Скорость коррозии металла в год в мм
ИНСТРУКЦИЯ
по определению скорости коррозии металла стенок корпусов сосудов и трубопроводов на предприятиях Миннефтехимпрома СССР
Заместитель Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР Сиваков Ю.М. 18.10.83
Начальник Управления главного механика и главного энергетика Миннефтехимпрома СССР Кутяев В.М.
Директор ВНИКТИнефтехимоборудования Фолиянц А.Е. 02.09.83 г.
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая инструкция предназначена для определения фактической скорости коррозии металла стенок корпусов сосудов и трубопроводов, эксплуатирующихся на предприятиях Миннефтехимпрома СССР, с целью установления периодичности их технического освидетельствования в соответствии с требованиями действующих правил и нормативных документов.
1.2. Величина скорости коррозии металла стенок корпусов сосудов или трубопроводов определяется службой технического надзора, группой (лабораторией) по коррозии и руководством цеха-владельца исходя из опыта эксплуатации, результатов технического освидетельствования и ревизии, замеров толщины стенок.
1.3. В случае невозможности или затруднения применения методов, изложенных в п.1.2., скорость коррозии определяется приближенно по образцам-свидетелям или оценкой коррозионности среды по отношению к данному металлу с помощью коррозионных зондов.
1.4. Определение скорости коррозии производится по каждому сосуду и трубопроводу технологической установки, линии, цеху. Для группы сосудов или трубопроводов, работающих на данной технологической установке, линии, цехе в одной и той же среде при одинаковых рабочих условиях и материальном исполнении, определение скорости коррозии производится по выбранному объекту-представителю.
1.5. Скорость коррозии металла стенок корпуса сосудов и трубопроводов подлежит уточнению в каждом случае существенного изменения условий их эксплуатации (рабочей среды, температуры, давления), влияющих на коррозионную активность рабочей среды, либо в случае замены материального оформления.
1.6. На каждом предприятии, владельце сосудов, составляется и утверждается главным инженером перечень сосудов с указанием скорости коррозии металла корпуса. Сведения по скорости коррозии трубопроводов заносятся в паспорт трубопровода.
При выявлении специальных видов коррозионных повреждений типа коррозионное растрескивание, межкристаллитная коррозия или расслоение по толщине стенки сведения об этом также заносятся в паспорт сосуда или трубопровода, а вопросы дальнейшей эксплуатации или ремонта сосудов и трубопроводов с такими повреждениями должны быть согласованы со специализированной организацией.
1.7. Контроль скорости коррозии металла стенок сосудов производится в каждый капитальный ремонт, но не реже установленной периодичности технических освидетельствований сосудов. По трубопроводам скорость коррозии контролируется в каждую ревизию.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ ПО ДАННЫМ ФАКТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ТОЛЩИНЫ СТЕНОК
2.1. Результаты периодических измерений толщины стенок сосуда или трубопровода служат основанием для определения скорости коррозии металла в условиях эксплуатации.
2.2. Замеры толщины стенок производятся неразрушающими методами контроля или путем засверловки и измерения толщины стенки мерительным инструментом. Предпочтение следует отдавать ультразвуковой толщинометрии.
2.3. Если результаты измерений толщины стенок неразрушающими методами контроля вызывают сомнения, то измерение следует производить сквозной засверловкой.
2.4. На сосудах и трубопроводах, работающих в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию или коррозионное растрескивание под напряжением, сквозные засверловки, с последующей их заделкой методами дуговой сварки, не допускаются.
2.5. Место и способ измерения толщины стенок сосуда или трубопровода определяется по результатам их технического освидетельствования службами технического надзора с учетом особенностей коррозионных поражений в различных частях сосудов и трубопроводов.
2.6. Места расположения точек замеров, способ измерения и результаты измерений должны быть оформлены в коррозионной карте на сосуд или трубопровод и храниться в паспорте (см. карты СЗК-2 и СЗК-3).
Скорость коррозии металлов. Методы оценки коррозионных процессов
Скорость коррозии – многофакторный параметр, который зависит как от внешних условий среды, так и от внутренних свойств материала. В нормативно-технической документации существуют определенные ограничения по допустимым значениям разрушения металла при эксплуатации оборудования и строительных конструкций для обеспечения их безаварийной работы. В проектировании не существует универсального метода определения скорости коррозии. Это связано со сложностью учета всех факторов. Наиболее надежным методом является изучение истории эксплуатации объекта.
Критерии
Вам будет интересно: Процессы изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный для идеального газа
В настоящее время в проектировании техники используют несколько показателей скорости коррозии:
- По прямому способу оценки: уменьшение массы металлической детали на единицу поверхности – весовой показатель (измеряется в граммах на 1 м2 за 1 час); глубина повреждений (или проницаемость коррозионного процесса), мм/год; количество выделяющейся газовой фазы продуктов коррозии; продолжительность времени, в течение которого появляется первое коррозионное повреждение; число центров коррозии на единицу площади поверхности, появившихся за определенный срок.
- По косвенной оценке: сила тока электрохимической коррозии; электрическое сопротивление; изменение физико-механических характеристик.
Вам будет интересно: Такие обычные люди, или значение «почему бы и нет»
Первый показатель по прямому методу оценки является наиболее распространенным.
Расчетные формулы
В общем случае весовые потери, определяющие скорость коррозии металла, находят по следующей формуле:
где q – уменьшение массы металла, г;
S – площадь поверхности, с которой произошел перенос материала, м2;
t – период времени, ч.
Для листового проката и изготовленных из него обечаек определяют глубинный показатель (мм/год):
m – глубина проникновения коррозии в металл.
Между первым и вторым показателями, описанными выше, существует следующая зависимость:
где ρ – плотность материала.
Основные факторы, влияющие на скорость коррозии
Вам будет интересно: Шуточные номинации для учителей на выпускной
На скорость разрушения металла влияют следующие группы факторов:
- внутренние, связанные с физико-химической природой материала (фазовая структура, химический состав, шероховатость поверхности детали, остаточные и рабочие напряжения в материале и другие);
- внешние (окружающие условия, скорость движения коррозионно-активной среды, температура, состав атмосферы, наличие ингибиторов или стимуляторов и другие);
- механические (развитие коррозионных трещин, разрушение металла под действием циклических нагрузок, кавитационная и фреттинг-коррозия);
- конструктивные особенности (выбор марки металла, наличие зазоров между деталями, требования к шероховатости).
Физико-химические свойства
Наибольшее значение среди внутренних факторов коррозии имеют следующие:
- Термодинамическая устойчивость. Для ее определения в водных растворах применяют справочные диаграммы Пурбе, по оси абсцисс которых откладывается pH среды, а по оси ординат – окислительно-восстановительный потенциал. Сдвиг потенциала в положительную сторону означает большую устойчивость материала. Ориентировочно она определяется как нормальный равновесный потенциал металла. В реальности материалы корродируют с различной скоростью.
- Положение атома в периодической таблице химических элементов. Металлы, наиболее подверженные коррозии, – это щелочные и щелочноземельные. Скорость коррозии снижается при увеличении атомного номера.
- Кристаллическая структура. Она оказывает неоднозначное влияние на разрушение. Крупнозернистая структура сама по себе не приводит к росту коррозии, но благоприятна для развития межкристаллитного избирательного разрушения границ зерна. Металлы и сплавы с однородным распределением фаз корродируют равномерно, а с неоднородным – по очаговому механизму. Взаимное расположение фаз выполняет функцию анода и катода в агрессивной среде.
- Энергетическая неоднородность атомов в кристаллической решетке. Атомы с наибольшей энергией расположены в углах граней микронеровностей и являются активными центрами растворения при химической коррозии. Поэтому тщательная механическая обработка металлических деталей (шлифовка, полировка, доводка) повышает коррозионностойкость. Данный эффект объясняется также формированием более плотных и сплошных оксидных пленок на гладких поверхностях.
Влияние кислотности среды
Вам будет интересно: Копать или капать? Как правильно написать?
В процессе химической коррозии концентрация ионов водорода оказывает влияние на следующие моменты:
- растворимость продуктов коррозии;
- формирование защитных оксидных пленок;
- скорость разрушения металла.
При рН в интервале значений 4-10 единиц (кислый раствор) коррозия железа зависит от интенсивности проникновения кислорода к поверхности объекта. В щелочных растворах скорость коррозии сначала уменьшается из-за пассивации поверхности, а затем, при рН>13 увеличивается в результате растворения защитной оксидной пленки.
Для каждого вида металла существует своя зависимость интенсивности разрушения от кислотности раствора. Благородные металлы (Pt, Ag, Au) устойчивы к коррозии в кислой среде. Zn, Al быстро разрушаются как в кислотах, так и в щелочах. Ni и Cd устойчивы к щелочам, но легко корродируют в кислотах.
Состав и концентрация нейтральных растворов
Скорость коррозии в нейтральных растворах зависит в большей степени от свойств соли и ее концентрации:
- При гидролизе солей в коррозионной среде образуются ионы, которые действуют как активаторы или замедлители (ингибиторы) разрушения металла.
- Те соединения, которые увеличивают pH, повышают также скорость деструктивного процесса (например, кальцинированная сода), а те, которые снижают кислотность, – уменьшают ее (хлористый аммоний).
- При наличии хлоридов и сульфатов в растворе разрушение активизируется до достижения некоторой концентрации солей (что объясняется усилением анодного процесса под влиянием ионов хлора и серы), а затем постепенно снижается из-за уменьшения растворимости кислорода.
Некоторые виды солей способны образовывать труднорастворимую пленку (например, фосфорнокислое железо). Это способствует защите металла от дальнейшего разрушения. Данное свойство используется при применении нейтрализаторов ржавчины.
Замедлители коррозии
Замедлители (или ингибиторы) коррозии различаются по механизму действия на окислительно-восстановительный процесс:
- Анодные. Благодаря им образуется пассивная пленка. К данной группе относятся соединения на основе хроматов и бихроматов, нитратов и нитритов. Последний тип ингибиторов применяется для межоперационной защиты деталей. При использовании анодных замедлителей коррозии необходимо предварительно определить их минимальную защитную концентрацию, так как добавление в небольших количествах может привести к увеличению скорости разрушения.
- Катодные. Механизм их действия основан на снижении концентрации кислорода и соответственно, замедлении катодного процесса.
- Экранирующие. Данные ингибиторы изолируют поверхность металла с помощью образования нерастворимых соединений, отлагающихся в виде защитного слоя.
К последней группе относятся нейтрализаторы ржавчины, которые используются также для очистки от окислов. В их состав, как правило, входит ортофосфорная кислота. Под ее влиянием происходит фосфатирование металла – образование прочного защитного слоя нерастворимых фосфатов. Нейтрализаторы наносят пульверизатором или валиком. Через 25-30 минут поверхность приобретает бело-серый цвет. После высыхания состава наносят лакокрасочные материалы.
Механическое воздействие
Повышению коррозии в агрессивной среде способствуют такие типы механического воздействия, как:
- Внутренние (при формовании или термообработке) и внешние (под воздействием приложенной извне нагрузки) напряжения. В результате возникает электрохимическая неоднородность, происходит снижение термодинамической устойчивости материала и формируется коррозионное растрескивание. Особенно быстро происходит разрушение при растягивающих нагрузках (трещины образуются в перпендикулярных плоскостях) в присутствии анионов окислителей, например, NaCl. Типичным примером устройств, подверженных такому типу разрушения, являются детали паровых котлов.
- Знакопеременное динамическое воздействие, вибрации (коррозионная усталость). Происходит интенсивное снижение предела усталости, образуются множественные микротрещины, которые затем сливаются в одну крупную. Число циклов до разрушения в большей степени зависит от химического и фазового состава металлов и сплавов. Такой коррозии подвержены оси насосов, рессоры, лопатки турбин и другие элементы оборудования.
- Трение деталей. Быстрое корродирование обусловлено механическим износом защитных пленок на поверхности детали и химическим взаимодействием со средой. В жидкости скорость разрушения ниже, чем на воздухе.
- Кавитационное ударное воздействие. Кавитация возникает при нарушении сплошности потока жидкости в результате образования вакуумных пузырей, которые схлопываются и создают пульсирующее воздействие. В результате возникают глубокие повреждения локального характера. Данный тип коррозии часто наблюдается в химических аппаратах.
Конструктивные факторы
При конструировании элементов, работающих в агрессивных условиях, необходимо учитывать, что скорость коррозии возрастает в следующих случаях:
- при контакте разнородных металлов (чем больше разница электродного потенциала между ними, тем выше сила тока электрохимического процесса разрушения);
- при наличии концентраторов механических напряжений (канавки, пазы, отверстия и другие);
- при низкой чистоте обработанной поверхности, так как при этом возникают локальные короткозамкнутые гальванические пары;
- при значительной разнице температуры отдельных частей аппарата (образуются термогальванические элементы);
- при наличии застойных зон (щели, зазоры);
- при формировании остаточных напряжений, особенно в сварных соединениях (для их устранения необходимо предусмотреть термическую обработку – отжиг).
Методы оценки
Существует несколько способов оценки скорости разрушения металлов в агрессивных средах:
Расчет скорости коррозии и оценка срока службы трубопроводов
Калькулятор позволяет определить по результатам замеров толщины стенки трубопровода скорость коррозии и спрогнозировать остаточный срок службы.
Формула расчета скорости скорость коррозии за весь срок эксплуатации:
Формула расчета скорости скорость коррозии за период между измерениями толщин стенок:
Формула расчета времени Расчет остаточного срока службы с учетом скорости коррозии за весь срок эксплуатации трубопровода:
Формула расчета времени Расчет остаточного срока службы с учетом скорости коррозии за период между последними измерениями:
Формула расчета ускорения Расчет ускорения скорости коррозии за последний период измерения:
Формула расчета времени Расчет остаточного срока с учетом ускорения коррозии:
Общие данные.
Метод расчета используемый в калькуляторе не является нормативным. Пользователь сам должен определить возможность (применимость) использования калькулятора исходя из своих условий.
Калькулятор составлен исходя из условия:
- при расчета учитывается только сплошная коррозия (калькулятор не применим при расчете скорости коррозии и срока службы при язвенной (питтинговой ) и межкристаллической коррозии);
- рекомендуется принимать минимальное из полученных значений;
- при расчете неравномерного развития коррозии калькулятор составлен исходя из равноускоренного развития коррозии (учитываются замеры за последний период).
Номинальные данные трубопровода (диаметр, толщина стенки) определяются по паспорту трубопровода или проектной (исполнительной) документации.
Толщину отбраковки стенки по НТД определяют исходя из назначения трубопровода. Например для:
- газопровода:
- надземного и внутреннего не менее 2,0 мм согласно п.4.6. СП 62.13330.2011*;
- подземного не менее 3,0 мм согласно п.4.6. СП 62.13330.2011*;
Толщину отбраковки стенки исходя расчета на прочность определяют расчетом согласно действующему нормативному методу:
- трубопроводы (общие требования) согласно СП 33.13330.2012;
- технологические трубопроводы согласно ГОСТ 32569-2013 или Руководство по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов»;
- трубопроводы пара и горячей воды согласно РД 10-249-98 или РД 10-400-01.
Фактическая толщина стенки трубы определяется с помощью ультразвуковой толщинометрии (ГОСТ Р ИСО 16809-2015).
Для определения скорости коррозии и измерения толщин стен трубы могут быть использованы:
В частности согласно «Инструкция по определению скорости коррозии металла стенок корпусов сосудов и трубопроводов на предприятиях Миннефтехимпрома СССР»:
- результаты периодических измерений толщины стенок сосуда или трубопровода служат основанием для определения скорости коррозии металла в условиях эксплуатации.
- замеры толщины стенок производятся неразрушающими методами контроля или путем засверловки и измерения толщины стенки мерительным инструментом. Предпочтение следует отдавать ультразвуковой толщинометрии.
- если результаты измерений толщины стенок неразрушающими методами контроля вызывают сомнение, то измерение следует производить сквозной засверловкой.
- на сосудах и трубопроводах, работающих в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию или коррозионное растрескивание под напряжением, сквозные засверловки, с последующей их заделкой методами дуговой сварки, не допускаются.
В СТО Газпром 2-2.3-112-2007 «Методические указания по оценке работоспособности участков магистральных газопроводов с коррозионными дефектами» приведена методика расчета допустимого давления газопровода исходя из типа и степени повреждения газопровода внутренней коррозией.
Примечание.
В комментарии приветствуются пожелания, замечания и рекомендации по улучшению программы.
Скорость коррозии металла в год в мм
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА СТАНДАРТНЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ
Таблицы стандартных справочных данных
НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ, ЦИНК, МЕДЬ, АЛЮМИНИЙ, МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ.
СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ В АТМОСФЕРНЫХ УСЛОВИЯХTables of standard reference data. Low carbon steels, Zn, Cu, Al, Mg-alloy.
Corrosion speed in the atmosphereРАЗРАБОТАНЫ Институтом физической химии АН СССР
Авторы: д-р хим. наук Ю.Н.Михайловский, канд. хим. наук Ю.М.Панченко, канд. хим. наук Н.А.Соколов
РЕКОМЕНДОВАНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским инструментальным институтом, Всесоюзным научно-исследовательским центром по материалам и веществам Госстандарта СССР
ОДОБРЕНЫ экспертной комиссией в составе:
д-ра техн. наук О.К.Кукурса, канд. техн. наук А.Д.Конюхова, канд. техн. наук М.Н.Ронжина, канд. техн. наук Н.И.Медведевой, Л.В.Кобликовой
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским центром по материалам и веществам Госстандарта СССР
УТВЕРЖДЕНЫ Государственным комитетом СССР по управлению качеством продукции и стандартам 4 декабря 1990 г. (протокол N 9)
ВЗАМЕН ГСССД Р232-87
Применение стандартных справочных данных обязательно во всех отраслях народного хозяйства
Настоящие таблицы стандартных справочных данных (ССД) распространяются на: низкоуглеродистые стали Б Ст.3 кп, Б Ст.3 нс (ГОСТ 380-71); цинк ЦОА, ЦО ГОСТ 3640-79*; медь МО, М (ГОСТ 859-78*); алюминий 45 (ГОСТ 11069-74*); магниевый сплав МА2-1 (ГОСТ 14957-69*).
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 3640-94, ГОСТ 859-2001, ГОСТ 11069-2001 и ГОСТ 14957-76, соответственно. - Примечание изготовителя базы данных.
В условиях открытой атмосферы основными параметрами коррозии являются: продолжительность увлажнения поверхности металла фазовой пленкой влаги , ч/год; концентрация коррозионно-активных примесей сернистого газа , мг/м; концентрация коррозионно-активных примесей хлоридов , мг/( м·сут); температура , °С и относительная влажность воздуха , %. Диапазоны значений параметров, в которых получены ССД, соответственно составили: 300. 800 ч/год; 0,015. 0,5 мг/м; 0,3. 50 мг/(м· сут); -15. 35 °С; 40 . 100%.
Таблицы ССД получены на основе обобщения достоверных результатов длительных и краткосрочных коррозионных испытаний металлов 3, реализации программы совместных работ стран-членов СЭВ по атмосферной коррозии 10, материалов международных симпозиумов [6, 7] и результатов коррозионных испытаний в районах тропического климата [8].
Математическая зависимость скорости коррозии (г/мгод) (единицы потери массы), мкм/год (глубина проникновения коррозии) от продолжительности существования на поверхности металла фазовой пленки влаги и концентрации коррозионно-активных примесей описывается уравнениями
для промышленных, городских и сельских атмосфер
для приморских и морских атмосфер
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
где , мг/(м, ч), - константы; - скорость коррозии в условиях чистой атмосферы, г/(мгод); - ускорение коррозии металла хлоридами, г/(мч)/мг/(мсут); , - соответственно концентрация сернистого газа и хлоридов, мг/м, мг/(мсут).
Значения констант и и параметров и для различных металлов приведены в Приложении (табл.П.1).
Классификация атмосферы Советского Союза по параметрам, определяющим ее коррозионную активность, принята в соответствии с действующими стандартами 9 (табл.П.2 и П.3).
В табл.1-5 приведены стандартные справочные значения коррозионной стойкости в открытой атмосфере низкоуглеродистых сталей, цинка, меди, алюминия, магниевого сплава МА2-1 в различных климатических и аэрохимических районах СССР, полученные расчетом по формулам (1) и (2). Для каждого металла ССД представлены в 13 типах атмосфер (от сельской сухой до морской влажной). Для каждого типа атмосферы приведен диапазон возможного изменения скорости коррозии при максимальных и минимальных значениях , и .
Достоверность ССД определяли на основе оценки погрешностей исходных данных, алгоритма их обработки и погрешности результатов обработки [14, 15]. Оценку погрешностей расчета скорости коррозии металлов для различных климатических районов проводили сопоставлением ожидаемых и реально наблюдаемых скоростей на коррозионных станциях стран-членов СЭВ (8 станций) и на приморских станциях Дальнего Востока (11 станций). Наблюдается довольно хорошее совпадение расчетных и наблюдаемых скоростей коррозии (табл.П.4 и П.5). Средняя относительная ошибка расчетных значений коррозии изменяется от 20 (для низкоуглеродистых сталей) до 37% (для алюминия). Сопоставление приведенных в настоящих таблицах ССД с результатами зарубежных исследований, полученных при коррозионных испытаниях в аналогичных климатических районах и в районах с одинаковой загрязненностью атмосферы [16, 17], также дало хорошее согласование.
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатноЕдиная система защиты от коррозии и старения
МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости
Unified system of corrosion and ageing protection. Metals and alloys. Methods for determination of corrosion and corrosion resistance indices
Дата введения 1987-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по управлению качеством продукции и стандартам
Л.И.Топчиашвили, Г.В.Козлова, канд. техн. наук (руководители темы); В.А.Атанова, Г.С.Фомин, канд. хим. наук, Л.М.Самойлова, И.Е.Трофимова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31.10.85 N 3526
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4815-84, СТ СЭВ 6445-88
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, приложения
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1989 г. (ИУС 2-90)
Настоящий стандарт устанавливает основные показатели коррозии и коррозионной стойкости (химического сопротивления) металлов и сплавов при сплошной, питтинговой, межкристаллитной, расслаивающей коррозии, коррозии пятнами, коррозионном растрескивании, коррозионной усталости и методы их определения.
Показатели коррозии и коррозионной стойкости используют при коррозионных исследованиях, испытаниях, проверках оборудования и дефектации изделий в процессе производства, эксплуатации, хранения.
1. ПОКАЗАТЕЛИ КОРРОЗИИ И КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ
1.1. Показатели коррозии и коррозионной стойкости металла определяют в заданных условиях, учитывая их зависимость от химического состава и структуры металла, состава среды, температуры, гидро- и аэродинамических условий, вида и величины механических напряжений, а также назначение и конструкцию изделия.
1.2. Показатели коррозионной стойкости могут быть количественными, полуколичественными (балльными) и качественными.
1.3. Коррозионную стойкость следует, как правило, характеризовать количественными показателями, выбор которых определяется видом коррозии и эксплуатационными требованиями. Основой большинства таких показателей является время достижения заданной (допустимой) степени коррозионного поражения металла в определенных условиях.
Показатели коррозионной стойкости, в первую очередь время до достижения допустимой глубины коррозионного поражения, во многих случаях определяют срок службы, долговечность и сохраняемость конструкций, оборудования и изделий.
1.4. Основные количественные показатели коррозии и коррозионной стойкости металла приведены в таблице. Для ряда коррозионных эффектов (интегральных показателей коррозии) приведены соответствующие им скоростные (дифференциальные) показатели коррозии.
Основные количественные показатели коррозии и коррозионной стойкости
Коррозионный эффект (интегральный показатель коррозии)
Скоростной (дифференциальный) показатель коррозии
Показатель коррозионной стойкости
Глубина проникновения коррозии
Линейная скорость коррозии
Время проникновения коррозии на допустимую (заданную) глубину*
Потеря массы на единицу площади
Скорость убыли массы
Время до уменьшения массы на допустимую (заданную) величину*
Степень поражения поверхности
Время достижения допустимой (заданной) степени поражения*
Максимальная глубина питтинга
Максимальная скорость проникновения питтинга
Минимальное время проникновения питтингов на допустимую (заданную) глубину*
Максимальный размер поперечника питтинга в устье
Минимальное время достижения допустимого (заданного) размера поперечника питтинга в устье*
Степень поражения поверхности питтингами
Время достижения допустимой (заданной) степени поражения*
Скорость проникновения коррозии
Время проникновения на допустимую (заданную) глубину*
Снижение механических свойств (относительного удлинения, сужения, ударной вязкости, временного сопротивления разрыву)
Время снижения механических свойств до допустимого (заданного) уровня*
Глубина (длина) трещин
Скорость роста трещин
Время до появления первой трещины**
Снижение механических свойств (относительного удлинения, сужения)
Время до разрушения образца**
Уровень безопасных напряжений** (условный предел длительной коррозионной прочности**)
Пороговый коэффициент интенсивности напряжений при коррозионном растрескивании**
Количество циклов до разрушения образца**
Условный предел коррозионной усталости**
Пороговый коэффициент интенсивности напряжений при коррозионной усталости**
Степень поражения поверхности отслоениями
Суммарная длина торцов с трещинами
При линейной зависимости коррозионного эффекта от времени соответствующий скоростной показатель находят отношением изменения коррозионного эффекта за определенный интервал времени к величине этого интервала.
При нелинейной зависимости коррозионного эффекта от времени соответствующий скоростной показатель коррозии находят как первую производную по времени графическим или аналитическим способом.
1.5. Показатели коррозионной стойкости, отмеченные в таблице знаком*, определяют из временной зависимости соответствующего интегрального показателя коррозии графическим способом, приведенным на схеме, или аналитически из его эмпирической временной зависимостиПоказатели коррозионной стойкости при воздействии на металл механических факторов, в том числе остаточных напряжений, отмеченные в таблице знаком**, определяют непосредственно при коррозионных испытаниях.
Схема зависимости коррозионного эффекта (интегрального показателя) от времени
1.6. Допускается использование наряду с приведенными в таблице показателями других количественных показателей, определяемых эксплуатационными требованиями, высокой чувствительностью экспериментальных методов или возможностью использования их для дистанционного контроля процесса коррозии, при предварительном установлении зависимости между основным и применяемым показателями. В качестве подобных показателей коррозии с учетом ее вида и механизма могут быть использованы: количество выделившегося и (или) поглощенного металлом водорода, количество восстановившегося (поглощенного) кислорода, увеличение массы образца (при сохранении на нем твердых продуктов коррозии), изменение концентрации продуктов коррозии в среде (при их полной или частичной растворимости), увеличение электрического сопротивления, уменьшение отражательной способности, коэффициента теплопередачи, изменение акустической эмиссии, внутреннего трения и др.
Для электрохимической коррозии допускается использование электрохимических показателей коррозии и коррозионной стойкости.
При щелевой и контактной коррозии показатели коррозии и коррозионной стойкости выбирают по таблице в соответствии с видом коррозии (сплошная или питтинговая) в зоне щели (зазора) или контакта.
1.7. Для одного вида коррозии допускается характеризовать результаты коррозионных испытаний несколькими показателями коррозии.
При наличии двух или более видов коррозии на одном образце (изделии) каждый вид коррозии характеризуют собственными показателями. Коррозионную стойкость в этом случае оценивают по показателю, определяющему работоспособность системы.
1.8. При невозможности или нецелесообразности определения количественных показателей коррозионной стойкости допускается использовать качественные показатели, например, изменение внешнего вида поверхности металла. При этом визуально устанавливают наличие потускнения; коррозионных поражений, наличие и характер слоя продуктов коррозии; наличие или отсутствие нежелательного изменения среды и др.
На основе качественного показателя коррозионной стойкости дают оценку типа: стоек - не стоек, годен - не годен и др.
Изменение внешнего вида допускается оценивать баллами условных шкал, например, для изделий электронной техники по ГОСТ 27597.
1.9. Допустимые показатели коррозии и коррозионной стойкости устанавливают в нормативно-технической документации на материал, изделие, оборудование.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОРРОЗИИ
2.1. Сплошная коррозия
2.1.1. Потерю массы на единицу площади поверхности , кг/м, вычисляют по формуле
Читайте также:
- газопровода: