Спосіб оцінювання корозійного стану металоконструкцій під захисним покривом в атмосферних умовах

Реферат: Спосіб оцінювання корозійного стану металевої конструкції тривалої експлуатації під захисним покривом в атмосферних умовах включає вимірювання миттєвої швидкості корозії без видалення захисного покриву. UA 84374 U (12) UA 84374 U UA 84374 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів досліджень стійкості матеріалів до атмосферного та світлового впливу; визначення протикорозійних властивостей, а саме визначення швидкості корозії металу під захисним покривом. Спосіб може бути застосований для оцінювання корозійного стану металевої конструкції на найбільш небезпечних ділянках під захисним покривом шляхом вимірювання миттєвої швидкості корозії в атмосферних умовах за різних температур, вологості повітря, вмісту сірчистого газу тощо. Аналогом корисної моделі є спосіб визначення глибини поверхневої корозії металевих конструкцій [Патент РФ № 2453827. Способ определения глубины поверхностной коррозии металлических конструкцій / Болдырев О. В., Мухортов В.В, Мороз А.И., Морозов Г.С., Олейник С.П., Репников Л.Н./ Опубл. 28.12.2010 г.]. Завданням було розроблення інструментального способу прямого визначення уражень доступної поверхні металу продуктами корозії з метою виключення виготовлення зразків-свідків або шліфів. Недоліком способу є неможливість оцінювання характеру корозійного стану без руйнування зовнішньої поверхні металоконструкції або покриву на її поверхні. Найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та результатом, що досягається, є спосіб визначення корозійного стану підземних металевих споруд [Патент України 24212 А, МКИ G01N17/00, G01N17/04. Спосіб визначення корозійного стану підземних металевих споруд. / Поляков С.Г., Патон Б.С., Рибаков А.О., Мерзляк C.O., Яковенко Г.М. - № 97010347; заявл. 28.01.97; Опубл.07.07.98. - 3 с.] Недоліки найближчого аналога - точність оцінювання корозійного стану об'єкта шляхом вимірювань миттєвої швидкості корозії є недостатньою для проведення вимірювань в умовах захисту від атмосферної корозії, а саме безпосередньо під захисним покривом. Корозійний стан поверхні оцінюють через визначення швидкості корозії середовища, а не безпосередньо на поверхні металевої конструкції. В основу корисної моделі поставлено задачу - підвищити точність оцінювання корозійного стану металевої конструкції шляхом вимірювання миттєвої швидкості корозії на найбільш небезпечних її ділянках в умовах застосування захисного покриву та можливого утворення тонких плівок електроліту у вологій атмосфері, коли струми корозії дуже малі. Поставлена задача вирішується тим, що для визначення швидкості корозії металевої поверхні під захисним покривом в будь-який момент часу на поверхню давача наносять шар такого самого покриву, який застосований на металоконструкції, та встановлюють його безпосередньо на споруді. Мінімальний струм, який здатний вимірювати давач для -9 вимірювання швидкості корозії в тонких плівках (далі - давач) дорівнює 10 А. Технічним результатом, що досягається, є можливість оцінювання корозійного стану металевої конструкції на найбільш небезпечних ділянках в умовах її захисту без видалення захисного покриву шляхом вимірювання миневої швидкості корозії. Суть способу пояснюється проведеними дослідженнями. Задача досліджень полягала в оцінюванні корозійного стану металу під захисним покривом. Електроди чуттєвого елемента давача вибирали аналогічними матеріалу металевої конструкції. На поверхню давача наносили захисний покрив. Застосовували таки покриви: - на основі епоксидної смоли типу ЭД-20; - на основі епоксидної смоли імпортного виробництва (модифікованої). Прискорені випробування проводили в штучно створених контрольованих атмосферних умовах за відносної вологості 100 % та температури плюс 40 °C. Визначення корозійного стану металу під захисним покривом проводили методом поляризаційного опору. Вимірювали миттєву швидкість корозії за допомогою давача, на поверхню якого нанесений захисний покрив: - протягом 240 год. - із застосуванням покриву на основі епоксидної смоли типу ЭД-20; - протягом 1200 год. із застосуванням покриву на основі епоксидної смоли імпортного виробництва (модифікованої). Зовнішній вигляд давачів з покривом на основі епоксидної смоли типу ЭД-20 до та після дослідження та без покриву наведено на фіг. 1: 1-з покривом у вихідному стані; 2-з покривом після дослідження протягом 240 год.; 3-без покриву у вихідному стані; 4 - після дослідження протягом 240 год. і видалення покриву. Результати вимірювання швидкості корозії вуглецевої сталі за допомогою давача за відносної вологості 100 % та температури плюс 40 °C наведені в табл. 1. З даних табл. 1 витікає, що середнє значення швидкості корозії під покривом через 72 год. -3 становить 1,51  10 мм/рік, що відповідає ступеню корозійної стійкості металу за п'ятибальною шкалою - дуже стійкий (швидкість корозії від 0,001 до 0,01 мм/рік включно). 1 UA 84374 U Середнє значення швидкості корозії під покривом через 240 год. становить 4,21  10 мм/рік, що відповідає ступеню корозійної стійкості металу за п'ятибальною шкалою - дуже стійкий (швидкість корозії від 0,001 до 0,01 мм/рік включно). Швидкість корозії не більше ніж 0,001 мм/рік вважається безпечною. Зовнішній вигляд давачів з покривом на основі епоксидної смоли імпортного виробництва (модифікованої) до та після та досліджень та без покриву наведеного на Фіг. 2: 1 - з покривом у вихідному стані; 2 -з покривом після дослідження протягом 1200 год.; 3 - без покриву у вихідному стані; 4 - після дослідження протягом 1200 год. і видалення покриву Результати вимірювання швидкості корозії вуглецевої сталі за допомогою давача за відносної вологості 100 % та температури плюс 40 °C наведені в табл. 2. Швидкість корозії протягом 168 год. дослідження була безпечною, близько 0,001 мм/рік. При збільшенні часу витримування в камері вологи до 1200 год. швидкість корозії зросла до 0,127 мм/рік, що свідчило про кородування поверхні під покривом. Таке підтверджується різницею в зовнішньому вигляді поверхні давачів. Як видно із фіг. 1 та фіг. 2, зовнішній вигляд поверхні чуттєвих елементів давачів дещо відрізняється через 1200 год. та 240 год., а швидкість корозії становить відповідно 0,127 та 4,21 -3  10 мм/рік. Завдяки застосуванню давача, який є працездатним та чутливим вже на початковій стадії конденсування вологи, здатний реагувати на процес утворення тонкої плівки вологи можна оцінювати корозійний стан металевої конструкції під захисним покривом у будь-який момент часу без видалення захисного покриву. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє підвищити точність оцінювання корозійного стану металевої конструкції шляхом вимірювання миттєвої швидкості корозії на найбільш небезпечних її ділянках в умовах застосування захисного покриву та можливого утворення тонких плівок електроліту у вологій атмосфері, коли струми корозії дуже малі. 3 5 10 15 20 25 Таблиця 1 Результати вимірювання швидкості корозії вуглецевої сталі за допомогою давача за відносної вологості 100 % та температури плюс 40 °C протягом 240 год. № за/п 1 2 3 4 5 Час вимірювання, год. Швидкість корозії, мм/рік 0 24 72 120 240 0 -4 7,3210 -3 1,5110 -3 3,2310 -3 4,2110 Таблиця 2 Результати вимірювання швидкості корозії вуглецевої сталі під модифікованим захисним покривом за допомогою давача в умовах відносної вологості 100 % та температури плюс 40 °C протягом 1200 год. № за/п 1 2 3 4 5 6 Час вимірювання, год. Швидкість корозії, мм/рік 0 48 168 468 720 1200 0 -4 3,4610 -3 1,4310 -3 4,9910 -2 3,8510 0,127 2 UA 84374 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб оцінювання корозійного стану металевої конструкції тривалої експлуатації під захисним покривом в атмосферних умовах, який відрізняється тим, що корозійний стан металевої конструкції на найбільш небезпечних ділянках в умовах її захисту оцінюють шляхом вимірювання миттєвої швидкості корозії без видалення захисного покриву. 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