SU1233007A1 - Method of investigating metal corrosion - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам испытани  на коррозию в услови х работы теплообменных аппаратов и позвол ет повысить точность при исследовании щелевой коррозии. Образец устанавливают в плите с помощью прижимной шайки. В полости образца вдоль его оси размещают цилиндрический стержень с кольцевьм буртом на его торце так,что бурт контактирует с внутренней поверхностью образца в области нагреваемого торца. Образец размещают -вертикально в -емкости со средой. Нижний торец нагревают с помощью нагревател , а верхний торец подвергают воздействию потока среды, которую привод т в движение мешалкой . Измерение электрохимических и теплофизических параметров провод т с помощью датчиков по высоте зазора между стержнем и внутренней поверхностью образца, который заполнен средой . 1 ил. с S (Л The invention relates to corrosion testing methods for heat exchanger operating conditions and allows for improved accuracy in the study of crevice corrosion. The sample is installed in the plate with a grip. A cylindrical rod with an annular collar on its end face is placed in the cavity of the sample along its axis so that the shoulder contacts the internal surface of the sample in the area of the heated end. The sample is placed-vertically in-capacity with the environment. The lower end is heated with a heater, and the upper end is exposed to a flow of medium which is driven by a stirrer. The measurement of electrochemical and thermophysical parameters is carried out with the aid of sensors over the height of the gap between the rod and the inner surface of the sample, which is filled with the medium. 1 il. with S (L

Description

Изобретение относитс  к коррозионным испытани м, а именно к способам иссле;;овани  щелевой коррозии металлов в услови х работы теплообменньпс аппаратов, и может быть использовано в химической и смежных с ней отрасл х промышленности.The invention relates to corrosion tests, namely to methods for research; on crevice corrosion of metals under the conditions of operation of heat exchangers of apparatuses, and can be used in the chemical and related industries.

Цель изобретени  - повышение точности при исследовании щелевой коррозии .The purpose of the invention is to improve the accuracy in the study of crevice corrosion.

На чертеже изображена схема устройства дл  реализации способа.The drawing shows a diagram of the device for implementing the method.

Устройство содержит емкость 1,размещенную в ней мешалку 2, плиту 3, на которой установлена емкость 1.В плите 3 размещен, нагреватель 4,кото- рьй в процессе испытаний прижимают к образцу 5, запрессованному в инертную оправку 6, с помощью накидной гайки 7.The device contains a tank 1, a stirrer 2 placed in it, a plate 3 on which a tank 1 is installed. In the plate 3 a heater 4 is placed, which during the test is pressed against the sample 5 pressed into an inert mandrel 6 with a cap nut 7 .

Способ реализуетс  следующим образом .The method is implemented as follows.

В полости образца 5 вдоль его оси размещают цилиндрический стержень 8 с кольцевым буртом 9 на его торце таким образом, что бурт 9 контактирует с внутренней поверхностью образца 5 в области нагреваемого торца 10. Образец 5 размещают вертикально в дне емкости 1 и фиксируют его в плите 3, поджима  к торцу 10 образца 5 нагреватель 4 с помощью накидной гайки 1, Емкость 1 заполн ют средой 11, которую привод т в движение мешалкой 2. Нижний торец 10 образца 5 нагревают нагревателем 4, а верхний торец 12 подвергают воздействию потока среды 11 .A cylindrical rod 8 with an annular collar 9 is placed in the cavity of sample 5 along its axis so that the collar 9 contacts the inner surface of sample 5 in the region of the heated end 10. Sample 5 is placed vertically in the bottom of the container 1 and fixed in plate 3 pressing the end 4 of sample 5 to the heater 4 with the cap nut 1, the tank 1 is filled with medium 11, which is driven by the stirrer 2. The lower end 10 of sample 5 is heated by the heater 4, and the upper end 12 is exposed to the flow of the medium 11.

Регулиру  электрическую мощность.Regulated electrical power.

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

л ет изучать щелевую коррозию между разнородными материалами.Раз мещение неподвижного образца 5 в потоке среды 11 вертикально позвол ет исключить воздействие центробежных сил и обусловленный ими вынос продуктов коррозии из зазора 14. Размещение датчиков 13 вдоль оси стержн  8 заподлицо с его наружной поверхностью позвол ет провести измерение электрохимических и теплофизических параметров по высоте зазора 14 и исследовать щелевую коррозию при различных электрохимических и теплофизических услови х.It is necessary to study crevice corrosion between dissimilar materials. The deployment of the stationary sample 5 in the flow of medium 11 vertically eliminates the influence of centrifugal forces and the resulting removal of corrosion products from the gap 14. The placement of sensors 13 along the axis of the rod 8 flush with its outer surface allows measure the electrochemical and thermophysical parameters at the height of the gap 14 and investigate the crevice corrosion under various electrochemical and thermophysical conditions.

Склонность металлов к щелевой коррозии оценивают визуально или гравиметрическим , или электрохимическими методами.The tendency of metals to crevice corrosion is assessed visually or by gravimetric or electrochemical methods.

Пример. На образцах и стерж-, н х, выполненных из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, исследуют распределение температуры, предельного диффузионного тока и потенциала активации металла по глубине зазора в 1н,растворе хлористого натри . Исследовани - провод т при двух скорост х вращени Example. On samples and rods-, nx, made of stainless steel 12X18H10T, the temperature distribution, the limiting diffusion current and the activation potential of the metal are investigated over the depth of the gap in 1N, sodium chloride solution. Research - carried out at two speeds of rotation

мешалки 20 и 90 с и Двух величинахagitators 20 and 90 s and two quantities

7 7

теплового потока 40 и 95 кВт-м . Тем- пературу среды поддерживают равной 20 С. В качестве датчиков температуры используют термопары,измерени  с помощью датчиков провод т на рассто нии 5 - 18,5 мм от усть  зазора.Ширина зазора мен етс  от,0,1 до 4 мм. Установлено, что в услови х теплопередачи температура по глуби.не щели зависит только от величины тепловогоheat flux 40 and 95 kW-m. The temperature of the medium is maintained at 20 ° C. Thermocouples are used as temperature sensors, measurements using sensors are carried out at a distance of 5-18.5 mm from the mouth of the gap. The width of the gap varies from 0.1 to 4 mm. It has been established that under the conditions of heat transfer, the temperature over the depth of the gap does not depend only on the magnitude of the thermal

потока и измен етс  по линейному зако- подводимую к,нагревателю 4, число обо-40 .ну. Ошибка при определении температу- ротов мешалки 2 и температуру среды ры составл ет +0,1 градуса. 11, устанавливают заданные услови  Предельный диффузионный ток опре- испытаний. Измерение электрохимических и теплофизических параметров провод т с помощью датчиков 13, установленных по высоте зазора 14 между стержнем 8 и внутренней поверхностью образца 5, который заполн етс  средой 11. Геометрические параметры зазора 14 (ширина, глубина) могут мен тьс  за счет изменени  внутреннегоflux and is varied in linear order to the heater 4, the number is about -40. The error in determining the temperatures of the agitator 2 and the ambient temperature of the ry is +0.1 degrees. 11, set the specified conditions. The limiting diffusion current of the test. Measurement of electrochemical and thermophysical parameters is carried out using sensors 13 installed along the height of the gap 14 between the rod 8 and the inner surface of the sample 5, which is filled with medium 11. The geometrical parameters of the gap 14 (width, depth) can vary due to changes in the internal

дел етс  из катодных потенциодинами- ческих кривых, полученных с помощью 45 датчиков, представл юш;их собой амальгамированные микроэлектроды. Обработка экспериментальных данных показыОIt is made of cathode potentiodynamic curves, obtained with the help of 45 sensors, which are their own amalgamated microelectrodes. Processing of experimental data

вает, что ошибка при определении предельного тока не превышает 10%.It is found that the error in determining the current limit does not exceed 10%.

50 Дл  определени  потенциала активации металла используют микроэлектроды , выполненные из стали 12Х18Н10Т. Потенци.ал активации определ етс  из анодных потенциодинамических кривых.50 Microelectrodes made of steel 12X18H10T are used to determine the potential of metal activation. The activation potential is determined from the anodic potentiodynamic curves.

диаметра образца 5, внешнего диаметра стержн  8 и высоты бурта 9, что позвол ет исследовать вли ние геометрии зазора 14 на протекание щелевой коррозии. Образец 5 и стержень 8 могут быть выполнены из отличающихс  друг от друга материалов, что позво-,the diameter of the sample 5, the outer diameter of the rod 8 and the height of the collar 9, which makes it possible to investigate the influence of the geometry of the gap 14 on the flow of crevice corrosion. Sample 5 and rod 8 can be made of materials that differ from each other, which allows

5five

00

5five

00

5five

л ет изучать щелевую коррозию между разнородными материалами.Раз мещение неподвижного образца 5 в потоке среды 11 вертикально позвол ет исключить воздействие центробежных сил и обусловленный ими вынос продуктов коррозии из зазора 14. Размещение датчиков 13 вдоль оси стержн  8 заподлицо с его наружной поверхностью позвол ет провести измерение электрохимических и теплофизических параметров по высоте зазора 14 и исследовать щелевую коррозию при различных электрохимических и теплофизических услови х.It is necessary to study crevice corrosion between dissimilar materials. The deployment of the stationary sample 5 in the flow of medium 11 vertically eliminates the influence of centrifugal forces and the resulting removal of corrosion products from the gap 14. The placement of sensors 13 along the axis of the rod 8 flush with its outer surface allows measure the electrochemical and thermophysical parameters at the height of the gap 14 and investigate the crevice corrosion under various electrochemical and thermophysical conditions.

Склонность металлов к щелевой коррозии оценивают визуально или гравиметрическим , или электрохимическими методами.The tendency of metals to crevice corrosion is assessed visually or by gravimetric or electrochemical methods.

Пример. На образцах и стерж-, н х, выполненных из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, исследуют распределение температуры, предельного диффузионного тока и потенциала активации металла по глубине зазора в 1н,растворе хлористого натри . Исследовани - провод т при двух скорост х вращени Example. On samples and rods-, nx, made of stainless steel 12X18H10T, the temperature distribution, the limiting diffusion current and the activation potential of the metal are investigated over the depth of the gap in 1N, sodium chloride solution. Research - carried out at two speeds of rotation

мешалки 20 и 90 с и Двух величинахagitators 20 and 90 s and two quantities

7 7

теплового потока 40 и 95 кВт-м . Тем- пературу среды поддерживают равной 20 С. В качестве датчиков температуры используют термопары,измерени  с помощью датчиков провод т на рассто нии 5 - 18,5 мм от усть  зазора.Ширина зазора мен етс  от,0,1 до 4 мм. Установлено, что в услови х теплопередачи температура по глуби.не щели зависит только от величины тепловогоheat flux 40 and 95 kW-m. The temperature of the medium is maintained at 20 ° C. Thermocouples are used as temperature sensors, measurements using sensors are carried out at a distance of 5-18.5 mm from the mouth of the gap. The width of the gap varies from 0.1 to 4 mm. It has been established that under the conditions of heat transfer, the temperature over the depth of the gap does not depend only on the magnitude of the thermal

потока и измен етс  по линейному зако- .ну. Ошибка при определении температу- ры составл ет +0,1 градуса. Предельный диффузионный ток опре- flow and varies according to a linear law. The error in determining the temperature is +0.1 degrees. The limiting diffusion current

дел етс  из катодных потенциодинами- ческих кривых, полученных с помощью датчиков, представл юш;их собой амальгамированные микроэлектроды. Обработка экспериментальных данных показыОIt is made of cathode potentiodynamic curves, obtained with the help of sensors, represented by their own; they are amalgamated microelectrodes. Processing of experimental data

вает, что ошибка при определении предельного тока не превышает 10%.It is found that the error in determining the current limit does not exceed 10%.

Дл  определени  потенциала активации металла используют микроэлектроды , выполненные из стали 12Х18Н10Т. Потенци.ал активации определ етс  из анодных потенциодинамических кривых.Microelectrodes made of steel 12X18H10T are used to determine the potential of metal activation. The activation potential is determined from the anodic potentiodynamic curves.

Установлено, что активаци  металла облегчаетс  с увеличением глубины зазора и теплового потока. Статистическа  обработка результатов показывает.It has been found that the activation of the metal is facilitated with an increase in the depth of the gap and the heat flux. Statistical processing of the results shows.

что доверительный интервал не превышает 0,01.5 В.that the confidence interval does not exceed 0.01.5 V.

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Способ исследовани  коррозии металлов в услови х движени  среды и теплопередачи, по которому исследуемый цилиндрический образец размещают вертикально, нижнюю поверхность образца нагревают, а верхнюю, подвергают воздействию потока среды и измер ют его электрохимические и теп1233007 . The method of studying the corrosion of metals under the conditions of medium movement and heat transfer, according to which the cylindrical sample under study is placed vertically, the lower surface of the sample is heated, and the upper one is exposed to the flow of the medium and its electrochemical and heat measurements are measured. лофизические параметры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности при исследовании щелевой коррозии, используют польй об- 5 разец, размещают в полости образца вдоль его оси цилиндрический стержень с кольцевым буртом на его торце так,что бурт контактирует с внутренней поверхностью образца у его наг- 10 реваемого торца, а измерени  провод т по высоте зазора между стержнем и внутренней поверхностью образца, который заполн ют средой.Physical parameters, characterized in that, in order to increase the accuracy in the study of crevice corrosion, a polyurethane sample is used, a cylindrical rod with an annular collar on its end is placed in the sample cavity along its edge so that the collar contacts the inner surface of the sample. the heated end is measured, and the measurements are made along the height of the gap between the rod and the inner surface of the sample, which is filled with medium. Составитель А.Абрамов Редактор В.Иванова Техред.В,Кадар Корректор И.МускаCompiler A.Abramov Editor V.Ivanova Tehred.V, Kadar Proofreader I.Muska Заказ 2760/43Тираж 778 ПодписноеOrder 2760/43 Circulation 778 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035,.Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d, 4/5 .Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4.Production and printing company, Uzhgorod, st. Design, 4.