода поляризационного сопротивления

Исследования выполняются в соответствии с ГОСТ 9.514-99 Ингибиторы коррозии металлов для водных систем. Электрохимический метод определения защитной способности.

Данный метод основан на принципе Штерна-Гири, полученном теоретически, путем дифференцирования уравнения поляризационной кривой вблизи стационарного потенциала коррозии (Δ ≤ 10 - 20 мВ). В общем случае этот принцип читается так: плотность тока коррозии обратно пропорциональна поляризационному сопротивлению поверхности электрода, измеренному вблизи стационарного потенциала коррозии.

Плотность тока коррозии вычисляется по формуле:

где ik - плотность тока коррозии, мА/см2;

Δi - возникающая анодная или катодная плотность тока при смещении потенциала (ΔE) на 10 - 20 мВ, мА/см2;

ba - постоянная, показывающая наклон тафелевого участка анодной поляризационной кривой, мВ;

bk - постоянная, показывающая наклон тафелевого участка катодной поляризационной кривой, мВ;

- коэффициент Sterna-Giri.

Данный метод реализован в коррозиметре «Моникор-2М» посредством которого и проводились коррозионные испытания.

Обработка результатов экспериментов

Статистическую обработку результатов испытаний проводят по ГОСТ 9.502-82 в следующем порядке:

1. Определяют среднее арифметическое значение

где n – количество измерений.

2. Определяют стандартное среднеквадратичное отклонение отдельного измерения Sn, которое является мерой разброса опытных данных и характеризует случайную ошибку метода испытания, по формуле

3. Определяют среднеквадратичное отклонение среднего арифметического значения , которое характеризует точность метода измерения

Показатель точности исследования ( Е, % ) определяют по формуле

Результаты коррозионных испытаний считаются удовлетворительными, если Е ≤ 10%.

4. Исключают грубые погрешности измерения по максимальному относительному отклонению τ1-p, определяемому по таблице.

Если в силе неравенство

где x – выделяющееся значение;

р – уровень значимости, вычисляемый как разность между 1 и принятой доверительной вероятностью,

то данное измерение необходимо исключить.

5. Определяют двухсторонние доверительные границы случайного отклонения результата наблюдения Δx:

где + Δx – верхняя граница;

- Δx – нижняя граница;

t1 - p/2 – квантиль распределения Стьюдента;

f = n - 1 – число степеней свободы.

6. Определяют защитное действие ингибитора по максимальному, среднему и минимальному значениям скорости коррозии, если скорость коррозии без ингибитора имеет, например, следующий доверительный интервал

Для определения защитного действия ингибитора (Z, %), используют формулу

Окончательное защитное действие ингибитора записывают в виде доверительного интервала

где - защитное действие, определяемое по среднему значению скорости коррозии;

ΔZ - точность определения защитного действия, вычисляемая как

7. Проводят сравнения средних, используя квантили распределения Стьюдента (tрасч и tp, f). Разница между двумя сериями измерений (n1 и n2) является статистически значимой, если tрасч >t p, f.