Проаналізовано негативний вплив поляризаційної ємності кородувальних електродів на точність визначення швидкості корозії. Імпеданс електрода внаслідок впливу осадів має аномально велику ємність. Труднощі вимірювання поляризаційного опору та, відповідно, швидкості корозії під час гальваностатичної поляризації виникають через невизначеність моменту повного зарядження ємності, а отже, і моменту кінця вимірювання. Виведено аналітичну залежність істинного значення швидкості корозії від різних струмів поляризації під час вимірювання, яку перевірено за допомогою дослідного макета джерела постійного струму з гальваностатичною поляризацією та реєстрацією напруги поляризації на еквівалентній схемі заміщення двоелектродного корозійного давача. Одержаний за допомогою двоступінчатого методу результат не залежить від поляризаційної ємності та часу перехідного процесу, тоді як час вимірювання є суттєво меншим, ніж час повного (98 %) зарядження поляризаційної ємності, та прийнятним для корозійних вимірювань.

Розглянуто корозійні проблеми систем опалення, в яких застосовуються контактні водонагрівачі. Відзначено, що в разі відсутності захисту від корозії є можливою повна руйнація системи вже після одного року експлуатації. Це пояснюється збільшенням корозійності середовища через насичення води вуглекислим газом. Проведено промислові дослідження ефективності магнієвого методу захисту для боротьби з корозією в таких системах на прикладі котелень м. Олександрія. Показано, що магнієвий захист дозволяє знизити швидкість корозії до 0,05 мм/рік на початковій ділянці системи за умови максимального протоку води через установки ЩИТ та струму розчинення магнію на початкових стадіях досліду на рівні 4 А.

Запропоновано систему для корозійних випробувань з застосуванням методу поляризаційного опору з комп'ютерною реєстрацією результатів вимірювання. Система містить: двохелектродний давач швидкості корозії, індикатор поляризаційного опору Р5126, який підключений до аналогово-цифрового перетворювача та комп'ютера. На комп'ютері встановлено програмне забезпечення, що надає змогу реєструвати в часі всі виміряні значення поляризаційного опору. Описано реалізацію схеми з використанням доступного на сьогодні обладнання та програмного забезпечення ТМ "ОВЕН" (Росія). Система полегшує та пришвидшує експерименти, оскільки результати вимірювання одержуються відразу в цифровому вигляді на комп'ютері. Значно полегшується їх подальша обробка.

Встановлено, що електрохімічна активність оксогідроксидів заліза, насамперед акагеніту та лепідокрокіту, що входять до складу продуктів корозії сталі у водогінній воді, впливає на достовірність результатів визначення швидкості корозії методом поляризаційного опору. Показано, що електрохімічна активність продуктів корозії при гальваностатичній поляризації електрода обумовлена протіканням реакцій відновлення оксогідроксидів (катодна поляризація) та окиснення сполук двовалентного заліза (анодна поляризація) в приелектродному шарі. На основі досліджень кінетики формування шару продуктів корозії сталі у холодній водогінній воді встановлено залежність частки струму поляризуючого імпульсу, що витрачається на реакції електрохімічних перетворень оксогідроксидів заліза, від тривалості експозиції. На основі даних розподілу поляризуючого струму між корозійним процесом та електрохімічними перетвореннями продуктів корозії розраховано величину коефіцієнта перерахунку поляризаційного опору в швидкість корозії маловуглецевої сталі з кисневою деполяризацією К, який становить 13 мВ в період до 2,5 місяців та 18 мВ в період з 2,5 до 6-ти місяців експозиції. Вивчено вплив температури та гідродинамічного режиму на електрохімічну активність лепідокрокіту та акагеніту. Методами масометрії та поляризаційного опору досліджено розподіл струму на електроді в ході вимірювання поляризаційного опору та розраховано величину коефіцієнта перерахунку К у гарячій водогінній воді. Встановлено, що анодне розчинення магнію у водогінній воді знижує швидкість корозії за рахунок формування на поверхні кородуючого металу захисного шару, який містить карбонат кальцію у вигляді арагоніту, в той час як у відсутності іонів магнію утворюється осад кальциту. Інгібування росту кальциту відбувається внаслідок адсорбції катіонів магнію на гранях росту кристалу, що веде до їх блокування, а також внаслідок включення катіонів магнію до кристалічної гратки, що збільшує розчинність магнійвмісного кальциту. Зафіксовано явище інверсії залежності швидкості корозії від швидкості потоку гарячої водогінної води.

Розглянуто розвиток наукових основ електрохімічних методів визначення швидкості корозії металів, робота над якими започаткована під керівництвом видатного електрохіміка Л. І. Антропова та продовжується послідовниками його школи. Опрацьовано аспекти точності визначення швидкості корозії методом поляризаційного опору (Rp). Показано, що використання двохелектродної схеми істотно знижує похибку вимірювань Rp. Уточнені співвідношення для коефіцієнта пропорційності між Rp і швидкістю корозії з урахуванням структури подвійного електрохімічного шару та впливу специфічної адсорбції іонів, які перевірено експериментально. Виведено аналітичну залежність для визначення швидкості корозії за наявності великих поляризаційних ємностей. Розглянуто метод нелінійної подвійної поляризації для визначення кінетичних параметрів корозії за аналітичною формулою в системі з дифузійним або пасиваційним контролем, який не потребує застосування емпіричних коефіцієнтів. Описано новий неруйнівний метод на основі поляризаційного опору з використанням неполяризованих електродів. Показано приклади практичного застосування цього методу в дослідженнях корозійної стійкості зварного з'єднання. За дослідженнями характеру зміни поляризаційного опору в часі в сульфатній кислоті за наявності амінокислот і похідних гуанідину виведено кількісні співвідношення, які визначають зростання фазових плівок на поверхні металів залежно від часу експозиції та концентрації інгібітору.

The research contains analysis of the on-line sociological study of young lecturers from Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute conducted in 2016. This study is a continuation and development of public opinion polls of young researchers of the NAS of Ukraine initiated in 2015. The analyzed data covers young researcher responses regarding patenting, publication activity, participation in international scientific cooperation, academic mobility, availability of technical facilities, equipment and materials at job places, satisfaction with monthly salary, satisfaction with research work and intentions regarding the future research carrier. The authors have compared the reported results with the previous studies of problems of young researchers from academic sector. The main problems are the lack of professional equipment and materials for research on a global level. Among the social problems, the most frequently mentioned ones are low salaries and no housing provision. It has been concluded that the creation of favorable conditions for professional research and educational activities of youth should be a priority of HR policy at both the government and the agency levels to preserve the young reserve of Ukraine's science.

Застосовано метод поляризаційного опору для корозійного моніторингу у водних техногенних середовищах. Розширено уявлення про вплив на точність визначення поляризаційного опору електродної ємності та електрохімічних перетворень у шарі продуктів корозії. Результати теоретичних напрацювань лягли в основу створення вітчизняних засобів корозійного моніторингу. Описано українські корозиметри: лабораторний восьмиканальний Р5126, портативний ІК-4п і стаціонарний ІК-4с. Застосування корозиметрів надає змогу виконувати неперервний моніторинг корозійного стану трубопроводів, оперативно вживати заходів протикорозійного захисту, визначати ресурс роботи обладнання та здійснювати своєчасні ремонтні роботи.

Проаналізовано негативний вплив локалізації корозії на достовірність корозійного моніторингу в системах господарсько-питного водопостачання. За допомогою методів масометрії та поляризаційного опору визначено, що швидкість корозії сталі Ст.3 в діапазоні випробувань 0 - 4500 h знаходиться на постійному рівні 0,05 mm/year у холодній воді та поступово знижується від 0,32 до 0,13 mm/year у гарячій. Аналіз характеру корозійних пошкоджень після корозійних випробувань показав, що у холодній воді відбувається суцільна рівномірна корозія, тоді як за підвищених температур вона змінюється на нерівномірну. Локальних корозійних пошкоджень на поверхні зразків не виявлено як за лабораторних, так і промислових умов, а отже, додаткового коригування результатів корозійного моніторингу для врахування локальної корозії не потрібно.

Досліджено корозійну тривкість пластин із нержавної сталі AISI 316 товщиною 0,4 mm під час накладання ультразвукової вібрації частотою 28 kHz та потужністю 50 W до торцевої частини зразка. Випробовували за допомогою методів потенціодинамічної та гальваностатичної поляризації в розчинах 10 та 35 g/l NaCl за стандартної температури. Відповідно до результатів електрохімічних досліджень швидкість розчинення сталі за ультразвукової вібрації знижується до 30 разів у порівнянні з невібруючим зразком. Це підтверджено аналізом морфології поверхні зразка після випробування під растровим електронним мікроскопом. Запропоновано механізм впливу ультразвуку на пригнічення пітингу, що полягає у видаленні шару продуктів корозії на стадії формування метастабільних пітингів з їх подальшою репасивацією. Ультразвукова вібрація є перспективним методом збільшення корозійної тривкості нержавних сталей, який можна використати для захисту пластин теплообмінних апаратів систем тепловодопостачання.

Індекс рубрикатора НБУВ: К66-141 + Н761.106-044.4

Рубрики:

Корозія металів. Захист металів від корозії

Водопровідна мережа

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто конструктивні особливості ванн хімічної та електрохімічної обробки поверхні металевих виробів. Проаналізовано конструкцію ванн, їх додаткового обладнання, призначеного для забезпечення умов ведення технологічних операцій та безпеки життєдіяльності персоналу. Увагу приділено проблемі розміщення оброблюваних виробів з урахуванням складності розміщення деталей різної форми та розмірів на підвісних пристроях і забезпечення їх надійним підведенням струму, для чого розглянуто конструювання підвісних пристроїв, засобів підведення струму та наявних джерел живлення постійним струмом. Вивчено різні аспекти конструювання та обслуговування обладнання для ведення технологічних процесів хімічної та електрохімічної обробки поверхні металевих виробів.

Досліджено протикорозійні властивості осаду карбонату кальцію на поверхні кородуючого металу у водних техногенних середовищах. Розглянуто вплив електрохімічного розчинення магнію у водопровідній воді та вплив ультразвуку в процесі теплообміну на посилення захисних властивостей карбонатних осадів. Наведено принципи побудови обладнання для промислової реалізації запропонованих методів протикорозійного захисту. Проаналізовано вплив ультразвуку на формування накипу, контроль товщини захисного шару карбонату кальцію на теплообмінній поверхні під час застосування ультразвуку.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н76-082.04 + З385-082.04

Рубрики:

Санітарно-технічне будівництво

Теплофікаційні трубопроводи

Шифр НБУВ: РА453527 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Васильєв Г.С. Комплексне забезпечення корозійнобезпечної експлуатації систем тепловодопостачання житлово-комунальної інфраструктури. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.14 «хімічний опір матеріалів та захист від корозії». - Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2023. Робота направлена на вирішення науково-технічної проблеми надійної та ефективної експлуатації систем господарсько-питного водопостачання та комунального теплопостачання житлово-комунальної інфраструктури за рахунок зниження корозійного руйнування трубопроводів та зниження осадження накипу в теплообмінному обладнанні. Проблема вирішується за рахунок впровадження альтернативного підходу до водопідготовки у теплових мережах шляхом дозування реагентів комплексної дії на основі даних корозійного моніторингу, підвищення ефективності та надійності роботи пластинчатих теплообмінників теплових пунктів при накладанні ультразвукової вібрації та підвищення корозійної стійкості трубопроводів систем гарячого водопостачання шляхом впровадження комплексу експлуатаційних заходів. Продемонстровано зв’язок між фазовим складом продуктів корозії, умовами експлуатації сталі та електрохімічною активністю. Визначено, що у холодній водогінній воді формуються електрохімічно активні продукти корозії, що призводить до отримання завищених даних швидкості корозії при використанні поляризаційних методів вимірювання. Показана можливість контролю за електрохімічною активністю продуктів корозії сталі та її впливом на визначення поляризаційного опору за величиною електродного потенціалу. Досліджено антискалантні та протикорозійні властивості рослинних екстрактів: ріпаку, кормової редьки та цукрового буряку. Встановлено, що всі три досліджувані екстракти здатні знижувати швидкість корозії, проте лише екстракт редьки знижує накипоутворення на 78,7% та процес корозії на 75%. Вперше показано, що прикладення ультразвукової вібрації частотою 28кГц призводить до зсуву потенціалу пітингу в анодний бік та знижує швидкість розчинення сталі в області пітингу до 30 разів. Визначено механізм репасивації пітингів під дією ультразвукової вібрації, що полягає у вилученні продуктів корозії над зонами пітингу через погіршення їх адгезії до вібруючої поверхні. Рух електроліту, спричинений вібрацією, призводить до подальшого ослаблення адгезії продуктів корозії і сприяє проникненню свіжого насиченого киснем електроліту всередину пітингу, що призводить до швидкої репасивації активного металу. Основні результати роботи введено в нормативні документи, що регламентують будівництво та експлуатацію систем тепловодопостачання, зокрема в ДБН В.2.5-39:2008 «Інженерне обладнання будинків і споруд. Зовнішні мережі та споруди. Теплові мережі» (зміна №1 від 01.07.2018).