Способ защиты пассивирующихся металлов и сплавов от питтинговой коррозии

 

Сущность способа: способ защиты пассивирующихся металлов и сплавов включает измерение потенциала металла конструкции, сопоставление с заданным значением потенциала и пропускание скорректированного по потенциалу тока между конструкцией и вспомогательным электродом, причём, после измерения потенциала и его сопоставления с заданным значением, пропускают одиночный импульс анодного тока амплитудой 5-15 мкА/см2 и длительностью 30-40 с, фиксируют колебания потенциала , усиливают эти колебания, преобразуют их в колебания тока и этот ток пропускают между защищаемой конструкцией и вспомогательным электродом , t ил., 1 табл. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5у)5 С 23 г 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСНОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВ Е HHOE ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4906109/26 (22) 30. 01.91 (46) 07,06.93. Бюл. И 21 (71) Казанский химико-технологическии

- институт им. С.И.Кирова (72) Б.Л.Журавлев, А.Ф.0ресвянников и P.À.ÊàéäðèêoB (56) Кузуб В.С. Анодная защита металлов от коррозии, М.: "Химия"., 1983, с. 20-21.

Кузуб Л.Г, и др. Анодная защита йержавеющих сталей при производстве сложных удобрений, содержащих хло— рид калия, "Защита металлов",, 1965, 4, с. 396-400. (54) СПОСОБ ЗАШИТЫ ПАССИВИРУЮЩИХСЯ

ИЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ОТ ПИТТИНГОВОЙ .

КОРРОЗИИ

Изобретение относится к области защиты пассивирующихся металлов и сплавов от питтинговой коррозии и может найти применение в машиностроении, химической промышленности и других областях.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты, Под эффективностью защиты в данном случае подразумевается предотвращение развития очагов коррозии в пазах и зазорах защищаемой конструкции посредством пропускания электрического тока между конструкцией и вспомогательным электродом и связанное с этим снижение расхода электроэнергии.

„„ЯЦ „„1819913 А1 (57) Сущность способа т способ защиты пассивирующихся металлов и сплавов включает измерение потенциала металла . конструкций, сопоставление с заданным значением потенциала и пропускание скорректированного по потенциалу тока между конструкцией и вспомогательным электродом, причем, после измерения потейциала и его сопоставления с заданным значением, пропускают одиночный импульс аноднэго тока амплитудой 5- l5 мкА/см2 и длительностью

30-40 с, фиксируют колебания потенциала, усиливают эти колебания, преобразуют их в колебания тока и этот ток пропускают между защищаемой кон" струкцией и вспомогательным электродом. 1 ил., 1 табл, Предложенный способ иллюстрируется чертежом.

С помощью потенциостата 1 (cM, чертеж) между электродами 7 и 8 и вспомогательным электродом 12 пропускают импульс анодного тока длительностью 30-40 с и амплитудой 515 мкА/см2. Изменение величины потенциала фиксируют потенциометром 2, Ползунок переменного сопротивления

3 движется синхронно с кареткой указателя потенциометра 2, поэтому ве» личина сопротивления 3 меняется симбатно с величиной измеряемого потенциала. Переменное. сопротивление 3 связано с аккумулятором 4. Переменное сопротивление 5 регулирует ток, 3 18199 подаваемый от аккумулятора 4 на сопротивление 3. Падение напряжения на, сопротивлении 3 подают на вход внешне развертки потенциостата 1. Потенциостат 1 сигнал усйливает и преобразует в сигнал тока. Этот ток с выходных клемм потенциостата 1 подают на электроды 7 и 8, включенные последовательно через сопротивление 9 и 12. Посла этого.. фиксируют изменение потенциала электрода 7 с помощью потенциометра 2, подключенного к клеммам "Регистратор"-потенциостата 1..

Потенциал электрода"8, имитирующего 15 металл в зазоре конструкции, фиксируют цифровым. прибором 13, который непосредственно подключен к электролу 8 и электроду сравнения 11.

Преимущество прерлагаемого спосо.- 2п ба иллюстрируется приведенными ниже конкретными примерами -его осуществления.

Пример 1. Электроды 7 и 8 изготовлены иэ стали Х18Н10Т 10 11 -.25 хлорсеребряные электроды сравнения, 12 - .вспомогательный платиновый элек-. трод. Испытания проводят в электролите, сорержащем хлорйстый натрий с концентрацией 0,1 моль/л, ао

Предварительно измеряют потенциал электродов 7 и 8 с помощью потенциометоа 2 и цифрового прибора 13..

Далее,:с помощью потенциостата l между электродами 7 и 8,:имитирующи. ми равные участки защищаемой конструкции, и вспомогательным электродом t2 пропускают импульс тока амплитудой 5 мкА/смз и длительностью 30 с.

Изменение величины .потенциала. элект- 40 рода 7 фиксируют.потенциометром:2. Потенциал электрода 8 измеряют цифровым прибором 13, который непосредственно подключен к этому электроду и хлорсеребряному электроду сравне- 4g .ния 11;. В процессе защить2 наблюдают. за состоянием поверхности электродов, имитирующих разные участки защищаемой конструкции. Активно развивающие- ся очаги коррозии в этом случае не,О обйаруживаются. Имеет место значительное .смещение. средних значений потенциалов обоих. электродов .в область положительных значений. ,.Предлагаемым способом осуществляли также защиту сталей 08Х17Т, 08X22H6T, @ сплавов::ХН38ВТ;ХН75ТЮР, ХН78ИБТВ. Полученные данные по. номерам примеров сверены в таблицу.

13

Для сравнения и выявления преимуществ предлагаемого способа проводили защиту металла конструкции по способу, принятому за прототип. Эксперимент проводили в ячейке с электродами 7, 8, 10, 11, 12, где 7 и 8электроды иэ стали Х18п10Т, 10 и 11.хлорсеребряные электроды, 12 - вспомогательный платиновый электрод, Спомощью потенциостата 1 в течение суток .поддерживали потенциал защищае-" мой коНструкции, постоянным и равным +50 мВ относительно . хлорсеребрянного электрора сравнения, При потенциостатической поляризации в течение суток анорный ток плавно уменьшался с 8 ро 2 мкА/смз. Далее переходили на импульсный режим эащитыпропускали импульсы анодного тока между конструкцией и вспомогатель-, ным. электродом.,длительность импульса составляла 30- с, рлительность паузы - 2 мин. Общее время импульсного режима защиты составляло 1 ч.

В процессе защиты наблюдали появление и устойчивое развитие питтингов на электроре 8„ Потенциал этого электрода, имитирующего металл в зазоре защищаемой конструкции, смешался s область более отрйцательных значений.

Способом, принятым эа прототип, осуществляли также защиту сталей

08Х17Т, .08Х22Н6Т, сплавов .ХН388Т, ХН75ТЯР, ХН78ИБТЯ. Результаты экспериментальной проверки сверены . в таблицу.

Иэ таблицы видно, что использование одиночного,импульса анорного тока заявляемых параметров с последующим пропусканием между конструкцией и вспомогательным электродом тока, характеризуемого параметрами собственных .колебаний системы металл-кор-. роэионная среда (см. таблицу,.п.п.l, 2, 5, 6, 9-13, столбцы 2, 3, 4),. позволяет значительно сместить среднее значейие потенциала в область положительных значений как электрода 7, имитирующего плоский участок защищаемой конструкции (табл. п.п. 1, 2; 5:, 6, 9-13, ст. 5, б), так и электрода 8, имитирующего зазор защищае- мой конструкции (и;"а. 1, 2, 5, 6, 9"13, ст, 8, 9) . Появления питтингов, в этих случаях не наблюдаются (п.п.

1; 2, 5, 6, 9-13, ст. 7, 10).

Электрор

Налили питтин гов Электрод

Расход электро6 энергии 10

Вт- ч/сиз

Параметры одиноч-ного импульса

Неталл конструкции

n/è среднее значение потенциала наличие питтин гов среднее значение потенциала

Ампли- Ллительтура, ность, мкА/смэ с в процессе защиты, мВ в процессе защиты, MR в начале защиты, мВ в начале защиты, мВ

Прерлагаемый способ

1го 640 н

1 Х1ВН10Т

2. Х18Н10Т

1 О42

13 о 610

130 605

130 140

130 150

140 595

150 570

5

5

Нет

120 . 630

1, 055

1, î34

1,062

Нет

Нет

120

150

3 Тот ме

4 Тот же

5 Тот ще

6 Тот ще

Есть

Нелк.пит.

1го

190 Нелк.п т.

620 Нет

Есть

120

Нет

1,111

i, l67

120 боо

Нет

Нет

5 18199

При использовании одиночного им пульса тока, параметры которого (амплитуда и длительность) меньше, чем нижняя граница предлагаемого интервала значений (п,п. 3,7, ст. 3, 4) и дальнейшем пропускании тока, харак- теризуемого параметрами собственных колебаний системы "металл - коррозионная среда", среднее значение по- 1р тенциала смещается незначительно (п.п. 3, 7, ст, 5, 6, 8, 9), особенно в случае электрода 8 (и. и. 3,7, ст. 8, 9), имитирующего металл в зазоре защищаемой конструкции. При 15 этом на поверхности электродов возникают питтинги разных размеров (п,п.

3, 7, ст. 7, 10).

При использовании одиночного импульса тока параметры которого боль- 20 ше, чем.верхняя, граница предлагаемого интервала значений (п.п. 4,8, ст. 3, 4) и последующем пропускании флуктуирующего тока между конструкцией и вспомогательным электродом, 25 среднее значение потенциала электродов 7, 8 изменяется очень мало (п,п. 4,8, ст. 5, 6, 8, 9). Это свидетельствует о том, что на плоских участках (электрод 7) и в зазорах 30 конструкции (электрод 8) возникают устоичиво развивающиеся питтинги (п.п. 4, 8, ст. 7, 10).

В случае .использования для защиты конструкций из различных металлов способа, принятого за прототип (табл. п.п. 14-19, ст. 2, 3, 4), с течением времени .наблюдают появление и рост очагов коррозии в пазах и зазорах конструкции (п.п. 14-19, ст. 10) . 40

Кроме того, расхол электроэнергии в случае использования для защиты способа, принятого за прототип (п,п.

13 6

14-19, ст. 11), значительно выше, чем в случае применения предлагаемого способа (и. и. 1,2, 5, 6, 9, ст.. 11) .

Следовательно, применение способа принятого за прототип, не позволяет защитить металл в пазах и зазорах конструкции; ток, протекающий в процессе защиты, достаточно велик. Последнее обусловливает повышенный расход электроэнергии.

Использование предложенного спо-. соба защиты позволяет предотвратить развитие питтингов на металле в пазах и зазорах конструкции при небольшом расходе электроэнергии, т.е, способствует достижению цели изобретения - повышению эффективности защиты.

1.

Формула изобретения

Способ защиты пассивирующихся металлов и сплавов от питтинговой коррозии, включающий измерение потенциала конструкции, сопоставление с заданным значением потенциала и пропускание скорректированного по потенциалу тока между конструкцией и вспомогательным электродом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, после измерения потенциала металла конструкции и его сопоставление с заданным значением пропускают одиночный импульс анодного тока амплитудой

5-15 мкд/см2 и длительностью 3040 с, фиксируют колебания потенциала металла конструкции, усиливают колебания потенциала металла, преоб" разуют их в колебания тока и этот ток пропускают между защищаемой конструкцией и вспомогательным электродом.

1819913

Продолжение таблицц

Ныечие питтингов Иеталл конструкции.Расход электроэнергии 1 0

Вт. чlсмз

Электрод

Электрод

Я ° .

n/n срернее значение потенциала соеднее значение наличие пнттин гов

Амплит-. удаа, мкд/смт длительпотенциала ность с в неча- в ïðîле за- цессе щиты,, защиты, мВ мВ в про» цессе защиты, мВ е нана» ле защиты мВ

130 230

150 150

120 590 °

1 10 540

140 600

170 . 650

180. 680

120 285

120 140

110 620

Нет

Есть

Иет 100 570

130 630

150 670

160 695 прототип

Нет

Нет

Иет параметры импульсов

2 4 30, . 110

2,4 30. 100

2;4 30 90

2,4 30 120

2, 4, 30 140

2 4 30 150

Есть. 162 .Есть 162

7 Тот ие

8 Тот ке

9 08Х22Н6Т

10 08х17Т

И хи38Вт

12 ХН75ТОР

t 3 ХН78ИБТЮ

14 Х18Н10Т

08Х22НбТ

16 08х17т.

17 ХН38ВТ

18 ХИ75ТИР

19 ХН78ИБТО

Параметры одиночного импульса

3 40

18 . 40

5 30

10: 30

15 . . 40

15 40

490 . Нет

580 Нет

550 . Нет

620 Нет

650 Ивт

670 Нет

120 150

110 . 130.

105 120

130 150

155 170

170 195

Иелк,пит, 1,033

Есть 1 200

Нет 1,042

Нет 1,083

Нет . 1,167

Нет . 1,167 Нет 1,167

Ест.ь 162

Ест.ь, 162

Есть 162

Есть 162