Устройство для измерения наводороживания металлов при трении Советский патент 1990 года по МПК G01N27/28 

роживания металла мембраны при трении.

На сЬиг.1 представлена схема устройства для измерения наводорожива- ния металлов при трении; на сЬиг, 2 - запись тока, полученная с помощью предложенного устройства.

Устройство для измерения наводоро- живания металлов при трении содержит металлическую мембрану 1, закрепленную металлической гайкой 2 на корпусе 3, изготовленном из диэлектрика, например фторопласта, и заполненном стандартным раствором., например

0,1 н. NaOH, в который помещены вспомогательный платиновый электрод 4 и через электролитический ключ 5 электрод 6 сравнения, подключенные к по- тенциостату 7 и самопишущему потен- циометру 8. Контртело пары трения (пластина 9) закреплено с помощью зажима 10 и планки 11 в кювете 12, заполненной испытуемой средой 13 и установленной на каретке 14, которая совершает возвратно-поступательное движение с помощью подшипников 15 по основанию 16, осуществляя трение- пластины 9 по мембране 1. Привод движения каретки состоит из электродви- гателя 17, редуктора 18 и эксцентрика 19, расположенных в основании 16. Регулировка скорости скольжения в паре трения осуществляется изменением передаточного числа редуктора. Нор- мальная нагрузка в паре трения создается регулятором нормального давления, содержащим планку 20, опирающуюся на стойку 23 и выступ корпуса 3 электрохимического датчика, груз 22 и противовес 23 для уравновешивания регулятора в исходном положении при отсутствии груза.

Устройство работает следующим образом.

С помощью потенциостата на мембрану подается потенциал поляризации 100 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, В момент подачи

потенциала наблюдается резкое увели

чение-тока (фиг . 2) , величина которого затем плавно снижается до уровня Фо нового тока, что свидетельствует о готовности электрохимического датчика к работе в условиях трения. При включении трения выделяющийся в результате трибохимических процессов из исследуемой среды водород, проникая через мембрану, создает электри

с о

5

0

с

отношение

120, с

ческий ток в цепи мембрана - стандартный раствор вспомогательный электрод - самопишущий потенциометр - по- тенциостат. Величина тока измеряется и записывается потенциометром и служит прямой мерой степени наводорожи- вания мембраны. Как видно из Лиг.2, при выключении движения каретки в отсутствие трения величина измеряемого тока возвращается на (Ьоновый уровень, что свидетельствует о том, что именно трибохимические процессы являются источником измеряемого потока водо- роца. i

Изображенные на фиг.2 кривые записи потока водорода получены экспериментально с помощью предложенного устройства при следующих условиях: стандартный раствор - 0,1 н, NaOH, мембрана изготовлена из армко-железа, толщина 0,17 мм, площадь рабочей части 13 мм , радиус кривизны 20 мм, радиус кривизны

толщина

внутренней стороны мембраны электролитическим методом нанесена тонкая пленка палладия для повышения водоро- допронипаемости, пластина - контртело - изготовлена из стали марки Ст.10, возвратно-поступательное трение, скорость скольжения 0,1 м/с, нормальное давление 1,85 МПа. Кривая А получена при использовании в качестве смазочной среды нефтяного масла АСВ-5, кривая Б получена для этого же масла, содержащего 3 мас.% присадки ДФ-11 (диалкилдитиофосфат цинка). Сопоставление кривых А и Б на фиг.2 показывает, что введение в масло присадки позволяет более чем вдвое уменьшить наводороживание металпа при трении. Кривая Б показывает поток водорода, создаваемый при трении в дистиллированной воде. Величина потока, создаваемого водой, как видно из фиг.2, более чем в 60 раз превышает соответствующее значение для. масла АСВ-5.

Предложенное устройство позволяет измерять наводороживание металла при трении о пластмассу, дерево и другие материалы как при наличии, так и в отсутствие смазочной среды. В этом случае пластина 9 (фиг Л) изготавливается из испытуемого материала.

Использование электрохимического метода измерений позволяет достичь

5

высокой чувствительности и точности измерений.

Водородная коррозия и износ являются одними из основнитс причин преждевременного выхода из строя и разрушения металлических труб газо- и нефтепроводов, металлоконструкций и узлов трения установоктадрогениза1

1548741

Формула

6 зоб

р е т е н и я

Устройство для измерения наводоро- живания металлов при трении, содержащее электрохимическую ячейку, включающую индикаторный электрод, выполненный в виде металлической мембраны, разделяющей электрохимическую ячейку

Изобретение относится к области защиты металлов от водородной коррозии и износа при добыче, транспортировании, переработке нефти, в нефтехимии, химмотологии, в частности к устройству для измерения наводороживания металлов при трении, например, в жидких, в том числе смазочных средах. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем создания конструкции, позволяющей осуществлять измерение потока водорода, выделяющегося в результате трибохимических процессов из смазочной среды и вызывающего наводороживание металлов при трении. Устройство для измерения наводороживания металлов при трении содержит электрохимическую ячейку, разделенную на две части металлической мембраной. Одна из частей ячейки является измерительной, она заполнена стандартным раствором. Другая часть ячейки заполнена исследуемой средой и снабжена подвижным контртелом, образующим с мембраной пару трения, причем рабочая поверхность мембраны выполнена выпуклой при отношении радиуса кривизны мембраны к ее толщине не менее 30. 2 ил.

ционных процессов неФтеперерабатываю- ю на Две части, одна из которых заполщих и нефтехимических заводов, оборудования нефтегазодобычи, металлорежущего инструмента, работающего со смазочно-охлаждающими жидкостями, и других металлических узлов и деталей разнообразных машин и оборудования.

Использование устройства при разработке, диагностике, испытаниях и

йена стандартным раствором и содержит вспомогательный электрод и электрод сравнения, соединенный с потен- циостатом, отличающееся 15 тем, что, с иелью расширения области применения устройства за счет обеспечения измерения потока водорода, выделяющегося во времени трибохимичес- ких процессов, другая часть ячейки

оценке свойств конструкционных и смазочных материалов в народном хозяйст- 20заполнена испытуемой средой и допол- ве обеспечит экономический эффект занительно снабжена подвижным контрте- счет применения более эффективных влом, образующим с мембраной пару треусловиях водородной коррозии и износа конструкционных и смазочных материалов, повышения надежности и долговеч- 25 к поверхности контртела при отноше- ности машин и механизмов.нии радиуса кривизны мембраны к ее

толщине не менее 30.

8

йена стандартным раствором и содержит вспомогательный электрод и электрод сравнения, соединенный с потен- циостатом, отличающееся тем, что, с иелью расширения области применения устройства за счет обеспечения измерения потока водорода, выделяющегося во времени трибохимичес- ких процессов, другая часть ячейки

заполнена испытуемой средой и допол- нительно снабжена подвижным контрте- лом, образующим с мембраной пару трения, причем рабочая поверхность мембраны выполнена выпуклой в направлении

jHZ/DW Dgodogog хошоц