10.14489/td.2014.04.pp.045-054

2014, 04 апрель (April)

DOI: 10.14489/td.2014.04.pp.045-054

Липкина Т. В., Липкин С. М, Гайдар А. И., Нарочная В. М., Кучеренко Е. И., Астахов А.С., Кучеренко С. В., Пожидаева С. А., Шишка В. Г.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗАЩИТНОЙ СПОСОБНОСТИ ОКСИДНЫХ ПЛЕНОК ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
(с. 45-54)

Аннотация. Рассматриваются возможности оценки и прогнозирования защитных свойств пленок, формируемых на поверхности высоколегированных сталей в результате пароводокислородной обработки. Целью работы было установление наиболее значимых факторов, определяющих скорость накопления отложений, защитные свойства оксидных пленок и их механическую прочность. В работе использовали вольтамперометрический, хронопотенциометрический, импедансный методы исследования в сочетании с электронной микроскопией, рентгеноспектральным и рентгенофазовым анализом; измерения проводили на поверхности кон-трольных вырезок эксплуатирующихся паропроводов. Проведенными исследованиями показано, что скорость коррозии определяется долей свободной поверхности, оцениваемой по данным вольтамперометрических измерений на покрытой и свободной от пленки поверхностях образца; толщиной топотактического слоя, получаемого по данным катодной хронопотенциометрии исследуемых пленок в щелочном электролите; активной составляющей импеданса пленок в щелочном электролите; фазовым составом пленок, оцениваемым и формализуемым по горизонтальным участкам катодных импульсных хронопотенциограмм пленок в кислом электролите. Полученные данные свидетельствуют об электрохимическом механизме коррозии и позволяют количественно выразить зависимость скорости коррозии и прочности пленок, оцениваемой по шкале экспертных оценок, от указанных факторов. Эта связь выражается уравнениями множественной регрессии и дает возможность рассчитывать скорость коррозии и прочность пленок по текущему состоянию внутренней поверхности участка трубопровода.

Ключевые слова: поверхности нагрева, защитные пленки, вольтамперометрия, хронопотенциометрия, импе-дансный метод, топотактический слой, скорость коррозии, электрохимический механизм коррозии, уравнения мно-жественной регрессии, протонная проводимость, катодный процесс коррозии, фазовый состав защитных пленок, па-роводокислородная обработка, электрохимический экспресс-анализ.

Lipkina T.V., Lipkin S.M., Narochnaya V.M., Kucherenko S.V., Gaydar A.I., Astahov A.S., Kucherenko E.I., Pozidaeva S.A., Shishka V.G.
A PREDICTION OF PROTECTIVE PROPERTIES OF HEAT SURFACE OXIDE FILMS OF HEATPOWER EQUIPMENT
(pp. 45-54)

Abstract. Features of estimation and prediction of stainless steels oxide films protective properties for water-vapor corrosion are concerned. These films are formed on the surface of steels by vapor-water treatment. The aim of investigation was infinding most important factors, which determine the rate of precipitate accumulation, protective propertiesof oxide films, and its mechanical strength. Voltammetry, AC-impedance, chronopotentiometric methods, combined with SEM and X-ray, were used as experimental methods. All tests were made on the control cutting examples of pipelines. It was obtained, that corrosion rate is determined by a part of free surface, calculated from voltammetry data on coated and free surface, inner layer thickness, calculated from cathodicpulse chronopotentiometric curves in alkaline electrolyte, active component of AC-impedance of films in alkaline electrolyte, phase composition of films, which is identified and formalized from cathodic pulse chronopotentiometric curves in acidic electrolyte. As a result electrochemical corrosion mechanism was proposed and quantitativemodel of corrosion rate and mechanical strength of the films in the multiple regression form. This form gives a features of corrosion rate and mechanical strength of the films calculation on the base of surface parameters.

Keywords: heat surface, protectivefilms, voltammetry, chronopotentiometric, AC-impedance, inner layer of film, corrosion rate, multiple regressionequation, protonic conductivity, cathodic corrosion process, phases of protective films, vapor-water treatment, electrochemical express-analysis.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Т. В. Липкина, С. М. Липкин (Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, Новочеркасск)
А. И. Гайдар (ФГБНУ «НИИПМТ», Москва)
В. М. Нарочная, Е. И. Кучеренко (филиал «ОГК-2» Новочеркасская ГРЭС)
А. С. Астахов (Донской государственный аграрный университет, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, Новочеркасск)
С. В. Кучеренко (Донской государственный аграрный университет) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
С. А. Пожидаева (Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, ФГУП «Орион», Новочеркасск)
В. Г. Шишка (ФГУП «Орион», Новочеркасск)

Eng

T. V. Lipkina, S. M. Lipkin (Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI) Novocherkassk)
A. I. Gaydar (Federal Public Budgetary Scientific Institution “Research Institute of Perspective Materials and Technologies”)
V. M. Narochnaya, E. I. Kucherenko (OGK-2 Branch Novocherkassk State District Power Plant)
A. S. Astahov (Chemistry Don State Agrarian University, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk)
S. V. Kucherenko (Chemistry Don State Agrarian University) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. A. Pozidaeva (Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Federal State Unitary Enterprise "Orion", Novocherkassk)
V. G. Shishka (Federal State Unitary Enterprise "Orion", Novocherkassk)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. РД 153-34.0-37.411–2001. Методические указа-ния по эксплуатационной пароводокислородной очистке и пассивации внутренних поверхностей энергооборудо-вания. М., 2001.
2. Акользин П. А. Коррозия и защита металла те-плоэнергетического оборудования. М.: Энергоатомиздат, 1982. 304 с.
3. Брайнина Х. З., Нейман Е. Я., Слепушкин В. В. Инверсионные электроаналитические методы. М.: Химия, 1988. 240 с.
4. Пат. на полезную модель 74713 РФ: МПК G01N 27/00. Электрохимический датчик для устройства локального электрохимического экспресс-анализа / С. М. Липкин, Т. В. Липкина, В. Г. Шишка, С. А. Пожи-даева, Е. В. Боловинов; заявка № 2008104530/22; заявл. 06.02.2008; опубл. 10.07.2008.
5. Chen Y., Sridharan K., Allen T. Corrosion behavior of ferritic–martensitic steel T91 in supercritical water // Cor-rosion Science. 2006. V. 48. Is. 9. P. 2843 – 285.
6. Tan L., Ren X., Allen T. R. Corrosion behavior of 9–12 % Cr ferritic–martensitic steels in supercritical water // Corrosion Science. 2006. V. 48. Is. 8. P. 2014 – 2035.

Eng

1. Methodical instructions on performance steam-water-oxygen cleaning and passivation of the internal surfaces of the power equipment. (2001). Guidance document No. RD 153-34.0-37.411-2001. Russian Federation. Moscow.
2. Akol'zin P. A. (1982). Corrosion and protection of metal of the heat power equipment. Moscow: Energoatomizdat.
3. Brainina Kh. Z., Neiman E. Ia., Slepushkin V. V. (1988). Inversion electroanalytical methods. Moscow: Khimiia.
4. Lipkin S. M., Lipkina T. V., Shishka V. G., Pozhidaeva S. A., Bolovinov E. V. (2008). Electrochemical sensor for local electrochemical device for express-analysis. The patent for useful model No. 74713 RF: MPK G01N 27/00. Russian Federation.
5. Chen Y., Sridharan K., Allen T. (2006). Corrosion behavior of ferritic–martensitic steel T91 in supercritical water. Corrosion Science, 48(9), pp. 2843-2850. doi: 10.1016/j.corsci.2005.08.021
6. Tan L., Ren X., Allen T. R. (2006). Corrosion be-havior of 9–12 % Cr ferritic–martensitic steels in supercritical water. Corrosion Science, 48(8), pp. 2014-2035.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: