автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.14, диссертация на тему:Протекторная защита водоохлаждаемого оборудования с использованием напыляемых покрытий
Автореферат диссертации по теме "Протекторная защита водоохлаждаемого оборудования с использованием напыляемых покрытий"
государственная академия нефти и газа ИМ. и.м.губкина
На правых рукописи
томин виктор петрович
УДК 620.19*7
протекторная защита водоохлаждаемого оборудования с использошишъм ШНШШМЫХ "покрытий
Сшциильнооть - Qb.I7.14 "Хикичьскоо сопротивлении материолоь
и зсщитн о1!' коррозии"
Аи.торифирнт
диссиртиции ни соискинии учимой сгшшни киндиднти ТОХНИЧиСКЙХ ииук
Москьп 1УЛ
Работа выполнена в Государственной академии нефти и га: им.И.М.Губкина и Ангарском технологическом институте.
Научный руководитель: доктор технических наук, профессс СААКИЯН Л.С.
Научный консультант: доктор технических наук, ст.н.с ШАРИВКЕР С.Ю.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, главт научный сотрудник Сторчай Е.И.; кандидат технических нау1 старший научный сотрудник Королев А.И.
Ведущая организация: Научно-исследовательский инстит} химического машиностроения (г.Иркутск).
заседании ■ специализированного совета К.053.27.07 Государственной академии нефти и газа им. И.М.Губкина I адресу: 117236, Москва, Ленинский проспект, 65.
С диссертацией можно ознакомиться в библиоте* Московской академии нефти и газа им.И..Губкина.
часов I
Автореферат разослан " / "
1991г.
Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,
доцент
ЗОРИН Е.Е.
ОЫЦЛЛ ХЛ^ШтЬ'РИСТИКД РЛЬ'О'Ш
Лктуильность ТСШ4. НОДООХЛ'!,' ."'ЮМЫ!) ТепЛООбМОННЫО аппараты ЯВЛЯЮТСЯ ИНИГюлио рпспрч!'I ; мцинним оборудованном ХИМИЧЕСКИХ И НофТеХИМИЧеСКИХ проигм-•ДСТВ. При ."'ТОМ более пол: шипи ТОПЛООбМОННИКОВ ИЗГОТаВЛИВМ.'ТСИ из малоуглеродистых СТаЛей и их срок служпи в подообор> '.них системах ВСЛРДСТВИ9 КОррозИИ ТОГШЗОЛМОННЫХ ПчВерХИОСТОЙ 'Груб и т рубных рпиюток) НИ мрпишнмот трех лет. А ЗНТрНТЫ ¡13 кмпитмльниП ремонт тпплопбмчнного оборудовании состаплн" г ;:,'ч.1(1'Г. от <>г.щей суммы интриг III) КШШЧШ.НиЛ ремонт ХИМИЧН.'КНХ И НОфТиХИМИЧОСКИХ предприятий
Прпменяемно И НПОТОЯЩНО ВрОМЯ М"Т'1Ди ЗП!ЦИТЫ <Ч' коррозии ТОНЛООбМеНМОГО ооор.удонмпия ИИ УI ■-'!• родистых СТМЛОЙ МПЛО-;ф1*>КТИМНН, ЧТО Н ЗНПЧИТеЛЫЮЙ СТИПеНИ СНЯЗИНО с недостаточной изученностью коррозионных процессом в условиях движения среди и теплопероносп.
Приведенные факты гонорят об ритуальности исследования коррозии и совершенствования методой антикоррозионной защиты топлообмонного оборудования, о также свидетельствуют о научной и практической значимости теми диссертации.
Настоящая работа выполнена в соответствии с межвузовской программой "Порошковая металлургия" (тома 04.0ii.iM "Разработать технологию нанесения покрытий для защити от коррозии оборудования химических производств").
Цель работы. Разработать антикоррозионны« покрытия повышенной зффоктивностизшцитного действия на основе гпзотермически напыляемых протекторных материалов.
Научная новизна работы.
-Разработана методика изучения коррозионно-элоктро-химичоского поведения И определении' тохнико-пкономичоских показателей защиты системы "протекп рное покрытн" сталь 20" при теплоотдаче к пресной водо.
-Впервые изучено коррозиошт-ол-ктрохимическое поведение системы "протекторное покрытие - сталь 20" с использованием цинковых и алюминиевых напыленных покрытий при теплоотдаче к Пресной воде.
-Выявлены закономерности фор'.мровппния и параметры стабилизации катодных солевых осади. >н (КСО) в пресных водах,
определено их влияние на тепловое и поляризациошкл сопротивлении стальной поверхности.
-Разработано и научно обосновано применении комплексно! защити с использованием цинк-карбонатного покрытии. Приорете1 в разработке цинк-карбонатного покрытия защищен авторскш свидетельством N1329196.
-Разработан и научно обоснован метод флюсовой активацш алюминиевих напиленных протекторных покрытий.
Практический ценность работы
создани установка для исследования коррозиониыл процессов и исшгания защитных свойств протекторных покрытие при движении среды теплоотдаче;
- с учетом рабочих условий виданы рекомендации ш. применению цинкоьих, алюминиевых и металлосолевых покрытий 111. их основе для защиты от коррозии ьодоохлаждаемогс оборудования их малоуглеродистых сталей.
- разработаны технология нанесения высокоэффективных металлосолевих антикоррозионных покрытий на основе цинка и алюминия с комплексным механизмом защитного действия.
Проведен^ промышленное внедрение разработок на Усольском н/овХимлром"(Иркутская обл.), достигнуто увеличении срока службы 'теплообменников в 3-Ь раз, экономический ьффект составил 40ь'Тг руо/год.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и побуждались: на Всесоюзном научно-техническим совещании "Защита от коррозии теплообменного оборудования", Иркутск, 1УШг.; межотраслевом семинаре "Методика анализа и учета потерь от коррозии металлов и затрат на их защиту ", Ангирск, 1984 г.; на межотраслевой конференции "Теория и практика защити металлов от коррозии", Куйбышев, 1985 г.; конференции молодых ученых и специалистов "Коррозия и защит металлов", Усолье-Сибирское, 1985 г.; на Всесоюзной конференции "БорьОи с коррозией технологическо]'о оборудования на предприятиях с агрессивными средами", Иркутск, 1986 г.; на межотраслевой научно-технической конференции "Прогрессивные методы диагностики процессов, материалов, алектролитов, и чистоты окружающий среды" Куйбышев, 1989 г..
Публикации. По результатам исследований опубликовано 18 печатных работ, получено одно авторское свидетельство.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использовшшой литературы и 1гриложений. Основной материал изложен но 124 страницах, включая 49 рисунков и 9 таблиц. Список литературы на 155 наименований понимает К), приложения Н страниц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
I
Во введении покапана актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследований, изложены основ1ше научные и прикладные результаты, приведены положения, вынесенные на защиту.
В первой главе критически проанализированы совремешшо представления о коррозии углеродистых сталей и способах ее защиты в пресной подо водооборотных систем промышленных предприятий. Рассмотрены методы исследования коррозионно-электрохимического поведения металлов в условиях движения среды и топлопереноса.
Отмечается специфическое влияние теплообмена но механизм и кинетику парциальных электродных и вторичных реакций. При этом имеющиеся в литературе данные о коррозии углеродистых сталей в пресной иоде при теплопореносо отрывочны, ограничены узкими рамками условий и но дают целостных представлений о характере протекающих процессов.
На основе анализа современных методов коррозионной защиты водоохлаждаемого оборудования из углеродистых сталей сделан вывод о технико-экономической перспективности применения протекторных покрытий, напыляемых газотермическими способами. Однако тривиальное использование известных метал-лизационных покрытий на водоохлаждаемых апапратах нецелесообразно вследствие отсутствия данных о коррозионном поведении покрытий из протекторных материалов и в целом коррозионной системы "малоуглеродистая сталь - протекторное покрытие" в условиях теплоотдачи к пресной воде.
Диагностика и прогнозирование коррозии и средств антикоррозионной защиты должна производиться непременно с учетом влияния процесса топлоотдачи, что опредоляот особые требования к методикам и установкам для коррозионных испытаний в отношении гидродинамических и теплофизических условий .
Во второй главе приводится описание объектов и методоь исследования. Б качестве коррозионной среды использовалась речная вода с отрицательным индексом насыщения води карбонатом и общим солесодержанием до 0,2 г/л, а также ее имититы. Изучаемые покрытия напылялись на образцы из стаж 20 влектродуговым, плазменным (в плазме аргона и воздуха), а также газопламенным способами в проволочном и порошковом режиме.
Исследования проводились по разработанной комплексной методике комплексной методике, включающей в себя коррозионно-электрохимические.тешюфизические и механические испытания системы "покрытие - основа" с использованием оригинальной установки вращающегося тепловдредающего диск-конического электрода с кольцом (ВТДЭК) и стенда для долговременных коррозионных испытаний, в условиях моделирующих работу теплооОмеиного аппарата.
Оригинальность разработанной установки заключается в конструкции кинематической схемы, в схиме контроля тепловой нагрузки электрода и схеме термостатирования электрохимической ячейки установки. Методическая новизна заключается в использовании дискового электроды с кольцом, с их одноременной тепловой нагрузкой, для изучения корроэионно-электрохимичнского поведения системы "покрытие - основа". Для работы ь газонаалденной воде применялся конический электрод угол конусности котрогого оптимизирован исходя из изотермичности поверхности электрода и эффективности газоотвода.
Стенд для долговременных коррозоншх испытаний имеет систему термостатирования проточной воды и регулирования тепловой нагрузки образцов. Измерительные схемы стенда позволяют измерять и регистрировать в течении всей экспозиции одновременно на 12 образцах ток протекторной защиты и потенциалы в системе "покрытие-основа". Результаты проведенных исследований позволили получить информацию о коэффициенте полезного действия протекторной защиты, защитном 1>ффокте и дальнодействии протекторного покрытия.
Образцы для испытаний моделировали участок тешюобмешшй трубы и набирались из стальных колец с напыленным покрытием и без него их конструкцией предусмотрены токоотводы для
измерения силы тока протекторной защиты.
13 результате механических испытаний были определены величина критической деформации покрытия, прочность сцепления с основой и характер разрушения композиции.
В третьей главе рассмотрено коррозионно-электрохимическое поведении стальной основы при зашито протекторными покрытиями ь присной иоде в условиях теплообмена.Исследования показали, что коррозионные процессы но стали 20 в начальный отрезок времени протекают с диффузионно-кинетическим контролем. Определяющее действие на коррозионный процесс в интервале тепловых нагрузок до 200 кВт/м* и Не до 2500 оказывает содержание ионов хлора и индекс насыщения воды карбонатом. Выборочный дисперсионный анализ данных, полученных в результате исследований в изотермических и неизотор-мичоских условиях при адекватной температуре поверхности металла и гидродинамическом режиме показал несостоятельность нулевой гипотезы об определяющем действии температуры поверхности металла на коррозионный процесс. В этом случае следует говорить о влиянии совокупности теплофизических и гидродинамических факторов, количественной характеристикой которых являются тепловая нагрузка и гидродинамический режим.
Топлоперенос оказывает доминирующее влияние на формирование поверхностных вторичных слоев и транспортный стадии коррозионного процесса, характеризующегося относительно низким содержанием ионов 0Н~ в приповерхностном пористом слое. При этом выявлено, что возникающие элементы дифференциальной аэрации действуют при активном состоянии катода. Величина энергии активации, расчитанная на основании данных о соотношении площадей язвенной и сплошной коррозии, показала, что внутри язвы коррозия протекает с диффузионно-кинетическим контролем (Еак= 21-»27 кДж/моль) при смешанной водородно-кислородной деполяризации, а фронтальная коррозия с диффузионным контролем при кислородной деполяризации. При этом глубина коррозионных язв увеличивается с ростом температуры, а теплопоро- нос способствует преимущественной активации язвенной кор- розии, уменьшению инкубационного периода разнития, увеличению продолжительности функционирования и изменению морфологии язв. Катодная поляризация стали свыше 0,0У В в пресной воде
Ь
способствует практически полному торможению язвенной коррозии на стали 20 независимо от гидродинамических и тепло-физических условий.
Исследования рассеивающей способности воды при катодной защите, распределение потенциала и скорости язвенной и фронтальной коррозии по корродирующей поверхности стали показали их зависимость от факторов, влияющих на рост и формирование вторичных слоев на поверхности стали. Так, увеличение тепловой нагрузки, температуры и жесткости вода приводит к образованию карбонатной пленки, которая повышает катодную поляризуемость стали в 2+5 раз, а также рассеивающую способность воды и радиус дальнодействия протекторной защиты.
Структура, физикохимические и механические свойства катодных солевых осадков (КСО) определяются влиянием внешних условий на процесс их кристаллизации (степень пересыщения раствора карбонатом кальция толщину реакционного слоя). Рентгеноструктурным анализом и пикнометрическими изменениями было показано, что пленки КСО в основном состоят из кристаллогидрата СаСОубЕ^О.
Образование КСО первоначально приводит к возрастанию коэффициента теплоотдачи, одновременно происходит увеличение импеданса стальной поверхности пропорционально квадрату скорости роста КСО, преимущественно за счет емкостной составляющей. В дальнейшем формирование пленок КСО сопровождается увеличением термического сопротивления и снижением темпоа роста импеданса, причем преимущественно за счет омической составляющей. В оптимальном случае наличие КСО приводит к снижению защитной плотности тока на порядок.
В четвертой главе приведены результаты исследований защитных свойств напыленных протекторных покрытий при теплоотдаче к пресной воде.
Средние значения тока протекторной защиты (1пз), потенциала покрытия (Ей) и к.п.д. протектора (7)) для йп и А1 газотермических покрытий приведены в табл.1.Рост температуры воды способствует уменьшению анодной поляризуемости покрытий и омической составляющей баланса напряжения образованных гальванических элементов "покрытие- основа". Увеличение к.п.д. протектора при этом связано с возрастающие положительным дифференц-эффектом при анодной поляризации.
таолица 1
Протекторные характеристики напыленных покрытий
Температура Цинковое покрытие Алюминиевое покрытие
воды, К 1пз , к.п.д.. - Ь'п, В 1пз , К.11.д., -Еп, В
А Ю3 % (нвэ) А Ю3 % (нвэ)
293 0,39 72 0,79 0,08 84 0,6
303 0,45 76 0,79 0,09 87 0,61
323 0,72 82 0,7В 0,14 91 0,62
348 0,05 42 0,58 0,23 92 0,66
Пассивация цинкового напыленного покрытия отмочена при температурах свыше 350 К, что соответствует данным для компактного цинка чистотой 99,9%, в отличие от покрытий, получешшх горячим и электроискровым способом, которые теряют протекторные свойства уже при температуре 335 К. Для напыленного алюминиевого покрытия характерно увеличение пассивных свойств в сравнении с компактным алюминием, что выражается: - в облагораживании стационарного потенциала; - в отсутствии активно-пассивной зоны, увеличении потенциала питтинго-образования и расширении области репассивации на анодной поляризационной кривой.
Распределение потенциалов по цинковому покрытию в зоне открытого контакта со стольной подложкой характеризуется низкой анодной поляризацией, вследствие этого приемущественое тангенциальное растворение покрытия. Высокая поляризуемость алюминия и ярко выраженная экспоненциальная форма анодной поляриза- ционной кривой способствуют его равномерному растворению, но при этом на линии дренажа катодная поляризация стали не превышает 20 иВ.
Анодное растворение цинковых и алюминиевых покрытий происходит с диффузионным контролем и для тока протекторной защиты в условиях движения среды и теплоотдачи были получены уравнения регрессии, адекватно описывающие экспериментальные данные:
А1пк- Хпз— 0,21 - О.ОЗХ. + 0,095X2 - 0,08X1X2(1)
¿ппк- 1пз= 0,8 - 0,1X1 + 0,22X2 + 0.1Х.Х2 (2)
Уровни и интервалы варьирования факторов представлены в таблице 2.
Дисперсионный анализ дачных эксперимента подтвердил
нулевую гипотезу об определяющем влиянии температуры сто] на анодное растворение цинкового и алюминиевого покрыта! целом в условиях теплоотдачи происходит увеличение т< протекторной защити, но при этом алюминиевое покрытие обеспечинаот достаточной катодной поляризации стали в мое открытого контакта при Тв.= 283 + 303 К.
Таблица 2 Кодирование условий эксперимента
Уровни Факторы
Скор.врай. Ш.ОО/МИН Теплов X. .нагр1: g,кBт/мc
-основной 1000 125
-Интервал 250
варьирования 1000
-верхний 1500 250
-нижнй 500 0
Соотношение истинной и геометрической поверхнос напыленных покрытийсоставляет: - для алюминиевых 5000. + 70С - для цинковых до 3000. Поэтому нагшлрнные протектор! покрытия работают при доминирующей анодной поверхности и высокоинтенсивном гидродинамическом режиме.' Увеличен коэффициента теплоотдачи напыленных покрытий коррелирует изменением температуры поверхности покрытия и его резкий рс вызван протеканием процесса испарения-конденсации в пор покрытия при соответствующей температуре.
Стендовые испытания показали, что скорость растворе*; цинкового покрытия с учетом тангенциального растворен составляет 50 мкм/год. Поэтому долговременная защита требу применения 7,п покрытий повышенной толщины, либо возобновления в период эксплуатации.
Изучение защитных свойств напыленных марганцевых магний-алюминиевых покрытий выявило их низкую технико-экономическую эффективность для защиты углеродистых сталей пресной води.
В пятой главе диссертации представлены результа разработки моталлосоловых покрытий с комплексным механизм защитного действия ни основе напыленного цинка и алюминия.
Учитывая благоприятное воздействие КС0 на распределен катодного тока было предложено ввести в состав цинкаво
покрытия карбонат кальция, путем формирования КСО па изделии с напыленным покрытием в пред-эксплуатационных условиях по методу температурной активации процесса кристаллизации.
Необходимо отметить, что солевая фаза в цинк-карбонатном покрытии обладает свойством саморегуляции и самовозобновления в природных водах. В местах несплошности цинкового покрытия пленка КСО способствует выравниванию распределения тока по поверхности стали и покрытия, увеличению катодной поляризациии стали, а также уменьшению анодной поляризации цинкового покрытия на гринице контакта. Тем самым предотвращается тангенциальное растворение протектора по границе контакта. Внедренный в состав покрытия карбонат кальция оказывает активирующее действие на цинк. При этом снижается степень анодного контроля, а порог пассивации сдвигается до температуры 360 К. С ростом экспозиции и температуры для цинк-карбонатного покрытия характерно увеличение к.п.д. и)) и защитного эффекта (а). Комплексная защита при этом обеспечивает увеличение протект-эффекта (И -и - 1нэ ) на порядок.
В условиях теплоотдачи плотность тока протекторной защиты цинк-карбонатного покрытия определяется уравнением регрессии (3):
1пз — 0,16 - 0.01Х.+ 0,03X2 (3)
Кодирование и интервалы варьирования факторов эксперимента произведено согласно таблице 2. Сравнение уравнений 2 и 3 показывает, что при комплексной защите существенно расширяется температурный диапазон использования цинк-карбонатного покрытия.
Стендовые испытания цинк-карбонатных покрытий в течение 18 месяцев в условиях, моделирующих работу тешюобменного аппарата с тепловой нигрузкой 50 кВт/ы^покизали, что коррозиошшя стойкость труб с таким покрытием выше коррозионной стойкости труб из нержавеющей стали Х1ЬН10Т и труб с напыленным цинковым покрытием ~ 2-3 раза. При этом скорость растворения цинк-карбонатного покрытия не превышает Ь : 1Ь шш/год и может обеспечить эксплуатацию те шюоОме иного аппарата до его морального износа (10 лот). Данные, полученные при внодринии цинк-карбонатного покрытия ни Усольском и/о "Химпром" (Иркутская обл.) подтвердили
результаты лабориторных исследований, экономический эффект составил 40872 руо/год
Нами изучена возможность активации алюминиевых покрытий за счот введения и их состав при напылении солей или солевых композиций, которые выполняли бы дне функции:
1) оказывали флюсовое действие на алюминий при напылении.
2) активировали алшиниивои покрытие при эксплуатации в пресной воде, т.е. выполнять роль протекторного активатора.
В качество флюсующих добавок использовались хлориды и фториды щелочных (К, Иа, Ы) и щелочноземельных металлов (Са, Мй, Ва), используемых как осноны флюсовых добавок при сварке, пайке и рафинировании алюминия.
Применение хлоридных флюсов приводит к более сильному легированию алюминиевого покрытия активными металлами в сравнении о фтори.м>шми флюсами вследствие большой упругости паров и большей к^чстанты скорости обменных реакций.
Структуру напыленного алшиниевого покрытия определяет количество, температура плавления. и природа катиона флюса. Ьнсокотемпературные флюсы малоэффективны. Низкотемпературный флюсы способствуют созданию микропористой структуры покрытия и свариванию частиц алюминия между собой, а также образованию паяного контакта со стальной подложкой. , При атом пористость покрытия в моньшой степени зависит от количества флюса, поскольку снижение поверхностного натяжения расплавленного алюминия в солевом расплаве способствует лучшей смачиваемости напыляемой поверхности. Активные катионы флюса в данном случае по отношению к расплавленному алюминию оказывают различное поверхностно-активное действие, которое убивает в ряду: Иа <» Ва Ы. -» К + Са,
Потенциодинамические исследования показали, что введение в шихту для напыления фторидов и хлоридов щелочноземельных металлов (Са, Ва) способствует усилению пассивных свойств алюминиевого покрытия и увеличивают склонность покрытия к питтинговой коррозии, что подтверждается дантшми долго-1 временных стендовых испытаний. I
Активирующее дойствио на напыленноо покрытие оказывает! флюс на основе хлорида натрия, анодная поляризация покрытия при этом уменьшается, а ток протекторной защиты имеоч! максимальное значение. Металлографические исследования
покрытий понизили, что действие хлорида натрии аналогично действию закалки ни компактный алюминий и спосооствуит созданию микрокристнлличной структуры покрытия за счиг выделяющегося из рисплава при остывании натрия. При этом образующаяся окись нитрил модифицирует а-А1г0яв р-А1 0.,.
Механические испытания покрытий показали, что снижение температуры плавления натрий-хлоридного флюса и введение в его состав жидкого стекли, а также снижение дистанции напыления до «О мм позволяет повысить критическую деформацию композиции до верхних значений »^модифицированного покрытия ~ 2*. Кроме этого введение хлоридно-силикатного флюса приводит к уменьшению распыления метилла при напылении и снижению пористости покрытий до ь»11)'/б. Жидкое стерло также способствует повышению ассимиляции натрия алюминием, кроме этого введение группы МагО способствует выше описанному модифицированию окисной пленки на алюминии. При этом отмечено образование микропористой фазы в покрытии в виде никрита А151*О(0Ш<, выступающего в качестве активатора и уплотнителя.
Проведенные механические, элокт^юхимические и коррозионные испытании пчкмзили, что оптимальными свойствами Обладает покрытие нипылопноо из шихты при следующем соотношении компонентов \%мас.):
НаС1....................3-4
Иа.,0 тЬ1о,..............12 три т < 2)
А1 порошок.........остальное
В условиях тинлоперидичи, адекватных уравнению (I), для тока протекторной защиты алюминиевого покрытия активированного хлоридно силикатным флюсом уравнение регрессии имеет вид:
Ьэ - 0,4 - 0.04Х. + 0.15Х* + О.ОЗХ-Ь. (4)
Сравнении коэффициентов значимости уравнений (I) и (4) показывает, что активация приводит к существенному улучшению протекторных свойств алюминиевого покрытия в 2-Зраза. При этом температура поверхности покрытия также является определяющим фактором.
В ходе стендовых испытаний локальное растворение покрытий не отмечалось. В отличие от номодифицировашюго алюминиевого покрытия, разриботшшое покрытие способствует
И
ООриЗОШШИЮ ПЛОНОК КСО. Кроме О ТО ГО П|ЮИСХОДИТ самоушютнет' покрытия за счет вяжущего действия алюмосиликатнь соединений. Целесообразным является применение разработаны«! покрытия при защити високонагружешшх теплообменнпх аппарате с температурами тчшюперодающей поверхности свыше 313 (жидкость-водяные, паро-водяные теплообменники, парогенераторы).
ОСНОВНЫЙ HIJBOJUJ
1. Разработан методический комплекс, включающий:
- оригинальную установку вращашцегося топлоиоредающег диск-конического злектрода с: кольцом для изучен» коррозионно электрохимического и тонлофизического поведеии системы "покрытие оонона" в условиях движения среды теплоотдачи ;
стенд для долговременных коррозионных испытани протекторных покрытий в условиях, моделирующих работу тепле обменного аппарата, позволяющий в течение зкепозици контролировать параметры протекторной защиты.
2. Показано, что теплоотдача к,пресной воде способствуе активации язвенной коррозии стили 20 при этом определяющп фактором является совокупность гидродинамических и тепле; физических параметров процесса теплоотдачи.
3. Катодные солевые осадки (КСО) способствуют 2 кратному увеличению поляризуемости малоуглеродистой стали пресной воде и существенному повышению эффективное!' протекторной защиты.Физикохимичоскио свойства и парамет; стабилизации КСО зависят от условий катодной защиты температуры воды.
4. Выявлено, что при защите стали протекторным покрыто в условиях теплоотдачи величина тока протекторной защич коррелирует с температурой поверхности покрытия. Характ< растворения покрытия определяется поляризационнм. характеристиками основы и покрытия.
5. Разработана комбинированная защита стали щш карбонатным покрытием (а.с. 13291У6), позволяющая улучши1 характеристики протекторной защити и довести срок слукс защищаемого аппарате до срока полной амортизации при рабоч!
температуре до 343 К. Результаты разработки цинк-карбонатного покрытия внедрены на Усольском п/о"Химпром", полученный акономический эффект составляет 4Ш72 руб./год
6. Разработан метод флюсовой активации напыленных алюминиевых покрытий, улучшающий условия напыления и протекторны» характеристики.
Основные положения диссертации опубликованы о следующих
работах:
1.Томин В.П..Дубенкова В.И..Половнов H.H. Напыляемый мапшй-адшшшевый протектор// Защита от коррозии топлообменного оборудования. Тезисы докладов к совещанию. Иркутск: Облсовет НТО,1983г.
2.Томин.В.П..Султанова B.W.« Дальнодействие нагшлонного протекторного покрытия// Защита от коррозии топлообменного оборудования. Тезисы докладов к совещанию. Иркутск: Облсовет НТО,1983г.
3.Томил В.П..Султанова В.И..Дементьев А.И. Методика определения эф1юктивности напыленных протекторных покрытий// Мотолика анализа и учота потерь от коррозии металлов и затрат на их защиту.- 1984.
4.Напыляемое магний-алюминиевое протекторное покрытие/ С.Ю.Шаривкер, К.И.Михайлов, В.И.Карпинос, В.П.Томин и д.р.// Порошковая металлургия.- 1905, N1.- с.45-48.
5.Томин В.П.,Куркина И.В.,Губанов М.Б. Исследование комбинированной защиты от коррозии теплообмешюго оборудования// Коррозии и защита металлов. Тезисы докладов к конференции. Усолье-сибирское.- 1985.
6.Томин В.П.,Юнда Ю.Д..Буренков Б.В. Исследование дальнодействия напыленного протектора при подогреве// Коррозия и защита металлов. Тезисы докладов к конференции. У солье - сибирское. - 1905.
7.Томин В.П..Куркина И.В..Губанов м.Е. Влияние изолирующих покрытий на оф!*жтинпооть работы напыленного протектора// Коррозия и защита металлов. Тезисы докладов к конференции. Усолье-сибирское.- 1985.
в.Шаривкер С.М..Михайлов Б.Н..Томин В.II. Особенности коррозионной зашты топлообменного оборудования химической промышленности//Тезисы межотраслевой конференции "Теория и практика защиты металлов от коррозии.- Куйбышев, 1985.-с.49-50.
9.Разработка технологии и оборудования для защиты от коррозии аппаратов на УТЮ "Химпром": Отчет о НИР (заключит.)/ Ирк. политехи, ин-т; Руководитель М.Ь'.Асвиян.- ГРт 01 83 ООО 8149; Hhb.N 0286.0 019087.- Иркутск, 1985.- 172 е.: пл.
Ю.Шаривкер С.Ю.,Томин В.11. Характеристики металлизоциошшх покрытий// Защита металлов, 1986, N2.- с.265-266.
II.Томин В.П.,Хвостов В.И..Томина И.О.,Губанов М.Б. Образование карбонатных осадков на стали в воде при
протекторной ..-ицитв// Тезисы докладов к конфиринтпГЫрьОи с корроаииЯ чч< i.алогического ооорудоьашш ни предприятиях с агриссишшмк - ;<• дами".- Иркутск 1986.-
12.Шаривкер , Гомин В.П..ХвостовВ.П. Экспериментальная оценка акс-н.'у.чтационной эффективности ншшлиомого протекторного ¡,,/крытия// Защитные покрытия ни металлах. Киев, 198?.- 1-йц.21.- с.70-73.
13.А.О. Ш32У.1> СССР, С 23Г 13/00 Способ защити мотылличеиш.ч мдоохлаждавшх изделий от коррозии / Шариькор O.Ki., Томин В.П..Дементьев А.И.- 3816260/22-02, заявлено 21.il.!?. не опубл.
14.Шириькер С.U.,Гомин В.П. Коррозия и защита цинковым ; при теплоотдаче // Защита металлов.
1Ь.Ширивкир С.и. ияикиян Л.С.,Томин В.П. Катодная зищита // Нчфгяная промышлинность. Экспресс-информация (отечественный опыт).Сор. борьба с коррозией и защита окружающий среда,
. 1988. N5.- с.3-7.
16.Томин В.П. ,Ша[..п>кер С.Ю..Губанов М.Б. Структура и свойства катодных солевых осадков // Хишш и химическая технология, изв. ВУЗ. 1988, т.З, ВШ.12.- с.56-62.
17.Томин В.П. .Гуошюв М.Б..Дементьев А.И. Диагностирование коррозионных процессов на вращающемся дисковом электроде с кольцом //Тезисы межотраслевой конференции "Прогрессивные методы диагностики процессов, материалов, электролитов и чистоты окружающий среда".- Куйбышев 1969.- с.7-8.
18.Томин В.П..Дементьев А.И. Комплексная защита аодоохлавдаемоК' оборудования с применением напыленного цинкового покрытия / Информ.листок N90-35.- Иркутск.: ЦНТИ.-- 1990.- 4 с.
-
Похожие работы
- Интенсификация теплообмена с использованием напыляемых пористых покрытий
- Совершенствование технологии и оборудования для напыления порошковых покрытий в производстве изделий машиностроения и электровакуумных приборов на основе концентрации плазменных процессов в одной рабочей установке
- Научные основы и технологические аспекты комплексной противокоррозионной защиты теплообменного оборудования из углеродистых сталей
- Формирование покрытий с нанокристаллической и аморфной структурой плазменным напылением
- Повышение производительности процесса плазменно-дугового нанесения покрытий на тела вращения
-
- Технология неорганических веществ
- Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
- Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
- Технология органических веществ
- Технология продуктов тонкого органического синтеза
- Технология и переработка полимеров и композитов
- Химия и технология топлив и специальных продуктов
- Процессы и аппараты химической технологии
- Технология лаков, красок и покрытий
- Технология специальных продуктов
- Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
- Технология каучука и резины
- Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей
- Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
- Технология химических волокон и пленок
- Процессы и аппараты радиохимической технологии
- Мембраны и мембранная технология
- Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников
- Технология минеральных удобрений