Page 76 - Zmist-n5-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 5. – Physicochemical Mechanics of Materials

МОДЕЛЮВАННЯ ПОШИРЕННЯ ПІТИНГОВОЇ КОРОЗІЇ
ЗА ДОПОМОГОЮ ТОЧКОВИХ ПРОЦЕСІВ

Р. Я. КОСАРЕВИЧ, Б. П. РУСИН, Р. В. ТОРСЬКА
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів

Виконано серію експериментів для дослідження поширення пітингової корозії не-
ржавіючих сталей. За допомогою анодної поляризації зразків матеріалу у хлорвміс-
ному середовищі отримано серію фрагментів поверхні пошкодженої пітинговою
корозією. Для аналізу їх зображень застосовано статистичне моделювання за допо-
могою точкових процесів. Для моделювання взаємного впливу пітингових пошко-
джень використано Марківські процеси із парною взаємодією. Показано застосуван-
ня характеристик випадкових процесів для визначення зв’язку між пітингами.
Ключові слова: пітингова корозія, випадкові процеси, точкові образи, кластер.
Корозія один із головних чинників деградації металу, а отже, і причина поза-
планових зупинок обладнання для обстеження і ремонту складного індустріаль-
ного та інфраструктурного обладнання [1]. Зокрема, різні форми локальної коро-
зії такі, як корозійне розтріскування, контактна, щілинна міжкристалічна, пітин-
гова корозії відіграють значну роль у руйнуванні конструкцій, хімічних апаратів,
трубопроводів, теплообмінників, конденсаторів машин, приладів і за своїми на-
слідками є найнебезпечнішими. Оскільки за локальної корозії пошкодження зо-
середжені на обмеженій площі, а також її поява є випадковою як за місцем, так і
за часом, то її неможливо своєчасно розпізнати, а тому вона є надзвичайно небез-
печною і призводить до неочікуваних руйнувань конструкцій.
Значна частина промислового обладнання виготовлена із нержавіючих ста-
лей, які легко пасивуються і є стійкими до загальної корозії. Проте саме для та-
ких сталей характерний один із найпоширеніших видів локальної корозії – пітин-
гової, яка проявляється у вигляді дрібних глибоких уражень. Попри незначні ви-
димі пошкодження різноманітні апарати і трубопроводи із нержавіючої сталі час-
то перфоруються наскрізь, що, очевидно, призводить до виходу їх з ладу і зупин-
ки обладнання.
Не зважаючи на значну кількість досліджень пітингової корозії, на сьогодні
не існує єдиного підходу до її трактування. Одними із перших обґрунтовані хі-
мічний та електрохімічний механізми її зародження і розвитку [2, 3]. Основною
причиною виникнення пітингів вважають дефектність (неоднорідність) структу-
ри металів, яка проявляється у вигляді вторинних фаз, сегрегованих домішок, ди-
слокацій та точкових дефектів, що зумовлює погіршення захисних властивостей
пасивувальної плівки в місцях їх виходу на поверхню металу. Не зважаючи на
вагомий внесок у дослідження пітингової корозії, детерміністичні підходи мають
обмежене застосування через складність та випадковість корозійного процесу.
Тому на початку 70-х років ХХ століття розвинулися підходи, пов’язані зі стоха-
стичною природою виникнення та розвитку пітингової корозії. Вони були зумов-
лені значними розбіжностями між результатами лабораторних досліджень із
точним дотриманням умов експерименту та реальними даними, отриманими під
впливом факторів, які слабо контролюються протягом тривалого часу [4–6].

Контактна особа: Р. Я. КОСАРЕВИЧ, e-mail: kosarevych@ipm.lviv.ua
75