АНАЛІЗ СУЧАСНИХ МЕТОДІВ БОРОТЬБИ З КОРОЗІЙНИМИ ПРОЦЕСАМИ, ЯКІ ВІДБУВАЮТЬСЯ В СУДНОВИХ КОНСТРУКЦІЯХ - Научное сообщество
Главная
UA RU EN

Вас приветствует Интернет конференция!

Приветствуйем на нашем сайте

Рік заснування видання - 2011

АНАЛІЗ СУЧАСНИХ МЕТОДІВ БОРОТЬБИ З КОРОЗІЙНИМИ ПРОЦЕСАМИ, ЯКІ ВІДБУВАЮТЬСЯ В СУДНОВИХ КОНСТРУКЦІЯХ

07.10.2021 21:38

[3. Технические науки]

Автор: Липенков І.В., старший викладач, кафедра інженерних дисциплін, Дунайського інституту національного університету «Одеська морська академія»


Серед основних проблем людства на сучасному етапі своє місце міцно зайняла і корозійна проблема. Останнім часом в усіх промислово розвинених країнах спостерігається значне зростання збитків від корозії, пов’язане з технічним прогресом, розширенням асортименту конструкційних сплавів, ускладненням умов експлуатації тощо. Значення корозійних досліджень визначається трьома аспектами. Перший з них – економічний – має на меті зменшення матеріальних втрат. Другий аспект – підвищення надійності обладнання, яке в результаті корозії руйнується з катастрофічними наслідками. Третім аспектом є збереження металевого фонду. Адже світові ресурси металу обмежені. 

Під корозією розуміють мимовільно виникаючі процеси руйнування металів і сплавів у результаті їхньої взаємодії з навколишнім середовищем. Під впливом корозійних процесів склад металів і сплавів змінюється, а самі вони, без належних заходів захисту, перетворюються в окисли або солі.

Об’єктами морської корозії, в першу чергу, є частини судна, які знаходяться у воді (гребний гвинт, бортова обшивка) або ті, що зрошуються морською водою (трюми, палуби, надбудова), будівлі морських портів, пальові основи морських платформ та ін.



Рис.1 Види корозії.

У процесі будівництва та експлуатації судна і суднові конструкції найчастіше піддаються двом основним видам корозії – електрохімічній та електрохімічна корозія (Рис.1), котра супроводжується протіканням електричного струму, виникає при появі на металі тонкої плівки атмосферної вологи і наявності електролітів: морської води, розчинів кислот, солей, лугів, а також газоподібних продуктів кислого або лужного характеру. 

При хімічній корозії зовнішнім середовищем, яке викликає руйнування металів, можуть бути рідини, що не проводять електричний струм, наприклад бензини, бензол, сірчисті нафти, розчинники, залишки патоки, а також гази у вигляді окислів азоту, сірководню, сірчистого газу, хлористого водню тощо.

Корозія в морській воді – це різновид електрохімічної корозії в електролітах. Наявність хлор-іона робить морську воду середовищем, що активізує анодний процес розчинення металу. Безперечно, морська корозія спричиняє значні збитки. Вироби і конструкції, котрі експлуатуються у морській воді, потребують спеціального комплексного захисту.

Корозія зовнішніх конструкцій судів спричиняється дією електроліту на підводну частину корпусу судна, район змінної ватерлінії, надводний борт, палуби, надбудови, рубки, механізми та обладнання, розташоване на палубах, куди потрапляє морська вода. У внутрішніх приміщеннях корозія є наслідком впливу повітря, насиченого дрібно роздробленими частинками води, яка містить розчинені гази і солі. Корозія суховантажних трюмів є результатом дії морської води або залишків перевезеного вантажу. Особливо інтенсивною корозія буває при транспортуванні гігроскопічних вантажів. У баластувальних танках спостерігається інтенсивна електрокорозія, викликана дією морської води; у вантажних танках інтенсивність корозійних руйнувань залежить від агресивності транспортованих вантажів, частоти миття трюмів і танків гарячою морською водою й інших умов експлуатації. 

Боротьба з корозією може проводитись різними способами. Але всі вони є різновидом одного з наступних методів: легування, інгібіторний захист, захисні покриття та електрохімічний захист. Вибір способу захисту залежить від призначення конструкції та специфіки умов її експлуатації.

До основних способів боротьби з корозійними процесами належить легування. Для підвищення корозійної стійкості сталі в якості легуючих елементів застосовують хром, нікель, титан, молібден і деякі інші елементи. Але достатня ефективність нержавіючої сталі в морській воді забезпечується лише при вмісті в ній легуючих елементів понад 18%, що значно підвищує вартість сталі. 

Інгібіторами, або сповільнювачами корозії, називають такі речовини, які при додаванні в невеликих кількостях до агресивного середовища сповільнюють або запобігають виникненню корозії. Інгібіторний захист використовують лише в закритих приміщеннях. Тому цей вид захисту може знайти застосування головним чином на нафтоналивних суднах для попередження корозії внутрішніх поверхонь вантажних танків. 

Найбільш простим різновидом захисту від корозії є нанесення на поверхню металу захисної плівки. Залежно від виду захисної плівки покриття бувають лакофарбові, металеві, неметалеві й оксидні.

Металеві покриття застосовують значно рідше. Як покриття можуть бути використані різні метали (мідь, цинк, олово, нікель, хром та ін.). У суднобудуванні найбільш широко використовується цинкування, котрому піддаються зокрема більшість трубопроводів суднових систем. Неметалеві покриття мають низьку вартість. У багатьох випадках їхнє застосування дає значну економію коштів

Повне припинення корозії можливе лише за умови, якщо на поверхні металу, що потребує захисту, не буде анодних ділянок. Штучне перетворення всієї поверхні металу на катод може бути досягнуте катодним або протекторним способом електрохімічного захисту.

При катодному захисті електропотенціал у морській воді змінюється накладенням електричного струму від зовнішнього джерела, для чого об’єкт, що захищається, з’єднують із негативним полюсом джерела постійного струму, а його позитивний полюс – зі спеціальним електродом (анодом), зануреним у воду поблизу об’єкта, що потребує захисту. Захист від корозії цим способом забезпечується установкою потужністю 3-5 кВт. Безпека катодного захисту досягається застосуванням джерел струму низької напруги (до 24 В). 

Іншим різновидом електрохімічного захисту є протекторний захист або захист гальванічними анодами. Його особливість полягає у відсутності зовнішнього джерела струму. Захисний струм у цьому випадку створюють гальванічними елементами, які утворюються при установці на корпусі судна протекторів із металу з більш низьким потенціалом, ніж у того металу, котрий захищається. У такій гальванічній парі корпус відіграє роль катода, а протектори є анодом. Завдяки цьому в процесі електрохімічної корозії відбувається руйнування протектора, а корпус судна корозії не піддається.

В якості протекторів можуть застосовуватися метали, які мають електродний потенціал нижче, ніж у сталі. На сучасному етапі найчастіше використовуються протектори на магнієвій та алюмінієвій основі.

У цілому, простота виконання і відсутність експлуатаційних витрат забезпечують широкі можливості для застосування протекторного захисту.

Збиток, нанесений нашій планеті корозією металевих виробів, обладнання і конструкцій, величезний за своїми масштабами. За оцінками фахівців, світова вартість корозії становить 2,5 трильйони американських доларів. Сумарно в більшості країн втрати від корозії становлять 4–6% валового національного доходу. Для прикладу, тільки в США щорічні втрати від корозії становлять 300 мільярдів доларів. Використовуючи доступні методи контролю корозії, можна припустити, що в глобальному масштабі економія становитиме від 15 до 35% вартості корозії; тобто між 375 та 875 мільярдами доларів щорічно. 

Література:

1. Абачараев М. М. Підвищення експлуатаційних якостей судів і їх механізмів нанесенням захисних плазмових покриттів / М. М. Абачараев, І. М. Абачараев, М. К. Гасанов // Вісник Астраханського державного технічного університету. Серія : Морська техніка й технологія. - 2015. - № 1. - С. 105-108.

2. Белов О. А. До питання про тривалість періоду ефективної роботи систем захисту від корозії сталевих корпусів допоміжних судів / О. А. Белов, В. А. Зшивальників, Д. А. Арчибисов, О. А. Белавина // Вісник Астраханського державного технічного університету. Серія : Морська техніка й технологія. - 2017. - № 3. - С. 7-15.

3. Белозёров П. А. Використання электроугольных виробів при вимірі потенціалу сталевих корпусів кораблів і судів / П. А. Белозёров, В. А. Зшивальників, В. А. Пахомов, О. А. Белавина // Вісник Астраханського державного технічного університету. Серія : Морська техніка й технологія. - 2015. - № 1. - С. 27-31.

4. Белозёров П. А. Обґрунтування зняття обмежень на тривалість вимірів захисного потенціалу сталевих корпусів кораблів і судів / П. А. Белозёров, В. А. Зшивальників, Д. В. Коростылёв, О. А. Белавина // Вісник Астраханського державного технічного університету. Серія : Морська техніка й технологія. - 2015. - № 2. - С. 7-12.

5. Белозеров П. А. Удосконалювання методики виміру захисного потенціалу стальних корпусів кораблів і судів / П. А. Белозеров, В. А. Зшивальників, А. А. Луценко, О. А. Белавина // Вісник Астраханського державного технічного університету. Серія : Морська техніка й технологія. - 2014. - № 4. - С. 7-12.

6. Булатів Д.М. Металеві протекторні покриття захищають сталевий метал від корозії / Д. М. Булатів, С. Б. Петров, А. А. Сиротинский // Експозиція. - 2007. - 26 (46) листопад. - С. 34-36.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Другие научные работы даной секции

Конференции

Конференции 2024

Конференции 2023

Конференции 2022

Конференции 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення