расчет показателей коррозии металлов и параметров коррозионных систем

Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» С.С. Виноградова, Р.А. Кайдриков, Б.Л. Журавлев РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ И ПАРАМЕТРОВ КОРРОЗИОННЫХ СИСТЕМ Учебное пособие Казань Издательство КНИТУ 2013 УДК 620.193 Виноградова С.С. Расчет показателей коррозии металлов и параметров коррозионных систем : учебное пособие / С.С. Виноградова, Р.А. Кайдриков, Б.Л. Журавлев; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2013. – 176 с. ISBN 978-5-7882-1362-0 Приведено описание методов и алгоритмов коррозионных расчетов. Даны примеры численных расчетов показателей коррозии металлов и параметров коррозионных систем, а также варианты заданий для самостоятельной работы. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 240100 «Химическая технология». Подготовлено на кафедре технологии электрохимических производств. Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: зам. ген. директора ООО «НПО Мединструмент» канд. хим. наук Р.Н. Войцеховская канд. хим. наук, ст. преп. КНИТУ им. А.И. Туполева А.В. Желовицкая ISBN 978-5-7882-1362-0 © Виноградова С.С., Кайдриков Р.А., Журавлев Б.Л., 2013 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2013 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 5 ЧАСТЬ 1. ПОКАЗАТЕЛИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ 6 1. Коррозия металлов в активном состоянии 6 2. 1.1 Процессы с сопоставимыми плотностями токов обмена анодной и катодной реакций 1.2 Процессы с существенно различающимися плотностями токов обмена анодной и катодной реакций 1.3 Процессы, контролируемые скоростью диффузии окислителя 9 Коррозия металлов в пассивном состоянии 29 2.1 Процессы равномерной коррозии 2.2 Процессы питтинговой коррозии 32 42 19 24 3. Приборы для определения показателей коррозии металлов 50 ЧАСТЬ 2. ПАРАМЕТРЫ КОРРОЗИОННЫХ СИСТЕМ 55 4. Теоретические основы методов расчета параметров коррозионных систем 55 4.1 Расчетные модели 4.2 Исходные данные 4.3 Уравнения и граничные условия 55 59 63 5. Расчет токов в коррозионных системах 70 5.1 Общие положения 5.2 Графические методы расчета 5.3 Аналитические методы расчёта 70 72 84 3 6. Расчет распределения потенциала и тока по поверхности металлов 6.1 Контактная коррозия 6.2 Протекторная защита 6.3 Катодная защита 102 102 119 126 7.Задания для самостоятельной работы 7.1 Задания к главе 1 7.2 Задания к главе 2 7.3 Задания к главе 5 7.4 Задания к главе 6 132 132 133 142 153 ПРИЛОЖЕНИЕ 159 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 174 4 ВВЕДЕНИЕ Борьба с коррозией металлов является одной из важнейших проблем современной техники. Преобладающее большинство металлических конструкций подвергается разрушению вследствие протекания коррозионного процесса по электрохимическому механизму. Это разрушение металлических изделий в пресной и морской воде, в атмосфере, в почве, разрушение машин и апп