Давач для вимірювання атмосферної корозії металевих конструкцій

Давач для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій, що складається з двох металевих пластин, розділених шаром діелектрика, гідрофільність якого відповідає гідрофільності металу, який відрізняється тим, що для підвищення чутливості та достовірності вимірювань металеві пластини розміщені на анодованій алюмінієвій пластині. (19) (21) u201101569 (22) 11.02.2011 (24) 12.09.2011 (46) 12.09.2011, Бюл.№ 17, 2011 р. (72) ПОЛЯКОВ СЕРГІЙ ГЕОРГІЙОВИЧ, НИРКОВА ЛЮДМИЛА ІВАНІВНА, ОСАДЧУК СВІТЛАНА ОЛЕКСІЇВНА, МЕЛЬНИЧУК СЕРГІЙ ЛЕОНІДОВИЧ, ГАПУЛА НАТАЛІЯ ОЛЕКСІЇВНА, ЯКОВЕНКО ГЕОРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ 3 62693 Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де представлені: 1 - чуттєвий елемент давача; 2 - діелектричний прошарок; 3 - підложка з анодованого алюмінію; 4 - струмовідводи (фіг. 1). Давач для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій містить чуттєвий елемент 1, який складається з двох металевих пластин. Металеві пластини з'єднані одна з одною за допомогою складу на основі епоксидної смоли, який утворює діелектричний прошарок 2. До металевих пластин приєднано струмовідводи 3. Давач розміщено на підложці з анодованого алюмінію 4 та закріплено за допомогою складу на основі епоксидної смоли. Електрохімічні властивості розробленого давача для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій порівнювали з властивостями прототипу. Параметри розробленого давача та прототипу наведено в таблиці 1. Дослідження процесів корозії, що перебігають у вологій атмосфері, проводили при відносній вологості 100 % з конденсацією вологи за різних температур повітря. В таблиці 2 та на фіг. 2 наведено результати вимірювання швидкості атмосферної корозії конструкційної сталі Ст. 3 за допомогою давача для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій та прототипу за різних температур повітря та відносній вологості 100 %, що супроводжувались конденсацією вологи на металевій поверхні (через 3 год. експонування). Швидкість корозії конструкційної сталі в тонких плівках вологи зростає зі збільшенням температури вологого повітря завдяки інтенсифікації конденсації вологи та утворенню крапель неоднорідної товщини. В цих шарах вологи корозія протікає за різними механізмами: в тонких шарах до 30 мкм за дифузійним, в шарах товщиною більше 30 мкм за конвекційним. 4 Отримані за допомогою прототипу значення швидкості корозії практично співпадали, незважаючи на те, що візуально швидкість корозії при підвищенні температури збільшувалась суттєво. Це підтвердило висновок про те, що між досить віддаленими від ізолюючого прошарку ділянками електродів сума омічного та поляризаційного опорів значно перевищила ту саму величину для ділянок, що безпосередньо прилягають до ізолюючого прошарку, та стала причиною випадіння віддалених ділянок з вимірювань, що привело в цьому випадку до помилок у визначенні ік. За температури 24 °С конденсація вологи відбувається повільніше, ніж за більш високих температур, тому на поверхні металу утворюється дуже тонка плівка вологи, корозія має суцільний характер та перебігає з досить малою швидкістю, не більше за 0,005 мм/рік. Внаслідок утворення нерівномірного фазового шару вологи на поверхні зразків при горизонтальному розташуванні корозія має осередковий характер, найбільш інтенсивно вона перебігає під краплями вологи. З даних, наведених в таблиці 2 та фіг. 1, видно, що швидкість корозії при 100 % вологості повітря за температури 24 °C становить для прототипу та для давача для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій відповідно 0,00032 та 0,0014 мм/рік; за температури 70 °С 0,0036 та 0,020 мм/рік. Завдяки коректуванню критичних параметрів давачів (зменшенню ширини електродів та електроізолюючого прошарку) та використанню анодованої алюмінієвої пластини в конструкції давача отримано суттєву різницю в швидкостях корозії за різних температур, що підтверджувалось візуальними спостереженнями за зовнішнім виглядом поверхні давача. Таким чином, чуттєвість давача для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій вище, ніж у прототипі. Таблиця 1 Характеристика досліджуваних давачів Характеристика давача Прототип Давач для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій Довжина елек- Ширина електро- Товщина електро- Товщина електроізолютродів, l, мм дів, q, мм дів, мм ючого прошарку р, мм 45 10 5,8 від 0,300 до 0,325 50 10 2 від 0,150 до 0,200 Таблиця 2 Узагальнені результати вимірювання швидкості атмосферної корозії конструкційної сталі Ст. 3 за методом поляризаційного опору за допомогою давача для вимірювання швидкості атмосферної корозії металевих конструкцій і прототипу за різних температур повітря та відносній вологості 100 % при конденсації вологи на металевій поверхні Умови досліджень Товщина плівки вологи, мкм Плюс 24, вологість від 0,6 до 2,6 Швидкість корозії, мм/рік Давач для вимірювання швидПрототип кості атмосферної корозії металевих конструкцій 0,00032 0,0014 5 62693 6 100 % 0,0047 0,0033 0,0041 0,0039 0,0036 Плюс 40, вологість 100 % 0,020 від 17 до 45 Плюс 50, вологість 100 % Плюс 70, вологість 100 % Комп’ютерна верстка Мацело М. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601