Специальные методы исследования коррозии

В книге рассмотрены основные понятия электрохимии и современные методы исследования кинетики электродных процессов. Описаны классические и релаксационные методики изучения электродной поляризации. Представлены специальные и вспомогательные приборы, применяемые в электрохимических исследованиях. Уделено внимание особенностям лабораторного эксперимента. В задачах установлены закономерности фарадеевских реакций, электропроводности растворов, чисел переноса, э. д, с. элементов, электрокапиллярных явлений и строения двойного электрического слоя, диффузионной кинетики и полярографии, механизма образования на электродах новой фазы, пассивности и коррозии металлов. [c.2]

Несколько обособленным направлением, объединившим работы В. А. Каргина по механическим свойствам полимеров и по электрохимии, явилось изучение защиты металлических поверхностей, покрытых полимерными пленками, от коррозии. Проведенное им совместно с 3. Я. Берест-невой и М. И. Карякиной исследование привело к оригинальному результату оказалось, что защитное действие полимерных покрытий обусловлено изменением термодинамических условий образования новой фазы па поверхности металла при замене контакта с воздухом или агрессивной средой на контакт с пленкой полимера. Особое значение поэтому имеет работа отрыва пленки от металла, а не проницаемость пленки. Из этого вытекает, что внутренние напряжения в защитной пленке, возникновение и развитие которых, было специально изучено в процессе формования лаковых покрытий В. А. Каргиным, Т. И. Соголовой и М. И. Карякиной, способствуя отрыву покрытия от металла, снижают защитную способность пленки. Эти исследования привели к раскрытию нескольких механизмов возникновения внутренних напряжений в лакокрасочных покрытиях и к разработке новых методов измерения внутренних напряжений в полимерных покрытиях и новых методов исследования коррозии. [c.12]

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ В ЭЛЕКТРОЛИТАХ [c.450]

К числу специальных методов коррозионных испытаний относятся определение склонности металлов к межкристаллитной коррозии исследования в условиях совместного действия агрессивных сред и напряжений изучение контактной, щелевой и газовой коррозии металлов. Наибольшее значение имеют методы испытания металлов на склонность к межкристаллитной коррозии. [c.344]

Специальные методы исследования коррозии [c.86]

За исключением явлений анодной пассивности и некоторых специальных случаев, большинство поляризационных кривых имеет сравнительно несложную форму и, следовательно, может быть построено с помощью более простого гальваностатичеоко-го способа. Не представляет больших сложностей и потенциостатический способ измерений, если не прибегать к специальным электронным потенциостатам — приборам, автоматически регулирующим заданные значения потенциала и позволяющим измерять соответствующие этим значениям силы поляризующего тока. Схема таких приборов сложна и в настоящее время не отработана окончательно, а получаемые результаты незначительно отличаются от тех, которые устанавливаются с помощью классического потенциостата [268]. Гальваностатический и потенциостатический методы снятия поляризационных кривых будут более подробно рассмотрены ниже, а сейчас обсудим те общие практически неизбежные трудности, которые снижают достоинство метода поляризационных кривых при исследовании коррозионных процессов или делают его полностью неприменимым. С этой целью рассмотрим отклонение реальных поляризационных кривых от идеальных для одного из наиболее часто встречающегося случая коррозии металлов в присутствии кислорода в нейтральных и слабокислых растворах [1, 52, 251]. В этих случаях идеальная кривая катодной поляризации имеет три характерных участка Л, В и С (рис. 99). Участок А показывает, что процесс катодной деполяризации при соответствующих силах коррозионного тока и значениях потенциала осуществляется за счет восстановления кислорода на локальных микрокатодах. Форма среднего участка кривой В определяется затруднением диффузии кислорода к микрокатодам. Верхний участок кривой С соответствует таким значениям силы коррозионного тока и потенциала, при которых катодный процесс начинает протекать за счет выделения водорода. Сложную форму идеальной кривой катодной поляризации можно рассматривать как последовательное сложение трех элементарных кривых I, II и III. Первая кривая может быть практически получена тогда, когда концентрация кислорода в растворе очень высока. В тех же случаях, когда достаточно велика концентрация ио- [c.164]

В книге рассматриваются основные методы исследования коррозии металлов с учетом достижений последних лет. Приводится их классификация с подробным разбором лабораторных, специальных, электрохимических, полевых и натурных методов испытаний. [c.2]

Методы исследования коррозии металлов делятся [1] а три основные группы 1) лабораторные 2) полевые и 3) натурные. Наибольщее развитие из них получили лабораторные методы. Зачастую они являются и наиболее сложными. Их характерное отличие от остальных методов состоит в том, что испытанию подвергаются специальные образцы в искусственно создаваемых и контролируемых условиях. Обычно эти условия подбираются с таким расчетом, чтобы интенсифицировать реальный коррозионный процесс для того, чтобы ускорить получение требуемых данных. Для получения наиболее точных данных рекомендуется [5, [c.8]

К числу качественных методов исследования коррозии специальных легированных сталей и других сплавов следует отнести также метод определения склонности нержавеющих сталей к [c.336]

Теория коррозии блуждающими токами является наименее разработанной областью коррозионной науки. Объясняется это весьма большой сложностью различных процессов, происходящих в системе источник блуждающих токов — земля — подземное металлическое сооружение — источник блуждающих токов, а также взаимообусловленностью этих процессов (явлений), возникающих в разных частях этой системы. Большие трудности связаны с изучением особенностей протекания электрохимических процессов на границе почва — металл при протекании переменных по знаку, амплитуде, плотности и частоте блуждающих токов. Отсюда и сложность теоретического анализа этой системы. Так, теоретические исследования по выявлению распределения токов и потенциалов в указанной системе с использованием ЭВМ весьма громоздки и не всегда дают достоверные результаты, что резко ограничивает их практическое применение. Для получения достоверных данных необходимо использовать современные методы как математических, так и электротехнических, электрохимических, геофизических и ряда других специальных технических наук. [c.46]

Определение устойчивости цементов к различным видам коррозии наиболее правильно было бы проводить на цементном камне, изготовленном из испытуемого цемента и помещенном в агрессивную среду, наиболе близкую к естественной. Но так как процессы коррозии цементного камня в естественных условиях протекают чрезвычайно медленно, приходится применять ускоренные методы исследования. К ним относятся исследование коррозии на зернистом материале, полученном измельчением цементного камня до зерен определенной величины, а также на малых образцах, выпиленных из цементного камня, или на образцах, специально изготовленных для этой цели из соответствующих цементов. При такой поставке опыта отношение поверхности образца, непосредственно подвергающейся воздействию агрессивной среды, к общему объему образца (модуль поверхности) увеличивается примерно от 30 до 120 раз. Чтобы в более короткие сроки получить ощутимый эффект коррозии, используют более активные агрессивные среды. [c.275]

К группе специальных лабораторных методов коррозионных исследований относят испытания, в результате которых устанавливают влияние механических нагрузок, давления, температуры, скорости потока и др. К этой же группе относятся исследования, межкристаллитной и транскристаллитной коррозии, коррозии под напряжением, коррозионной усталости, фрикцион- [c.36]

Большое народнохозяйственное значение проблемы защиты металлов от коррозии обусловило необходимость организации специальных лабораторий для изучения механизма явления коррозии и разработки методов защиты от нее. Первая специализированная лаборатория была создана Г. В. Акимовым в ЦАГИ (1929 г.), где проводили работы по исследованию коррозии металлов в растворах электролитов, протекающей с участием кислорода воздуха, по теории многоэлектродных систем и стационарных потенциалов, по разработке нержавеющих сталей, по пассивности металлов. [c.11]

Коррозионную стойкость металлических материалов и эффективность метода защиты можно определить в результате специально поставленных лабораторных опытов или натурных испытаний на коррозионных станциях, а также путем наблюдения за действующим оборудованием. Последнее, как правило, осуществляется путем визуального наблюдения. Визуальные методы исследования дают интересные результаты и часто позволяют разобраться в механизме коррозионного процесса. Эти методы используют, конечно, не только при проведении обследований промышленных объектов, но и при выполнении лабораторных исследований. Визуальное наблюдение позволяет фиксировать изменение внешнего вида поверхности металла, при этом обычно отмечают время появления продуктов коррозии, их распределение по поверхности, цвет, силу сцепления и другие характеристики. Изменение характера распределения продуктов коррозии во времени можно зафиксировать последовательным фотографированием. Визуальные наблюдения обычно дополняют измерением глубины проникновения коррозии, для чего используют такие широко распространенные приборы, как штангенциркуль, индика- [c.73]

Лабораторные методы — исследования специально приготовленных образцов в искусственно созданных условиях протекания коррозии. Лабораторные исследования являются ускоренными. Их проведению предшествует теоретический анализ, позволяюш,ий правильно определить методику и условия осуществления исследования. [c.199]

По условиям и назначению методы лабораторных исследований коррозии металлов в электролитах подразделяются на три группы а) общие б) специальные в) электрохимические. [c.373]

К качественным методам исследования процесса коррозии специальных легированных сталей и некоторых сплавов следует отнести также определение склонности коррозионностойких сталей к межкристаллитной коррозии по потере звука. Для этого образцы после выдержки в растворе серной кислоты и медного купороса бросают с высоты 300—500 мм на каменную или мраморную плиту. Если при падении металл издает не звонкий, а глухой звук, то, следовательно, он подвержен межкристаллитной коррозии. [c.38]

В условиях обводнения протекают процессы электрохимической коррозии. Коррозионную агрессивность топлив оценивают стандартным методом ГОСТ 18597—73, включенным в комплекс методов квалификационных испытаний. Измеряют убыль массы металлической пластинки, находящейся в топливе, в условиях, обеспечивающих конденсацию воды. В двухстенную испытательную колбу 3 (рис. 24) наливают 60 мл топлива. На площадку 6, температура которой поддерживается 30+1,0°С для бензинов и реактивных топлив и 50+1 °С для дизельных топлив, помещают металлическую пластинку 5, колбу закрывают пришлифованной пробкой У с гидравлическим затвором, который обеспечивает проведение исследований при нормальном давлении. Внутри колбы имеется специальный желобок 4, куда наливают дистиллированную воду, испаряющуюся в ходе испытаний и создающую внутри испытательной колбы 100%-ную влажность. Продолжительность испытаний 5 ч. Критерием оценки служит убыль массы металлической пластинки, выраженная в г/м . Сходимость определений составля- [c.78]

Методы защиты бетона от коррозии разнообразны и в ряде случаев требуется проведение специальных исследований по изысканию лучших способов для данных условий изготовления и эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций. Но все эти методы можно свести в следующие группы 1) выбор цемента 2) изготовление особо плотного бетона 3) применение защитных покрытий. [c.191]

Как показывает омчественный и зарубежный опыт, металлические резервуары, особенно их дница, через 2-3 года эксплуатации, как правило, подвергаются коррозии, что может привести к появлению свищей и утечке жидких углеводородов. Наряду с внешним юз-действием окружающей среды на коррозию металлических резервуаров сильное влияние оказывает подтоварная вода. Исследования [ 5П показали, что подтоварная вода агрессивная жидкость, присутствие которой увеличивает коррозийный износ днища резервуара. Наиболее эффективные методы борьбы с коррозией металлических днищ - протекторная защита и защита днищ специальными покрытиями. Так, на Кирилловской нефтебазе [ 52] была произведена экспериментальная окраска днища резервуара РВС-5000 эпоксидно-этиленовой краской ЭП-755 с целью испытания стойкости лакокрасочных покрытий. Через шесть лет эксплуатации резервуар был освобожден от нефти и зачищен. Проверка состояния лакокрасочных покрытий показала, что покрытие сохранилось по всей поверхности полностью без каких-либо изменений. В дальнейшем была произведена противокоррозионная покраска внутренней поверхности днищ и кровель других резервуаров красками ЗП-755, ХС-717 с преобразователем ржавчины ПРЛ-2 и ВА-1ГП. Внедрение этого метода позволило увеличить межремонтные срокие металлических резервуаров более чем вдвое. [c.53]

Для исследования начальных стадий коррозии (глубина поражения до 3 мкм) применяют чувствительные микроинтерферометры МИИ-4, МИИ-10, МИИ-12 [12]. Микроинтерферометр представляет собой соединение двух оптических систем микроскопа и интерферометра. В поле зрения микроинтерферометра наблюдается исследуемая поверхность, на которую накладывается изображение интерференционных полос по величине изгиба этих полос можно судить о глубине изъязвлений. Величина изгиба определяется с помощью окулярного винтового микрометра. Большое распространение для определения глубины коррозии получил метод светового сечения профиля с помощью двойного микроскопа Линника. Этот прибор (рис. 1.10) представляет собой систему двух микроскопов осветительного и микроскопа наблюдения, расположенных под углом друг к другу. При освещении прокорродировавшей поверхности через узкую щель в поле зрения микроскопа видна (в результате различного отражения от выступов и впадин) извилистая линия, точно воспроизводящая профиль язвы в перевернутом виде. Высоту профиля измеряют, подводя визирный крест окуляра с помощью микрометрического винта поочередно к основанию профиля и его вершине. Этим методом можно измерять поражения глубиной от 3 до 100 мкм с точностью 3—5%. При использовании специальных оптических устройств можно повысить верхний предел измерений до 1000 мкм. Точность метода снижается при измерении глубины узких язв с крутыми стенками, в которые затруднено проникновение света. [c.21]

В связи с тем что при газовой коррозии существенное значение имеют свойства образующихся продуктов коррозии, а практике лабораторного исследования большое внимание уделяется изучению структуры и свойств этих (Продуктов, которыми часто являются разнообразные окислы, В последнем случае используют методы электронной дифракции, рентгенографический, металлографический, оптический, отделение окисных пленок и их последующий химический анализ и другие методы, которые описаны в специальной литературе. [c.82]

В настоящее время при исследовании начальной стадии атмосферной коррозии используют фотографический, оптический и поляризационный методы, а также метод экзоэлектронной эмиссии. И. Л. Ройхом и его сотрудниками создана специальная установка для автоматической записи результатов испытаний этим методом. С помощью фотографического, оптического и поляризационного методов исследована связь между числом выделившихся молекул перекиси водорода и толщиной формирующихся окисных пленок на различных сплавах А1—Mg Ме—Сс1 и 2п—Сс1. Результаты опытов по кор- [c.47]

Преимуществом данного метода определения межкристаллитной коррозии является возможность количественно оценивать склонность металла к межкристаллитной коррозии я возможность характеризовать разрушение при незначительной степени его развития. К недостаткам следует отнести громоздкость, продолжительность определений и необходимость применять специальные образцы. Перечисленные недостатки вряд ли позволят широко внедрять данный метод в практику для массовых испытаний, однако они не имеют большого значения при использовании этого метода для специальных исследований и при решении спорных вопросов, связанных с применением других методов. [c.102]

К группе специальных методов исследования коррозии относится ряд испытаний, выполняемых для определения влияния внешних факторов на процесс коррозии, таких как механические напряжения (в том числе и знакопеременные), давление, температура, скорость потока и размер взвешенных в нем частиц. К этой группе можно отнести испытания на межкристаллитную и транскристал-литную коррозию, а также испытания защитного действия органических покрытий. Для определения защитного действия покрытий можно применять уже описанные методы — гравиметрический и объемный, а также мето- [c.86]

Большое количество специальных приспособлений было разработано для внутреннего осмотра трубопроводов с целью исследования коррозии [53—57]. Одним из таких приборов является прибор, который автономно движется в трубопроводе, подобно обычной очищающей болванке . Этот прибор состоит из источника тока, задающего генератора, электронных приборов и записывающего приспособления в период автономной работы в течение 20 ч. Прибор работает по принципу изменения магнитного поля, которое может быть обнаружено на значительном расстоянии. При работе прибора следует поддерживать постоянное давление. Расшифровка результатов должна быть проведена квалифицированно. Прибор не будет обнаруживать дефектов протяженных швов, а также не способен обнаружить иреиму-1цественной коррозии, которая может присутствовать в сварном шве, Утверждают, что питтинговую коррозию легче обнаружить этим методом. [c.621]

Для повышения эксплуатационной надежности и экологической безопасности скважин применяют специальные методы защиты от коррозии скважинного оборудования. Особое внимание при этом уделяют защите от коррозии металла в межтрубном пространстве скважин и, в первую очередь, самой обсадной колонны. Для их защиты применяют спецшыьно подобранные антикоррозионные жидкости, которыми заполняют весь ствол добывающих и нагаетательных скважин на период их консервации (в этом случае эти жидкости называют консервационными) или межтрубное (над-пакерное) пространство нагнетательных скважин на период их эксплуатации (в этом случае эти жидкости называют надпакерны-ми). Нами проведены специальные исследования по разработке рецептуры таких антикоррозионных жидкостей (надпакерных и консервационных). [c.38]

Коррозионные исследования предпринимают при решении многих задач, например при разработке новых материалов и средств защиты от коррозии, выборе конструкиионного материала, контроле качества материалов и защитных средств, коррозионном мониторинге и анализе коррозионных происшедствий. При этом в дополнение к стандартным методам химического анализа, металлографических исследований и механических испытаний используют специальные методы экспонирования в коррозионной среде, коррозионного мониторинга, а также электрохимических и физических методов исследования поверхности. Ниже дается краткий обзор этих методов. [c.139]

Критерии оценки коррозионной стойкости материалов могут быть качественные и количественные. Качественным критерием является оценка изменений, произошедших в ходе коррозионных испытаний с внешним видом испытуемых образцов и коррозионной средой. Оценка изменений внешнего вида образца может быть визуальной или проводиться с применением микроскопов — определяется изменение морфологии поверхности металла и ее окраски. Об изменениях в коррозионной среде судят по нарушению ее цветности и появлению в ней нерастворимых продуктов коррозии. Разновидностью качественных методов являются индикаторные методы, основанные на изменении цвета специально добавляемых в коррозионную среду реактивов под действием продуктов растворения испытуемого материала. В практике испытаний сталей таким реактивом часто является смесь ферро- и феррицианида калия, в результате взаимодействия которой с ионами двухвалентного железа образуется турбулевая синь — ярко окрашенные области синего цвета. Качественным индикатором при исследовании коррозии алюминия и его сплавов является ализарин, окрашивающий зоны преимущественного растворения в красный цвет. [c.141]

В Правилах защиты подземных металлических трубопроводов от коррозии (Связьиздат, 1940), помимо перечисленных выше противокоррозионных методов изоляции металлических трубопроводов, рекомендуются также электронные фильтры, представляющие собой изоляцию, через которую могут протекать блуждающие токи. Опыт и специально проведенные исследования показали, что электронные фильтры непригодны для защиты трубопроводов от коррозии блуждающими токами. [c.427]

Специально проведенными экспериментами на компактных карбидах вольфрама с использованием электрохимических методов исследования [8], установлены коррозионная стойкость С в растворах Н3РО4 и Н2804 состав газообразных, растворимых и твердых продуктов коррозии определены скорости парциальных стадий разрушения карбида. [c.64]

В ряде случаев образцами служат слои, полученные методом электроосаждения [28 ], или металлические покрытия, нанесенные другими способами [29 ]. Это позволяет определять их коррозионную стойкость. В ряде случаев применяются трубчатые образцы [30 ]. Иноща для исключения влияния температуры используются два разца резко отличающиеся по сечению [31 ]. Разработаны специальные конструкции для исследования коррозии в паровой фазе [32]. Хотя, в основном, этот метод применяется для случаев общей коррозии, но он может быть использован для изучения коррозии под напряжением и коррозионного [c.10]

Для определения количества абсорбированного водорода в результате электрохимических процессов (коррозия, катодная поляризация, электроосаждение металлов) используются иногда методы вакуум-иагрева (металл. нагревается значительно ниже температуры его плавления) и вакуум-экстракции (анализируемый металл нагревается до перехода в жидкое состояние). Эти методы детально рассмотрены в специальной литературе [П2, ПЗ]. Однако надо подчеркнуть, что следует с большой осторожностью относиться к результатам, полученным при использовании методов вакуум-нагрева и вакуум-экстракции для анализа образцов, аводороженных при электрохимических процессах выделения водорода на металле. Дело в том (см. раздел 2.10), что в этом случае наводороживание металла происходит очень неравномерно, водород накапливается в больших количествах в относительно тонком приповерхностном слое металла (для мягкой стали толщина этого слоя менее 1 мм [87, 88]). Методы же вакуум-нагрева и вакуум-экстракции позволяют определить лишь валовое, среднее содержание водорода в образце данной массы. Ясно, что полученные этими методами результаты будут в очень сильной степени зависеть от массы образца и величины его поверхности, подвергавшейся катодно1му насыщению водородом. Некоторые экспериментальные результаты, полученные при исследовании влияния толщины стальных плоских образцов одинаковой поверхности на количество поглощенного при пх коррозии водорода [1114], подтверждают справедливость нашего замечания. Эти методы со1вершенно непригодны для получения сравнимых результатов на образцах разной формы, имеющих различное отношение величина поверхности/масса образца. Они могут служить лишь для приблизительной оценки величины наводороживания конкретного образца в данных ус- [c.34]

Ван-Аркеля. Исследованию подвергали чистый цирконий и циркалой 2. Сначала надо было решить вопрос, каким должен быть ток поляризации. Был выбран ток плотностью 0,15 ма1см , что совпадает с катодным током (2Н++ 2е-)-ЕН), эквивалентным скорости коррозии, выраженной увеличением веса образца согласно реакции (2г2Н2О-> 2гОг + 4Н) и равной 30 лгг/сж в месяц. Эта скорость приблизительно равна скорости коррозии, которая наблюдалась в процессе других исследований циркония, полученного по методу Кролля. Разумеется, это был произвольный выбор. Тем не менее автор хотел таким образом сравнить различные сплавы. Для определения увеличения веса образцов после опыта их взвешивали. А для измерения емкости и для анализа на водород из образцов вырезали специальные куски. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология