Спосіб неруйнівного корозійного контролю металевих виробів

Реферат: UA 74034 U UA 74034 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів неруйнівного корозійного контролю на основі електрохімічного метода поляризаційного опору за двоелектродною схемою вимірювання на локалізованій ділянці поверхні. Галузь застосування - діагностика корозійного стану металевих виробів, прокату, трубопроводів, з можливістю контролювання зварних з'єднань, виробів з металевими покриттями. Відомі способи (методи) корозійного контролю, що ґрунтуються на визначенні електрохімічних характеристик, зокрема поляризаційного опору і швидкості корозії, на локальній ділянці металевої поверхні, яка служить робочим електродом. В цьому випадку для передачі електрохімічного сигналу використовують допоміжні електроди, які з'єднують з робочим електродом через електропровідне середовище, наприклад розчин кислоти чи хлориду натрію. Між робочим та допоміжним електродами пропускають постійний струм. За величиною співвідношення поляризації та струму визначають поляризаційний опір та швидкість корозії за відомими формулами. В аналозі [А.с. 1352323, МКИ G01N17/00. Способ измерения скорости коррозии металлических изделий / Могиленко В.Ф., Рысаков А.А., Лошкарев Ю.М. - №3697611/25-28; заявл. 05.11.83, Опубл. в Бюл. изобр.-1987. - № 42. - С. 165] використовують два аналогічні допоміжні електроди, один з яких розташований поблизу поверхні кородуючого металу, а другий розміщений у прикріпленій до неї герметичній оболонці (комірці) з неелектропровідного матеріалу, причому з розчину під оболонкою видалені катодно-активні деполяризатори. На допоміжний електрод, розміщений в оболонці, подають потенціал корозії, визначений за допомогою електрода поза оболонкою, реєструють струм, за яким визначають швидкість корозії. Електроди з'єднані між собою через джерело компенсуючої напруги. Недоліком даного аналога є невизначеність процесу видалення катодних деполяризаторів, що впливатиме на точність вимірювання швидкості корозії. Спосіб визначення швидкості корозії у пристрої найближчого аналога [АС № 958917. МКИ G01N17/00-14.05.1982. Устройство для определения скорости коррозии / Герасименко Ю.С., Гринюк A.M., Жданов И.М., Сорокин В.И., Фомичев С.К. - заяв. № 3245378 від 12.02.1981, Киевский политехнический институт.- Опубл. 15.09.1982, Бюлл. № 34] ґрунтується на методі поляризаційного опору. Визначають поляризаційний опір комірки з двох плоских електродів різної площі з однакового матеріалу. Робочий електрод є металевою поверхнею малої площі, яка обмежена отвором меншого діаметра еластичної втулки. Обов'язковою умовою даного способу є співвідношення площин робочого та допоміжного електродів, яке має бути не менше 10. Вважають, що допоміжний електрод через більшу площу практично не поляризується і тому за величиною поляризаційного опору робочого електрода через коефіцієнт перерахунку визначають швидкість корозії. Електролітичний контакт між ними здійснюють через розчин електроліту, який міститься в еластичній втулці чашоподібної форми з отворами різних діаметрів на протилежних сторонах. Недоліком найближчого аналога є те, що при вимірюванні фактично поляризуються як робочий, так і допоміжний електроди, навіть при співвідношенні площ 1:10. Поляризація допоміжного електрода буде вносити суттєву похибку при вимірюванні поляризаційного опору і швидкості корозії, оскільки вона впливає на вимірювану величину. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення точності визначення поляризаційного опору. Запропонований спосіб неруйнівного корозійного контролю металевих виробів ґрунтується на принципі вимірювання поляризаційного опору R p за двохелектродною схемою з використанням допоміжних неполяризованих електродів порівняння (НЕП). Поставлена задача підвищення точності визначення поляризаційного опору вирішується наступним чином. У способі неруйнівного корозійного контролю у локальній зоні металевого виробу, що включає вимірювання загального поляризаційного опору між робочим та допоміжним електродами і обчислення швидкості корозії, новим є те, що як допоміжні використовують два неполяризовані електроди, а величину поляризаційного опору допоміжних неполяризованих електродів визначають попередньо за відсутності робочого електрода і в подальшому вилучають з вимірюваної величини загального поляризаційного опору. Принципова еквівалентна схема вимірювального ланцюга запропонованого способу наведена на кресленні. Вона включає вимірювач поляризаційного опору (1), з'єднаний е е контактами з двома ідентичними НЕП (2,3), поляризаційні ємності С р1 , Ср2 допоміжних електродів (4, 5), опір розчину RS між допоміжними електродами та поверхнею металу (6, 7), поляризаційний опір Rp металевих електродів (8, 10), якими є дві однакові чітко обмежені ділянки поверхні металу певної площі, перехідний активний опір металу (9) - Ra та поляризаційні ємності металевих електродів (11, 12). 1 UA 74034 U Згідно з еквівалентною схемою загальний поляризаційний опір такого ланцюга, що вимірюється приладом (1), буде складатися: Rp вим=2Rp 5 нeп +2Rs+2Rр+Ra, (1) нeп де Rp - поляризаційний опір НЕП, Rs - опір розчину між НЕП і металом, Rp поляризаційний опір металу, Ra - перехідний опір металу. Поляризаційний опір є відношенням поляризації електрода до зміни величини поляризаційного струму при незначному відхиленні від стаціонарного потенціалу (потенціалу вільної корозії). Оскільки для НЕП співвідношення E наближається до нуля, адже Е→0, 10 15 I нeп відповідно поляризаційний опір 2Rp також наближається до нуля. Обов'язковими умовами і припущеннями запропонованого способу є: рівність значень поляризаційного опору металу Rp1=Rp2; опір розчину Rs, вилучається з загального опору ланцюга при вимірюванні приладом; незначна величина перехідного опору металу Ra, якою можна знехтувати. Спосіб реалізується наступним чином. На поверхні металевого виробу виділяють дві ділянки певної однакової площі, які слугуватимуть робочими електродами. До них прикладають неелектропровідну комірку, заповнену електролітом з двома НЕП, наприклад хлор-срібними. Приладом-вимірювачем поляризаційного опору вимірюють опір електрохімічного ланцюга, який у загальному вигляді є сумою: 20 Rp вим=2Rp+2Rp нeп . (2) нeп В реальних умовах Rp має близьке до нуля значення, яке можна визначити незалежно у тому ж електроліті і вилучити з виміряної величини або знехтувати при вимірюванні. Швидкість корозії визначають за відомою формулою: 25 Iкоp=K/Rp, (3) де К - коефіцієнт перерахунку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб неруйнівного корозійного контролю металевих виробів, що включає вимірювання загального поляризаційного опору між робочим та допоміжним електродами і обчислення швидкості корозії, який відрізняється тим, що як допоміжні використовують два неполяризовані електроди, а величину поляризаційного опору допоміжних неполяризованих електродів визначають попередньо за відсутності робочого електрода і в подальшому вилучають з вимірюваної величини загального поляризаційного опору. 2 UA 74034 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 3