Введение к работе
Актуальность темы. Коррозия оборудования относится к одной из важнейших проблем, с которой сталкивается химическая промышленность. В качестве конструкционных материалов, обладающих высокой коррозионной стойкостью, широкое применение в химической промышленности находят пассивирующиеся сплавы на основе железа с добавлением легирующих компонентов, таких как хром, никель, титан, молибден и др. Однако, область применения этих сплавов в хлоридсодержащих технологических средах ограничена их склонностью к питтинговои коррозии, приводящей к преждевременному выходу оборудования из строя, а иногда становящейся причиной непредсказуемых катастрофических последствий, в том числе и экологических.
Предварительное определение питтингостойкости металлов и сплавов в предполагаемых условиях эксплуатации (состав и концентрация коррозионной среды, температура, рН и др.) не всегда позволяет исключить вероятность возникновения питтинговои коррозии, поскольку факторы, влияющие на стойкость металлов, в процессе эксплуатации оборудования могут изменяться, что вызывает необходимость коррозионного мониторинга.
В этой связи, исследования, направленные на совершенствование методов мониторинга питтинговои коррозии, являются актуальными.
Настоящая работа выполнялась при частичном финансировании Российским фондом фундаментальных исследований, грант 2001 г. по теме «Развитие теории локальных электрохимических процессов стохастической природы» (проект № 01-03-32685), а также в рамках программы «Студенты и аспиранты - малому бизнесу», Ползуновский грант 2000 г.
Цель данной работы заключалась в разработке новых подходов к мониторингу питтинговои коррозии и ускоренным коррозионным испытаниям на базе изучения динамики питтинговои коррозии
пассивирующихся металлов и сплавов в условиях нестационарной поляризации в растворах, имитирующих технологические среды.
Научная новизна. Получены новые данные о резонансных явлениях при локальном растворении пассивирующихся металлов и сплавов в условиях нестационарной поляризации, и на их основе показана возможность управления питтинговой коррозией хромоникелевых сталей в средах, содержащих хлорид ионы и окислитель. Разработан алгоритм выбора условий нестационарной поляризации, позволяющий решать задачи мониторинга, защиты и ускоренных испытаний хромоникелевых сталей.
Практическая ценность работы состоит в развитии теоретической базы методов мониторинга питтинговой коррозии, позволяющих своевременно предупреждать об опасности возникновения данного вида коррозионных разрушений и в усовершенствовании электрохимических методов ускоренных испытаний металлов на стойкость к питтинговой коррозии. На защиту выносятся:
-экспериментальные данные и теоретические представления о динамике питтинговой коррозии и резонансных явлениях при нестационарной поляризации ряда хромоникелевых сталей в растворах моделирующих технологические среды;
-алгоритм выбора условий нестационарной поляризации хромоникелевых сталей в средах, содержащих хлорид ионы и окислитель, для целей коррозионного мониторинга, защиты и ускоренных испытаний на питтинговую коррозию;
-экспериментальные данные о резонансных явлениях при нестационарной поляризации никелевого электрода в хлоридных растворах.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: 12-ой Международной конференции молодых учёных по химии и химической технологии «МКХТ-98» (Москва 1998г.), на XXXVII Международной студенческой конференции (Новосибирск 1999г.), на
Научно-технической и учебно-методической конференции «Экологическое образование и охрана окружающей среды» (Казань 1999г.), на Всероссийской конференции «Проблемы коррозии и защиты металлов» (Тамбов 1999г.), на XXXVIII Международной студенческой конференции (Новосибирск 2000г.) и на итоговых Научных сессиях КГТУ (Казань 1999-2001гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 4S?. страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, методики исследования, четырех глав экспериментально-теоретической части, заключения, списка цитируемой литературы из /^"названий и пяти приложений. Работа содержит н таблиц и 35* рисунков.