Коррозия, современные методы исследования и защиты от коррозии

В данной работе на базе дистанционной лазерной обратнопроходной эллипсометрии предпринята попытка разработать лазерный комплекс коррозионного слежения, позволяющий непрерывно исследовать поверхностный слой на большом числе образцов, без возмущений исследуемого процесса и, в частности, без удаления образца из раствора.

Принцип метода основан на использовании трорефлекторов, выполненных из исследуемого корродирующего материала и установленных и выбранных коррозийных средах. При отражении от ретрорефлектора состояние поляризации лазерного излучения меняется в зависимости от параметров сканируемого коррозийного слоя на поверхности металла. Спектр поляризации этого отраженного лазерного излучения позволяет судить о свойствах поверхностного слоя на расстоянии. Регистрация не только интенсивности, но и поляризации отраженного излучения позволяет практически исключить влияние шумов атмосферы и окружающей среды на точность измерений.

Представленный метод лазерной диагностики коррозионных повреждений с успехом может быть использован в практике лабораторных, полевых и даже натурных коррозийных испытаний. В первых двух случаях требуемые мероприятия с коррозийной камерой и образцом минимальны: изготовление вместо одного тестируемого образца двух и размещение их под прямым углом друг к другу для организации ретрорефлектора. Для натурных испытаний нужно взять дополнительное зеркало и разместить его под прямым углом рядом с исследуемым участком металлической конструкции, так чтобы луч лазера отражался по пути коррозиметр - исследуемый участок -  зеркало – коррозиметр. Основные преимущества метода при коррозийном мониторинге в полевых и натурных коррозионных испытаниях во много связаны с использованием лазерной диагностики:

1.      Почти полное отсутствие юстировочной оптики (линз, зеркал), что обусловлено визуальностью и высокой локализацией лазерного пучка. Все операции и настройки можно проводить практически визуально.

2.      Высокая локальная интенсивность лазерного пучка, что позволяет работать с относительно мутными и мало прозрачными средами.

3.      Высокие когерентность и монохроматичность лазерного излучения, что позволяет в измерениях обходиться без спектральных фильтров.

4.      Высокая исходная поляризованность лазерного излучения, что позволяет не использовать поляризатор.

5.      Малая расходимость лазерного пучка, что позволяет располагать ячейку на большем расстоянии от измерительной схемы, что весьма удобно при работе с большим числом анализируемых ячеек, размещенных на значительной площади. Направляя пучок попеременно в различные анализируемые ячейки, можно контролировать одновременно большое число исследуемых систем. [14]

Заключение

Металлы составляют одну из основ цивилизации на планете Земля. Их широкое внедрение в промышленное строительство и транспорт произошло на рубеже XVIII-XIX. В это время появился первый чугунный мост, спущено на воду первое судно, корпус которого был изготовлен из стали, созданы первые железные дороги. Начало практического использования человеком железа относят к IX веку до нашей эры. Именно в этот период человечество перешло из бронзового века в век железный.

В XXI веке высокие темпы развития промышленности, интенсификация производственных процессов, повышение основных технологических параметров (температура, давление, концентрация реагирующих средств и др.) предъявляют высокие требования к надежной эксплуатации технологического оборудования и строительных конструкций. Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудования отводится надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов.

Необходимость осуществления мероприятий по защите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что потери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб. По имеющимся данным, около 10% ежегодной добычи металла расходуется на покрытие безвозвратных потерь вследствие коррозии и последующего распыления. Основной ущерб от коррозии металла связан не только с потерей больших количеств металла, но и с порчей или выходом из строя самих металлических конструкций, т.к. вследствие коррозии они теряют необходимую прочность, пластичность, герметичность, тепло- и электропроводность, отражательную способность и другие необходимые качества. К потерям, которые терпит народное хозяйство от коррозии, должны быть отнесены также громадные затраты на всякого рода защитные антикоррозионные мероприятия, ущерб от ухудшения качества выпускаемой продукции, выход из строя оборудования, аварий в производстве и так далее.

Защита от коррозии является одной из важнейших проблем, имеющей большое значение для народного хозяйства.

Коррозия является физико-химическим процессом, защита же от коррозии металлов – проблема химии в чистом виде.

Список используемой литературы

1.            Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. – М.: Металлургия, 1976. – 472с.

2.            Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. – М.: Физмалит, 2006. – 372с.

3.            Таранцева К.Р. Модели и методы прогноза питтинговой коррозии// Физикохимия поверхности и защита материалов, 2010, том 46, № 1, с. 98-106.

4.            Рыбалка К.В., Шалдаев В.С., Бекатаев Л.А., Малофеева А.Н., Давыдов А.Д. Развитие питтинговой коррозии нержавеющей стали 403 в растворах хлорида натрия// Электрохимия, 2010, том 46, № 2, с. 204-212.

5.            Давыдов А.Д. Анализ скорости питтинговой коррозии// Электрохимия, 2008, том 44, № 7, с. 900-905.

6.            Паршутин В.В., Ревенко В.Г., Шолтоян Н.С., Чернова Г.П., Богдашкина Н.Л. Влияние природных и технологических вод на коррозию металлов// Физикохимия поверхности и защита материалов, 2010, том 46, № 4, с. 414-420.

7.            Бартенев В.В., Бартенева О.И. Кислотная коррозия алюминия в условиях контактного осаждения висмута// Физикохимия поверхности и защита материалов, 2011, том 47, № 1, с. 78-85.

8.            Обидов З.Р., Ганиев И.Н., Амонов И.Т., Ганиева Н.И. Коррозия сплава Al + 2,18% Fe, легированного галлием// Физикохимия поверхности и защита материалов, 2011, том 47, № 5, с. 541-544.

9.            Климашин А.А., Белоусов В.В. Ускоренная высокотемпературная коррозия меди в контакте с МоО3// Коррозия: материалы, защита, 2011, № 9, с. 1-3.

10.       Атари Г., Сачен Х.П., Шивакумара С, Наик Я.А., Венкатеша Т.В. Обработка поверхности цинка основаниями шиффа и исследование его коррозии// Электрохимия, 2007, том 43, № 7, с. 886-892.

11.       Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. – Л.: Химия, 1989. – 377 с.

12.       Вишневская Ю.П., Родионов В.Н., Ткаленко Д.А., Бык М.В. Трифенилфосфиноксид как ингибитор коррозии железа в кислых средах// Физикохимия поверхности и защита материалов, 2009, том 45, № 3, с. 324-325.

13.       Авдеев Я.Г., Белинский П.А., Кузнецов Ю.И., Зель О.О. Новый ингибитор коррозии стали в серной кислоте// Защита металлов, 2007, том 43, № 6, с. 648-651.

14.       Котенев В.А. Поточная линия лазерной диагностики коррозионных повреждений// Защита металлов, 2004, том 40, № 6, с. 658-664.

42