Введение к работе
Актуальность проблей». Одной из особенностей э.кс'плуатшдл лообмєннлков - наиболее распространенного видатехнолопгческо-сюорудованйя (35,8 по стоимости),' служит 'неравномерность пава отдельных зон поверхности твердой фазе, омываемой, агрвесив-кпдкостыо, что .существенно влияет па' каяетияу фнэ.чко-хнмячо-х процессов я природу, разрушения металла пли сплававследствие никновення, ТГЭ и развития IT К. интенсивной ТГК .подвергаются по ька теплообменника, по-я копденсаторп, пенарптели, водостлаздае-
радиаторы, трубы парових-котлов, конструкций, заложенных з ву и у.д. Приеденным далько не поліпи перечень случаев if К, речая.пписся на практике, свидетельствует о широкой распространен-ги этого явления, актуальности я необходимости его изучения. яедпее диктуется такзв высокой степенью опасности ТГК, как прп-а неравншерной коррозия, переходяаей в отдельных случаях в' ло-ьпуп.
Научное прогнозирование наиболее раціональних методов эащпты П'К должно базироваться на представлениях о реальной физике— лче'ской модели процесса, его механизме. Специфика непзотермн-ких систем, п которых электрохимические и коррозионные реакции эркаются в отсутствие температурного равновесия, . требует их зльного изучения лля установления общности п особенностей ки-даі растворения металлов и сплавов в условиях ТГЭ и других эв гальванических элементов.
ladc'a виполпеї'і* в ссотьетсзіш о: X} координационная Пу*сЛ":й іі'ІРМгінг^зг'оО'ОР ча IL'31-85 гг., прядена "Хдаїческоп ". Н)>ОТілиі-пі:з мс^огиатов и то.'нт*' ^ *гррт)0?'т", г^ап т.3.5; bjsol Гоь..о>,;глс".з CCJP т"ч ттродлсму ~Српзо*<ц.;1:в в осіла-ти'хтшчческс.'О cnuOTiif.nsEKfl ма^еп^алс.-1 п rj^wr ^т г.^^зиіі па Г96с-90 гг. ,от х.І.І; 2) нау'.:ю-тохн1*лэспо.1 apcrra-.i: Цел:» дпс^ертаньи - установление общих закономерностей ккн тики и механизма процегзов г; пзобр»тпмиг ''ТЭ, действующих і ї«н герм.іческлх олектрохтипчечлапг и г.оррояпо;п;'„х системах; і; вкязле та. идгчвичуалынк особенностей, об;, слов.,отпшх Фнзико-хиипческон природой и отсутствием температурного равновесия. ОсяоріШ'З задачи раб or j: .'.іетодичасдчя: созлать иаделнкз г.кспзрнмднталькиа усгано*" моделируі;Ш'Ш необратимые ТГЭ в условиях, адекватних их возндык кто на практике, п разработать методы их исследования. Ня^чнгя: получить з-пшрические данпнч о иоррззиопне-элек: химическом доведения широкого круга технически важных материал* в условиях ТГЭ и при ЇГК с учетом влияния: а,1 состояния поверх; стк твердой фази (активное тигд па^спгяюе); б) виут; inrnix и ьні шс факторов; в) термического рееттав. па основа обобщения экспериментальных результатов: а) в' явить общие чорти и спєціфгчзскіго особенности процессов, пре кающк в различных тдпах ITS и при ТГК; б) пдентпришровить ТГЭ. Разработать теоретические аспекти коррозпопно-олеістронн:.! ского поїх-деїшя металлов л сплавов в необрагкнпх ТРЭ, яредл»:и физико-хжпческле модели, подвергнутое опитної" апробации. Прпкладнне: сформулировать научно обоснованные пути гезд ствия на о'Доктитпость ТГЭ и склонность металлов и сплавов к Т - предложить рекомендации по учоту на стадии пиооктпрога ния я эксплуатации технологического оборудования с градиентом ' ператур условий, предотвращающее возникновение ТГЭ и развитие) с' цаяыо сиипекил ого коррозионного разрушения. Нугкач новизна работа - I. На специально сконструированных установках с использе ниєм комплекса фязикс-хшических методов рпервто изучены кинет чеогл.э заіі^ЕОгіорпооти процессов, олределягопт условия ВОЗІШШК я и ,гункционироваішя необратима ТГЭ в двух- и многоэлектродных сгомах. Проанализировано влияние на них внутренних и внешних кторов. Установлена прямая корреляция между скоростью саморао-орения. Стоком обмена) металла I сплава J и его оощей ТГ эфзктнв-стью. 2. Новой в экспериментальном плане является к та часть ра- Э в зависимости от характера чернических изменений ТГ парамот-в, в рамках которой определены температурные ренимн, стігаулируїо-є и предотвращающие развитие локальних видов разрушения, визгзн-х ТГК. 3. Новыми в теоретическом плане являются предложенные: ектрохямической кинетики применительно к системам, где отсутот-ет температурное равновесие для: а) идентификации условий обра-вания нормальных 1с горячим анодом) и обращенных (с горячи* ка-дом) ТГЭ; б) описания закопомєрностеп процессов в ТГЭ без диф-зионннх ограничений; 2) метод графического анализа, позлолю-й: а) учесть роль ТГЭ г разрушении зон нвизотермическоп нетал-ческои поверхности при любом механизме взаимодействия с агрес-внсй средой; б) определив без специального моделирования гра-цы действия эффективных ТГЭ. Практическая значимость работ;:. Проведенные комплексные ис- СДОВаНИЯ И ИХ Теоретическое ОбОбЕШПЛС! ПОЗВОЛИЛИ ВИЯВИТЬ ОСНОР- э закономерности процессов, ппотекякшнх в нензотосг.егческах ектрохимичеекпх и коррозионных системах, где действуют ТГЭ, и едлояшть новый подход к разработке г.-еропрнятпП, направленных снижение разрушения технологического оборудования, вызванного К. fl результате проделанной работы:. I) создедя серия спегпталь-х установок, меделнрущих ТГЭ в условиях, приближенных к ре-ь.чому режиму эксплуатации теплообмзнного и иного оборудования градиентом температур вдоль поверхности;' 2} разработаны 'экс-есс-методн оценка з^Тєкткь.іостд ТГЭ и склонности металлов и лавов к ТГК; 3) предложены рекомендации по рациональному под-ру конструкционных материалов и выбору режимов эксплуатации хнологического оборудования, сяідагдие опасность ТГк; 4) полу- ченн данные, доказывающие существенную роль ТГЭ в коррозли нє-нэотермическпх систем, особенно в тех случаях, когда в зоне г диента температури лзконяятся состояние поверхности металла (сплава), с активного на пассивное нлп наоборот. Основные результаті; диссертации используются в практике ; по-исследовательских работ и при чтении лекдпошшх курсов я Н (г.Бороне^, КГУ 1г.Калининград), ИГУ (г.Пермь), ЧТУ (г.Чер: пы), ЛГИ (г.Санкт-Петербург), ТЛИ (г.Тамбов), ИЛИ (г.Ангаре: МИШ (г.Москва) л т.д. ' ' іічучнов направление: физикотхимкческие закономерности п. цессов d ТГЭ, действующих в неизотермических электрохимических коррозиоігашс системах, как научная основа для создания э^ектн способов противокоррозионной защиты технологического оборудова с тангойциальнш градиентом температур. Положения, выносимые на-запиту "I. способы экспериментального моделирования и методы не дования необратимых ТГЭ в двух- и многоэлектродных; неизотернич электрохимических и коррозионных системах. Кинетическое прогнозирование условий образования норм ных (с горячим анодом) и обращенных (с горячим катодом) ТГЭ но таллах и сплавах, скорость саморастворения (ток обмена)которых няется с температурой по закону Аррениуса. Установленное влияние на кинетику процессов в ТГЭ ее купностп внутренних и внешних факторов, среди которых ваягнуго j играют термические условия, позволяющее определить режими опт; зацнп и прэградсляя дейегглл ТГЭ. Физико-химическая классификация необратимых ТГЭ в за; мости от: а), полярности; б) характера температурных изменен; равновесных (стационарных) потенциалов и ТГ токов; в) услов; тепло-переноса на отдельных электродах. Кинетический и графический методы анализа, основании* оощих положениях электрохимической кинетики и теории коррозии ыенительно к системам, где отсутствует температурное равповесі как способы теоретического моделирования ТГЭ и ТГК, получки экспериментальное подтверждение. Публикации и апробация работы. По материалам диссертант линована монография "Термогальваническая коррозия металлов и < вов" (Воронеж, Изд-во ВГУ, 1988 г.), более 130 статей и тезисі научных конференций и семинаров. -v- Основные разделы работы представлены в материалах ІУ Между-родпого конгресса по коррозии (Амстердам, 1969 г.); 32-го Сове-яня Международного электрохимического общества (Дубровннк,19(Яг.); го Ілездународного Конгресса BUCOP (г.Москва, 19Э2 г.); Всесоюзных нференциях л семинарах: по электрохимии (г.Тбилиси, 1969 г.; '.Іосква, 1982 г.; г.Черновцы, 1988 г.); по применению я защите от рроэип алюминиевых сплавов в подзеклых и гидротехнических соору-ниях (г.Баку, 1957 г.); "Коррозия и защита топлообменпого обопу-вания" (г.Москва, IS82 г.); "Проблемы зашиты металлов от'корро-н" (г.Казань, 1985 г.); по кинетике и механизму химических реак-;": в твердом теле (г.Алма-Ата, І9В6 г.); "Электрохимическая анод-я обработка металлов" І г.Иваново, 1988 г.); "Теория и практика ектрохимическнх процессов.и экологические аспекты их использова-я" (г.Барнаул, 1990 г*); В-мп республиканских научно-техниче-их конференций, совещаний, сл.шцаров; 23-х . межотраслевых и ре-ональных научно-технических конференций и совещаний. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введв-я,- семи глав, общих выводов и приложения. Общий объем работы -6 страниц, включая 101 рисунок, 37 таблиц. Список цитируемой лп-ратуры содержит 4ЬЗ источника.
тн, где исследована роль термических условий (тангенциального
нормального градиентов температур, собственных температур элэкт-
дов и теплонереноса) в ТГЭ и при ТГК. Проведена классификация
формально-кинетический подход, основанный на общих положениях
Похожие диссертации на Кинетика процессов в неизотермических электрохимических и коррозионных системах
