Способ определения коррозионной характеристики

(5)5 0 01 й 17/00 ТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ СКО Аааа 66 Г,СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный межотраслевой научно-исследовательский институт по защите металлв от коррозии(5 б) МапзГеб, Е.Соггазоп (ОБА), 1971, ч,30, р. 92.Розельфельд И.ЛЖигалова К.А. Ускор 6 нние методы корроаионнык испытании метплое,Д,;татоллгргип, 1966,с,159 - 166, 56) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРОЗИ. ОН Н ОЙ ХАРАКТЕ РИ СТИКИ(57) Изобретение касается исследования кдррозионных процессов и определения скорости коррозии, в частности, путем измерЕния поляризационного сопротивления Изобретение касается области исследо- вния коррозионных процессов и определенйя скорости коррозии, в частности путем лмерения поляризационного сопротивления металла,Целью изобретения является упрощение и повышение достоверности определендя коррозионной характеристики системы, что необходимо для оптимального выбора1 средств защиты от коррозии.Сущность способа определения коррфзионной характеристики системы основ на на том, что в исследуемой среде р змещают образец из испытуемого мет лла и вспомогательный электрод, осуществляют последовательно анодную и кбтодную поляризацию, определяют электЖ 1795354 А 1 металла, Цел щение и повы лени я корр системы, что выбора средс дуемой среде емого металла осуществляю тодную поляр мические ха каждой поля собой и по и тере тормож системьь В к рактеристики зационное с образец выпо больше вспом ью изобретения является упрошение достоверности опредеозионной характеристики необходимо для оптимального тв защиты от коррозии, В исслеразмещают образец из испытуи вспомогательный электрод, т последовательно анодную и каизаци ю, определяют электрохирактеристики системы, после ризации сравниваютих между х соотношению судят о харак- ения коррозионного процесса ачестве электрохимической хаиспол ьзуют удельное поляриопротивление, а испытуемый лняют не менее, чем в 10 раз огательного. 1 табл,рохимические характеристики системы после каждой поляризации сравнивают их между собой и по их соотношению судят о характере торможения коррозионного процесса системы, В качестве электрохимической характеристики используют удельное поляризационное сопротивление, а испытуемый образец выполняют не менее, чем в 10 раз больше вспомогательного. Меньшее (менее чем в 10 раз) различие площадей электродов не обеспечивает четкой индентификации катодного или анодного контроля коррозионного процесса., большая разница в площадях электродов практически не влияет на результаты измерений,При использовании асимметричного двухэлектродного датчика при катодной по 1795354ляризации большего по площади электрода суммарное поляризационное сопротивление Вп = Вп,к, + Вп,а. фВп.з. так как величина поляриэационного сопротивления обратно пропорциональна площади электрода, В этом уравнении Вп.к. и Вп.а. соответственно катодное и анодное поляризационные сопротивления. По этой же причине при анодной поляризации большего по площади электрода Вп,к. + Вп.з. = Вп.к. Таким образом, оценка влияния среды на протекание катодного и анодного процессов может быть проведена дифференциально, только лишь по поляризуемости меньшего по площади электрода, Его поляризационное сопротивление равно суммарному сопротивлению датчика,Сравнивая величины суммарных поляризационных сопротивлений электродов датчиков при различных их полярностях, можно судить о контролируемой стадии (катодной или анодной) коррозионного процесса. В том случае, если меньший по площади электрод поляризуется анодно и получаемое при этом суммарное поляризационное сопротивление существенно больше, чем при катодной поляризации этогоэлектрода, можно говорить об анодном контроле. В противном случае контролирующей стадией является катодная, При отсутствии резкого различия в суммарной величине поляризационных сопротивлений при изменениях полярности электродов датчика можно говорить о смешанном характере контроля коррозионного процесса.Вполне понятно, что величины омического сопротивления цепи и приборов и создаваемая на электродах разность потенциалов постоянны и известны.Форма асимметрического датчика, материал электродов, их размер определяется характером среды, задачами исследования и . производственного контроля, Б производственных условиях конструкцию асимметричного датчика можно упростить, так как внешним, большим по площади электродом может служить внутренняя поверхность аппарата или конструкции, в которую целесообразно вмонтировать лишь один электрод с известной, заведомо меньшей площадью, электрически изолированный от конструкции. Этот электрод, внутренняя поверхность аппарата или конструкции и контактирующая с ними среда в совокупности представляют собой асимметричный датчик. Оба электрода датчика изготовляют из одного и того же металла, коррозионную стойкость которого в данном электролите необходимо измерить.П р и м е р. Для определения коррозионной характеристики системы (анодной5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 или катодной) углеродистой стали 20 в растворах силиката натрия с рН 8,3, 9,1; 9,5; применялся способ коррозии по величине удельного поляризационного сопротивления использованием двухэлектродного асимметричного датчика с электродами из стали 20,Площадь электродов датчика составляла 1 и 10 см , то есть различалась в 10 раз.2Поляризационное сопротивление измерялось через 1, 10, 60, суток после начала контакта электродов с растворами. Измерялась величина удельного поляризационного сопротивления при анодной и катодной поляризации рабочего электрода, Контрольные эксперименты проводились с растворами гидроксида натрия при тех же значениях рН.Как известно, гидроокид натрия относится к ингибиторам анодного действия, то есть торможение коррозионного процесса в растворах гидроксида натрия носит анодный характер, Аналогичные эксперйменты проводились с использованием двухэлектродных датчиков с разными по площади электродами (прототип). Данные экспериментов представлены в таблице.Как следует из приведенного примера, различие площадей электродов в 10 и более раз (площадь рабочего электрода в 10 и более раз превышает площадь вспомогательного) дает четкую картину характера торможения коррозионного процесса, Так, например, в первые сутки контакта стали - растворами силиката натрия и гидроксида натрия при всех значениях рН наблюдается преимущественно анодное торможение коррозионного процесса, о чем свидетельствует значительно большая (в 3 -4 раза) анодная составляющая величины удельного поляризационного сопротивления. При более продолжительном воздействии на сталь растворов силиката натрия (10 суток) наблюдается смешанный характер коррозионного контроля; при этом анодные и катодные составляющие величины удельного поляризационного сопротивления приблизительно равны, После 60 суток контакта стали с растворами силиката натрия коррозионный контроль становится катодным - катодная составляющая величины удельного поляризационного сопротивления значительно больше анодной. 8 растворах гидроксида натрия, как и следовало ожидать, во всех случаях наблюдается анодный контроль и анодная составляющая величины удельного поляризационного сопротивления существенно больше катодной. При равных площадях электродов анодные и катодные составляющие величины удельного поляри1795354 ления различаются незначительно и результаты измерений могут быть интерпретированы неоднозначно,Если же, в соответствии с прототипом, 5 полярность электродов вообще не меняется(а значит и соотношение площадей электродов остается постоянным), принципиально невозможно определить коррозионную характеристику системы - в зависимости от 10 характера внешней поляризации. 15 их между собой и по их соотношению судято характере торможения коррозионногопроцесса системы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения и повышения досто 20 верности определения, в качестве злектро-химической характеристики используютудельное поляризационное сопротивление,а испытуемый образец выполняют не менеечем в 10 раз больше вспомогательного.25 Таблица Значение рН рас- творов Продолжи-. тельность экспериментов,сут. Соотношение площадей электродов вспомогательного/рабочего Величина удельного поляоизаиионного сои отивления гп10 Ом смкато ная анодная растворсиликата нат ия раствор силиката нат ияраствор гидроксиа нат ия раствор гидроксида нат ия 9,5 1:10 полярность периодически меняется9,1 8,3 9,5 1:1полярность периодически меняется 9,1 8,3 зационного сопротивления, естественно, равны, поэтому вывод о характере торможения коррозионного процесса не может быть сделан. Также затруднительно определение характера торможения в том случае, если площадь поверхности электродов датчика различается менее чем в 10 раз (в условиях примера - в 5 раз). Это приводит к тому, что анодные и катодные составляющие величину удельного поляризационного сопротивФормула изобретения Способ определения коррозионной харЭктеристики системы, по которому в исследуемой среде размещают образец из испытуемого металла и вспомогательный электрод, осуществляют последовательно анодную и катодную поляризации, определяют электрохимические характеристики системь после каждой поляризации, сравнивают 110601106011060 10 60 10 60 1 10 60 12,0 8,5 9,0 11,0 7,7 8,0 1 0,0 9,0 9,0 16,0 18,0 32,0 15,4 18,0 32,0 14,5 20,0 32,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 12,6 1 2,2 12,3 12,0 16,0 16,5 17,0 15,4 15,6 15,7 14,5 14,7 15,2 . 4,09,023,04,48,124,05,58,023,0 1 6,0 17,0 32,0 15.4 17,0 32,0 14,5 20,0 32,0 9,0 3,0 4,0 2,4 2,4 3,1 2,52,2 3,2 16,0 16,5 17,0 15,4 15,6 15,7 14,5 14,7 15,2110601106011060110601106011060110601106011060110601106011060 8,3 9,0 9,1 4,1 . 2,22,2 3,0 2,4 2,1 3,1 4.29,123,54,18,124,25,38,123,1 9,5 1:100 полярность не меняется, катодная поля- ризация-прототип 9,1 8,3 13,4 13,4 13,2 12,5 12,6 12,3 12,9 12,9 12,8 1:1000 .полярность не меняФтся. анодная поляри- зация-прототип 12,3 9,2 9,7 1 1,3 8,4 8,7 10,7 9,7 9,7 9,5 9,1 8,3 9,1 9,1 4,0 2,5 2,1 3,0 2,5 2,2 3,0 4,19,223,64,28,223,25,28,223,2 1:1000 9,5 полярность не меняется, катодная поля- ризация-прототип 9,1 8,3 Составитель А,АкользинТехред М.Моргентал Корректор С.Патрушева Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 426 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5