Пары дифференциальной

Щелевая коррозия металлов встречается почти в любой конструкции НЛП любом аппарате при условии наличия в них зазоров, застойных ЗОИ и т. п. и вызывается, согласно теории Ю. Р. Эванса, возникновением пар дифференциальной аэрации вследствие доставки растворенного в электролите кислорода к. металлической поверхности в щелн с меньшей скоростью, чем к примыкающим к ней участкам поверхность металла в щели становится при этом анодом. [c.171]

На больших глубинах скорость коррозии ниже, чем в поверхностных слоях (рис. 6). Средние скорости коррозии углеродистой стали уменьшаются с глубиной погружения, а степень местных поражений повышается. Рост глубины каверн связан с неравномерностью обрастания поверхности металла живой и неживой органикой и образованием пар дифференциальной аэрации из-за неодинакового притока кислорода к отдельным участкам поверхности. Низкие скорости коррозии могут быть объяснены низкой температурой и малой скоростью перемещения слоев воды, что уменьшает приток кислорода вследствие диффузии и конвекционных токов. [c.19]

Более высокое содержание углекислоты и низкое содержание кислорода в почвенном воздухе по сравнению с атмосферным обусловлены протекающими в почве биохимическими процессами. Кислород расходуется главным образом на процесс разложения органических остатков и потребляется корневыми системами растений. Весной и в начале лета на глубине, неодинаковой в разных почвах, наблюдается невысокое содержание кислорода. Зависимость воздухопроницаемости почвы и грунта от гранулометрического состава, влажности и изменения кислорода по глубине слоя является причиной образования пар дифференциальной аэрации. Анодом пары становится та часть подземного сооружения, к которой приток кислорода затруднен, а участки, омываемые достаточным количеством кислорода, служат катодами. Уменьшение аэрации в определенной степени характеризуется уменьшением электросопротивления. [c.44]

По уменьшению эффективной работы пары неравномерной аэрации металлы располагаются в ряд цинк, хром, углеродистая сталь, серый чугун, кадмий, алюминий, медь, свинец, нержавеющая высокохромистая стапь, висмут, цирконий, тантал, титан. Из приведенного перечня следует, что весьма перспективный конструкционный материал для подземных сооружений - это титан, который, помимо высоких механических свойств, малой плотности, обладает также хорошими коррозионными характеристиками высокой общей коррозионной стойкостью и высокой устойчивостью к иону хлора, а также низкой чувствительностью к образованию пар дифференциальной аэрации. Из приведенных данных можно также сделать предположение о целесообразности применения циркония в качестве защитного покрытия на стальных изделиях в почвенных условиях. [c.48]

В качестве примеров пар дифференциальной аэрации можно привести следующие пары различного заложения сооружения (в частности, верх — низ трубы), трубопровод, пролегающий в грунтах с различной кислородной проницаемостью, таких, как песок — глина (диффузия кислорода в глине существенно меньше, чем в песке, анодный участок — часть трубопровода в глинистых грунтах). [c.185]

Щелевая коррозия изучалась под открытым небом на образцах проволоки и тросах, изготовленных из нержавеющей стали КС-97. Через 23—30 сут после начала опыта в тросах образовались продукты коррозии железа, а отдельные образцы проволоки, к которым имелся свободный доступ кислорода, остались без изменения. Это объясняется образованием коррозионных пар дифференциальной аэрации, в которых в щелях и зазорах металл [c.86]

Коррозия под действием пар дифференциальной аэрации [c.105]

Действием пар дифференциальной аэрации объясняется также питтинг, от которого часто страдают подземные сооружения из стали или чугуна. Это обусловлено тем, что почва, с которой соприкасается поверхность, имеет неравномерную проницаемость для кислорода (см. 5.2). [c.106]

Коррозии под действием пар дифференциальной аэрации подвергаются также конструкции, теплоизолированные пористым материалом, например минеральной ватой или вспененным полиуретаном, если они подвергаются действию воды. Такие повреждения наблюдаются на водоводах районных теплосетей. Последние состоят из центральной стальной трубы, окруженной изолирующим материалом, который, в свою очередь, окружен защитной оболочкой из цемента или пластика. Если через неплотные соединения защитной оболочки или каким-то другим путем вода попадает в изоляцию, то возникают пары дифференциальной аэрации, которые ведут к поражению центральной стальной трубы. Аналогичному типу коррозии могут подвергаться отопительные трубы в зданиях, когда изоляция увлажняется, например, вследствие дождя или протечек через швы (см. рис. 25). В некоторых случаях отопительные трубы оказывались пораженными насквозь еще до завершения строительства. [c.106]

Из всего сказанного в данном разделе следует, что в корро-зионно-механичес Кой трещине возможна реализация пары дифференциальной аэрации. В результате этого участки металла вокруг вершины трещины станут анодами, а вследствие гидролиза продуктов коррозии среда в трещине будет более кислой, чем вне ее. [c.60]

Работа коррозионной гальванопары с электродами общая поверхность трещины (т, е. поверхность бывшей СОП) - поверхность детали ( старая поверхность, являющаяся катодом), которая может функционировать практически весь период до-критического подрастания трещины, но не в состоянии обеспечить заметного коррозионного продвижения трещины за эхо время, поскольку общая плотность коррозионного тока D на аноДе вследствие его большой площади (21 ) весьма мала. По-видимому, эта пара, равно как и пара дифференциальной аэрации, влияет на коррозионное подрастание трещины только в самом начале ее развития, когда анодная (по отношению к поверхности детали) площадь ее стенок еще очень незначительна. Из этого следует, что на рассматриваемом этапе чисто коррозионное подрастание трещины реализуется преимущественно за счет локальной коррозии по месту СОП в ее вершине. [c.99]

Исследование пары дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка, которым должна удовлетворять главная [c.234]

Высокая электропроводность морской воды создает благоприятные условия для работы макропар в случае контакта двух металлов или сплавов. Обрастание металла водорослями и другими микроорганизмами влияет на протекание коррозии. Так, вследствие затрудненности подвода кислорода к поверхности стали из-за обрастания общая коррозия может уменьшиться, а из-за увеличения мощности пар дифференциальной аэрации под слоем обрастания развивается язвенная коррозия. [c.38]

Все пары дифференциальных уравнений, кроме первой, являются линейными, а поэтому для получения необходимого решения достаточно было лишь трех пробных решений. Например, если для уравнений (18) и (19) задать /3 (0), g (0) = (ai, 6,) а , 62) (аз, 63), то получим соответственно три решения [/з]г, Lg s] (i = 1, 2, 3), и функции [c.117]

Пары дифференциальной аэрации 135 [c.318]

И на самом деле, как уже указывалось ранее, полезность даже таких традиционных пар дифференциальных уравнений, как уравнения (6.31з) и (6.31к) или (4.13) и (4.18) для плоских пластин, сомнительна, так как такие системы совместных нелинейных дифференциальных уравнений редко можно решить непосредственно, а решения в рядах, которые при этом следует применять, могут иметь, а могут и не иметь преимущества перед обычным энергетическим методом. Но подход, основанный на использовании уравнения равновесия в сочетании с энергетическим методом, описанным выше применительно к уравнению (6.31к), имеет очень заметные преимущества, поэтому такой же способ можно применить и к уравнению (6.32в), где также задается выражение для w с неизвестными коэффициентами, а соответствующие выражения для перемещений и и v определяются из уравнений (6.32в), а окончательное решение задачи определяется с помощью энергетических методов. Использование уравнения (6.81к), несомненно, предпочтительнее в j ex случаях, когда требуется удовлетворить краевые условия относительно мембранных сил, а уравнения (6.32в) могут оказаться более удобными, когда краевые условия задаются относительно перемещений и и v. [c.460]

Практическими мерами по предотвращению такого рода разрушений оборудования являются способы ликвидации пар дифференциальной аэрации. Для этого осуществляют деаэрацию морской воды. Благоприятно также интенсивное перемешивание. Эти способы позволяют уменьшить градиент концентраций кислорода. [c.15]

Деполяризация катодных участков зависит от температуры, суммарного солесодержания и степени аэрации морской воды. На рис. 1.1 и 1.2 показано влияние температуры, солесодержания и аэрации на скорость коррозии углеродистой стали Ст. 3. В среднем при повышении температуры на 10°С скорость коррозии возрастает в два раза [2]. Источником кислорода (фактор, определяющий степень аэрации) может являться не только-воздушная среда, кислород выделяется и в процессе фотосинтеза высших растений. Процесс фотосинтеза может приводить к локальному повышению концентрации растворенного в воде кислорода и к инициированию действия коррозионных пар дифференциальной аэрации. [c.17]

Наряду с другими факторами, вызывающими и интенсифицирующими различные виды коррозии (существование пар дифференциальной аэрации, производственные дефекты металла, наличие зазоров и щелей в негерметичных механических соединениях, влияние микроорганизмов, биологическое обрастание организмами растительного и животного происхождения) контакт нержавеющей стали и металлов с различными потенциалами может вызывать локальные формы коррозии оборудования из нержавеющей стали, например питтинговую или подповерхностную. [c.23]

Скорость движения потока — не менее важный фактор коррозионного процесса стали в речной воде. Поток доставляет кислород к корродирующей поверхности и может уносить продукты коррозии, накапливание которых тормозит процесс коррозионного разрушения. Интенсивное снабжение кислородом катодных участков углеродистой стали активизирует процесс. Такое же влияние способен оказывать и малый приток кислорода при медленном ламинарном движении потока воды, если при этом происходит образование пар дифференциальной аэрации [29, с. 92]. При высокой турбулизации потока речной воды к поверхности стали транспортируется количество кислорода, достаточное для частичной пассивации стали и снижения скорости коррозии. [c.49]

Основными причинами микробиологической коррозии являются 1) выделение коррозионно-агрессивных продуктов жизнедеятельности (метаболитов) и изменение pH среды при развитии бактерий 2) создание условий для появления пар дифференциальной аэрации и возникновения концентрационных ячеек на поверхности металла 3) непосредственное участие бактерий в процессе коррозии 4) разрушение защитных покрытий на металле. [c.56]

Поскольку железобактерии поглощают железо только в ионном состоянии, непосредственно металл они разрушать не могут. Действие этих бактерий сводится к образованию на поверхности металла, в первую очередь углеродистых сталей, концентрационных гальванических элементов и микропар дифференциальной аэрации. Последние вносят наибольший вклад в коррозию металлов. Образование пар дифференциальной аэрации происходит следующим образом. В трубах систем охлаждения, водоснабжения и в водоохлаждаемых теплообменниках поселяются железобактерии, которые образуют слизистые скопления. Благодаря волокнистой структуре оболочек железобактерий эти скопления обладают высокой механической прочностью, чем и объясняется их устойчивость к движущемуся потоку воды. Благоприятными местами локализации бактерий являются неровности— каверны, сварные швы на поверхности металла. В этих местах бактерии особенно активно размножаются при окислении двухвалентного железа в трехвалентное. Участки металла, свободные от каверн и колоний железобактерий, омываются [c.65]

Дефекты структуры латуни, а именно слоистость, волосовины, поры также влияют на коррозионную стойкость конденсаторных трубок. Особенно существенно влияние пор. Из-за наличия в них воздуха они вызывают работу пар дифференциальной аэрации, что приводит к образованию язв и пробок из губчатой меди на поверхности латуни [24]. [c.143]

Очень много конструкций подвергаются сильному разрушению в зоне ватерлинии (корабли, газгольдеры, цистерны, аппараты и т. п.). При этом коррозия наблюдается как непосредственно у ватерлинии, так и ниже (рис. 97). В свое время механизм подобных процессов сводили к дифференциальной аэрации, т. е. предполагалось, что вследствие неодинакового доступа кислорода к участкам металла, расположенным вдоль ватерлинии и ниже нее, возникают пары дифференциальной аэрации. Потенциал более аэрируемой части металла непосредственно у ватерлинии облагораживается и она становится катодом, а участки ниже линии водораздела — анодами, которые и подвергаются коррозии. [c.227]

Отсюда можно сделать вывод, что щелевая коррозия алюминиевых сплавов обусловлена не парами дифференциальной аэрации, как это раньше предполагалось, а деятельностью элементов, возникающих вследствие изменения состава коррозионной среды. Дифференциальная аэрация является лишь первопричиной, приводящей к возникновению новых, более мощных элементов, ответственных в основном за разрушения металлов в зазорах. [c.240]

Члены с возмущающими параметрами в нулевой степени после выборки их из системы (2.21) образуют пару дифференциальных уравнений для определения и у [c.63]

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ АЭРАЦИИ [c.189]

Склонность металлов к образованию пар дифференциальной аэрации может быть определена путем измерения силы тока между двумя образцами, расположенными в электролите при различных условиях их аэрации. Один из простых приборов для таких измерений [1] приведен на рис. 125. Он представляет собой высокий стеклянный градуированный цилиндр, в который помещают два цилиндрических образца из одного и того же материала. [c.189]

Нижний образец засыпают на 5 см слоем чистого кварцевого песка. Весь прибор помещают в термостат для уменьшения конвекции за счет колебания температуры. Верхний образец 3 получит значительно больше кислорода из воздуха, чем нижний, и, если материал склонен образовывать пары дифференциальной аэрации, он станет работать катодом. Кривая сила тока — время для данных условий испы- [c.189]

Для изучения склонности металлов к образованию пар дифференциальной аэрации в почве готовят образцы из отрезков-труб, которые помещают в почву на разную глубину. В одном из исследований [300] образцы, вырезанные из трубы, имели следующие размеры длину 250 мм, внешний диаметр 20 мм. [c.190]

Источником кислорода служит не только воздушная среда, но и процесс фотосинтеза высших растений, который в некстгорых случаях приводит к локальному повьшюнию концентрации растворенного в воде кислорода и усилению действия коррозионных пар дифференциальной аэрации. Содержание кислорода в морской воде достигает 12 мг/л. Наибольшее количество кислорода содержится в поверхностных слоях воды. С увеличением глубины оно уменьшаете , а начиная с определенной глубины, может опять возрастать. Так, например, в воде Тихого океана содержание кислорода составляет, г/л на поверхности - 5,8 на глубине 700 м - 0,25 1500 м - 1,00. В воде Атлантического океана этот показатель соответственно равен 4,59 3,11 и 5,73 г/л [28]. [c.14]

В результате гидролиза хлористых соединений железа происходит подкисление, а при образовании гидроксильных ионов - подщелачива-ние призлектродного слоя электролита. В зависимости от этого на различных участках поверхности металла наблюдается дифференциация анодных и катодных процессов и, как следствие, образование язвенных разрушений. Продукты коррозии оказываются сосредоточенными в язвенных участках, в которых происходит обеднение кислородом. Металл в области язвы становится анодом пары дифференциальной аз-рации, а катодом сл>окит участок поверхности металла, контактирующий с хорошо аэрируемой ведой. Образование дифференциальной пары аэрации приводит к усилению коррозии язвенных участков металла. [c.15]

Вследствие резкой гетерогенности грунтов весьма вероятно возникновение контактов металла сооружения с различными почвенными электролитами, отличными по pH, минерализации, составу минеральных солей, составу растворенных в электролите газов и составу газовой фазы грунта. Наиболее известна макрокоррозионная пара дифференциальной аэрации. Она образуется из-за различной диффузии кислорода — основного деполяризатора катодных реакций — к различным участкам сооружения из-за либо различий в диффузионных свойствах среды, либо разности путей диффузии. [c.185]

Результаты экспериментальных работ и фактические данные о коррозии трубопроводов показывают подчиненную роль макрокоррозионных пар дифференциальной аэрации в коррозионном процессе на стальных сооружениях в грунтах. [c.185]

Кислород может тормозить протекание анодного процесса, вызывая пассивацию металла, особенно в щелочных электролитах. При неполной пассивации на внутренней поверхности котельных труб отмечается образование язв, питтиногов, а также разрушений, вызванных действием пар дифференциальной аэрации. [c.59]

Скорость коррозии углеродистых сталей и чугуна в щелях в неперемешиваемом электролите обычно меньше, чем на свободно омываемой поверхности, однако при перемешивании электролита между металлом в щели и металлом в открытом пространстве возникает пара дифференциальной аэращ1и, т. е. скорость коррозии металла в щели возрастает. [c.60]

Станем называть макрокоррозионной иарой замкнутую систему из двух и более электродов, для каждого из которых по тем или иным причинам условия протекания парциальных электрохимических процессов анодного и катодного направлений не совпадают. Такие системы, в частности, образуют два разнородных металла, погруженных в один и тот же раствор. Макрокоррозионные пары возникают, если металл находится в растворе, состав которого по какому-либо компоненту не одинаков, а различается на границе с разными участками его поверхности. Примером служат пары дифференциальной аэрации Эванса или пары, обусловленные различием концентрации других каких-либо (помимо кислорода) окислителей в растворе. Наконец, интересной разновидностью служат пары, возникающие, когда два электрода из одного и того же металла погружены соответственно в холодный и горячий раствор. [c.159]

Равитие щелевой коррозии в теле барабана может быть пояснено моделью, представленной на рис. 5-6. Коррозия протекает вследствие работы так называемой пары дифференциальной аэрации. В этой макропаре 190 [c.190]

Позже Фресслингом [2] было получено более точное решение уравнения (16), а также уравнений (18) и (20). Наконец, Шолькемейер [3] табулировал решения до уравнения (22). Решение уравнений более высокого порядка, даже числовым методом, связано с очень большими трудностями. По этой причине рассматриваются лишь первые четыре пары дифференциальных уравнений и получены для них решения. Но даже в этом случае решение уравнений для вращающегося шара представляет значительно большую трудность, чем в случае неподвижного фара, а потому было решено для проведения всех необходимых расчетов использовать счетную электронную машину Манчестерского университета. Это машина общего типа, подробное описание которой дано Киль-бурном [4]. [c.116]

Часто имеющим место на практике случаем контактной коррозии является образование пар дифференциальной аэрации. Пары дифференциальной аэрации образуются, когда вследствие различной скорости катодного процесса на разных участках металлоконструкции, изготовленной из одного и того же металла, реализуется различный потенциал свободной коррозии. Этот вид коррозии характерен для подземных сооружений, когда катодная реакция протекает в условиях диффузионных ограничений подвода основного деполяризатора — кислорода. Различия в концентрации кислорода, как правило, обусловлены пролеганием сооружений в грунтах с различными свойствами. [c.135]

Электрохимическая теория питтинговой коррозии объясняет питтинг образованием пар дифференциальной аэрации. В растворе, находящемся в локальном углублении образца, уменьшается концентрация растворенного кислорода, в результате чего снижается степень пассивации металла. Поверхность углубления становится анодом по отношению к окружению, покрытому нормальной пассивирующей оксидной пленкой. Непосредственно питтинг образуется за счет локального анодного растворения. Ионам С1" отводится роль нарушителей пассивного состояния. По мере роста питтинга на месте поврежденной пассивирующей пленки в его полости образуется Al lg. Вследствие его гидролиза в питтинге устанавливается пониженное значение pH 3—4 и идет активное растворение алюминия. [c.230]

Для оборудования, эксплуатирующегося в контакте с морской водой, типичным видом коррозионных разрушений является подповерхностная коррозия. Она начинается с поверхности, но преимущественно распространяется под поверхностью таким образом, что процесс разрушения и продукты коррозии оказываются сосредоточенными в некоторых областях в металле (каверны). Подповерхностная коррозия часто вызывает вспучивание металла и его расслоение. Такой вид разрушения металла часто встречается в узких щелях, негерметичных механических узлах, под слоем накипеобразных отложений, т. е. в обедненных кислородом зонах. Содержание кислорода в каверне еще ниже. Металл в области каверны становится анодом коррозионной пары дифференциальной аэрации, а катодом служит участок поверхности металла, контактирующий с хорошо аэрированной водой. В результате действия микрогальванического элемента происходит перенос ионов С1 в анодное пространство, что еще больше интенсифицирует процесс коррозии. Все это приводит [c.14]

Таким образом, участие железобактерий в коррозионных процессах проявляется в следующем образование пар дифференциальной аэрации вследствие локализации колоний железобактерий механическое укрепление каверны благодаря волокнистой структуре нитевидных железобактерий каталитическое окисление ионов Fe + и как следствие образование гидроксида железа (III), который усиливает анаэробные условия на анодном участке и таким образом увеличивает разность потенциалов анодных и катодных участков коррозионных микрогальва-нических элементов. [c.66]

Изменение силы тока в таком элементе во времени показано на рис. 103. Заметим, что хотя возникновение и функционирование таких элементов и связано с изменением концентрации кислорода, их нельзя отождествлять с парами дифференциальной аэрации. В самом деле, вначале не возникает никакого тока между металлом, находящимся в зазоре, и металлом, к которому имеется свободный доступ коррозионной среды. Ток возникает лишь после нарушения пассивного состояния металла в щели и появления в системе электродов со значительной разностью потенциалов, которую сама по себе дифференциальная аэрация создать не может. Незначительная разница в концентрации кислорода, которая имеет место вначале, создает и незначительную разность потенциалов. Элемент работает весьма слабо. Со временем благодаря расходу кислорода в щели потенциал нержавеющей стали разблагораживается, разность потенциалов все более и более увеличивается. Анодная поляризация в свою очередь способствует подкислению среды, что приводит к дополнительному раз- [c.235]

Исследуем движение канала тангажа полупассивной системы угловой стабилизации при условии малых углов отклонения объекта и спаренных двухстепенных гироскопов. Решению подлежиг последняя пара дифференциальных уравнений системы (4.10), которая при соо=0, Мг2 = 0 и ы=7 0 может быть представлена следующим образом [c.88]

Рис. 126. Схемы установок для исследования пар дифференциальной аэрации в почве а — исследование коррозии и измерения электродных потенциалов образца в песке при хорошей аэрации (верхняя труба и в глине при плохой аэрации (нижняя труба 3) без взаимного контакта труб б —- то же, при наличии контакта между двумя трубами при измерении тока при неравномерной аэрации между трубой в глине и в песке в — исследование коррозии и измерение потенциалов tr токов неравномерной аэрации на модельном трубопроводе, проходящем через слой глины и песка на одном уровне г — то же, при наличии контакта при определении макротока между моделью трубопровода, пересекающего участки песка и глины (верхняя труба 4—3—4), и образцом трубы (5), находящейся целиком в глине (в условиях худшей аэрации) 1 — глина (влажность 10%) 2 — песок (влажность lOVo) 3 — анодная зона железной трубы 4 — катодная зона железной трубы 5 — медносульфатные полуэлемен-ты 6 — катодный вольтметр 7 — сопротивление по 1 ож

Перед их испытанием внешнюю поверхность обезжиривали, после чего образцы взвешивали. Трубы заливали битумом, торцы закрывали резиновыми пробками. К торцам прикрепляли контактные проводгники. Место контакта тщательно изолировали битумом. Схема расположения образцов в почве для изучения пар дифференциальной аэрации в разных почвах приведена на рис. 126. [c.191]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...