Способ исследования коррозии металлов Советский патент 1986 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к коррозионным испытаниям, а именно к способам иссле;;ования щелевой коррозии металлов в условиях работы теплообменньпс аппаратов, и может быть использовано в химической и смежных с ней отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности при исследовании щелевой коррозии.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит емкость 1,размещенную в ней мешалку 2, плиту 3, на которой установлена емкость 1.В плите 3 размещен, нагреватель 4,кото- рьй в процессе испытаний прижимают к образцу 5, запрессованному в инертную оправку 6, с помощью накидной гайки 7.

Способ реализуется следующим образом.

В полости образца 5 вдоль его оси размещают цилиндрический стержень 8 с кольцевым буртом 9 на его торце таким образом, что бурт 9 контактирует с внутренней поверхностью образца 5 в области нагреваемого торца 10. Образец 5 размещают вертикально в дне емкости 1 и фиксируют его в плите 3, поджимая к торцу 10 образца 5 нагреватель 4 с помощью накидной гайки 1, Емкость 1 заполняют средой 11, которую приводят в движение мешалкой 2. Нижний торец 10 образца 5 нагревают нагревателем 4, а верхний торец 12 подвергают воздействию потока среды 11 .

Регулируя электрическую мощность.

10

15

20

25

30

35

ляет изучать щелевую коррозию между разнородными материалами.Раз мещение неподвижного образца 5 в потоке среды 11 вертикально позволяет исключить воздействие центробежных сил и обусловленный ими вынос продуктов коррозии из зазора 14. Размещение датчиков 13 вдоль оси стержня 8 заподлицо с его наружной поверхностью позволяет провести измерение электрохимических и теплофизических параметров по высоте зазора 14 и исследовать щелевую коррозию при различных электрохимических и теплофизических условиях.

Склонность металлов к щелевой коррозии оценивают визуально или гравиметрическим, или электрохимическими методами.

Пример. На образцах и стерж-, нях, выполненных из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, исследуют распределение температуры, предельного диффузионного тока и потенциала активации металла по глубине зазора в 1н,растворе хлористого натрия. Исследования- проводят при двух скоростях вращения

мешалки 20 и 90 с и Двух величинах

7

теплового потока 40 и 95 кВт-м . Тем- пературу среды поддерживают равной 20 С. В качестве датчиков температуры используют термопары,измерения с помощью датчиков проводят на расстоянии 5 - 18,5 мм от устья зазора.Ширина зазора меняется от,0,1 до 4 мм. Установлено, что в условиях теплопередачи температура по глуби.не щели зависит только от величины теплового

потока и изменяется по линейному зако- подводимую к,нагревателю 4, число обо-40 .ну. Ошибка при определении температу- ротов мешалки 2 и температуру среды ры составляет +0,1 градуса. 11, устанавливают заданные условия Предельный диффузионный ток опре- испытаний. Измерение электрохимических и теплофизических параметров проводят с помощью датчиков 13, установленных по высоте зазора 14 между стержнем 8 и внутренней поверхностью образца 5, который заполняется средой 11. Геометрические параметры зазора 14 (ширина, глубина) могут меняться за счет изменения внутреннего

деляется из катодных потенциодинами- ческих кривых, полученных с помощью 45 датчиков, представляюш;их собой амальгамированные микроэлектроды. Обработка экспериментальных данных показыО

вает, что ошибка при определении предельного тока не превышает 10%.

50 Для определения потенциала активации металла используют микроэлектроды, выполненные из стали 12Х18Н10Т. Потенци.ал активации определяется из анодных потенциодинамических кривых.

диаметра образца 5, внешнего диаметра стержня 8 и высоты бурта 9, что позволяет исследовать влияние геометрии зазора 14 на протекание щелевой коррозии. Образец 5 и стержень 8 могут быть выполнены из отличающихся друг от друга материалов, что позво-,

5

0

5

0

5

ляет изучать щелевую коррозию между разнородными материалами.Раз мещение неподвижного образца 5 в потоке среды 11 вертикально позволяет исключить воздействие центробежных сил и обусловленный ими вынос продуктов коррозии из зазора 14. Размещение датчиков 13 вдоль оси стержня 8 заподлицо с его наружной поверхностью позволяет провести измерение электрохимических и теплофизических параметров по высоте зазора 14 и исследовать щелевую коррозию при различных электрохимических и теплофизических условиях.

Склонность металлов к щелевой коррозии оценивают визуально или гравиметрическим, или электрохимическими методами.

Пример. На образцах и стерж-, нях, выполненных из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, исследуют распределение температуры, предельного диффузионного тока и потенциала активации металла по глубине зазора в 1н,растворе хлористого натрия. Исследования- проводят при двух скоростях вращения

мешалки 20 и 90 с и Двух величинах

7

теплового потока 40 и 95 кВт-м . Тем- пературу среды поддерживают равной 20 С. В качестве датчиков температуры используют термопары,измерения с помощью датчиков проводят на расстоянии 5 - 18,5 мм от устья зазора.Ширина зазора меняется от,0,1 до 4 мм. Установлено, что в условиях теплопередачи температура по глуби.не щели зависит только от величины теплового

потока и изменяется по линейному зако- .ну. Ошибка при определении температу- ры составляет +0,1 градуса. Предельный диффузионный ток опре-

деляется из катодных потенциодинами- ческих кривых, полученных с помощью датчиков, представляюш;их собой амальгамированные микроэлектроды. Обработка экспериментальных данных показыО

вает, что ошибка при определении предельного тока не превышает 10%.

Для определения потенциала активации металла используют микроэлектроды, выполненные из стали 12Х18Н10Т. Потенци.ал активации определяется из анодных потенциодинамических кривых.

Установлено, что активация металла облегчается с увеличением глубины зазора и теплового потока. Статистическая обработка результатов показывает.

что доверительный интервал не превышает 0,01.5 В.

Формула изобретени

Способ исследования коррозии металлов в условиях движения среды и теплопередачи, по которому исследуемый цилиндрический образец размещают вертикально, нижнюю поверхность образца нагревают, а верхнюю, подвергают воздействию потока среды и измеряют его электрохимические и теп1233007 .

лофизические параметры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при исследовании щелевой коррозии, используют польй об- 5 разец, размещают в полости образца вдоль его оси цилиндрический стержень с кольцевым буртом на его торце так,что бурт контактирует с внутренней поверхностью образца у его наг- 10 реваемого торца, а измерения проводят по высоте зазора между стержнем и внутренней поверхностью образца, который заполняют средой.

Составитель А.Абрамов Редактор В.Иванова Техред.В,Кадар Корректор И.Муска

Заказ 2760/43Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035,.Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Изобретение относится к способам испытания на коррозию в условиях работы теплообменных аппаратов и позволяет повысить точность при исследовании щелевой коррозии. Образец устанавливают в плите с помощью прижимной шайки. В полости образца вдоль его оси размещают цилиндрический стержень с кольцевьм буртом на его торце так,что бурт контактирует с внутренней поверхностью образца в области нагреваемого торца. Образец размещают -вертикально в -емкости со средой. Нижний торец нагревают с помощью нагревателя, а верхний торец подвергают воздействию потока среды, которую приводят в движение мешалкой. Измерение электрохимических и теплофизических параметров проводят с помощью датчиков по высоте зазора между стержнем и внутренней поверхностью образца, который заполнен средой. 1 ил. с S (Л