Page 9 - Zmist-n5-2015

Однако воздействие минерализации воды на образование защитных пленок
и их антикоррозионные свойства изучено не достаточно. Вызывает интерес так-
же роль природы растворяющегося металла, поскольку электрохимические харак-
теристики разных электроотрицательных металлов (потенциал, плотность тока
растворения, способность пассивироваться) существенно зависят от минерализа-
ции воды. Цель настоящей работы – изучить способы формирования защитных
слоев путем модифицирования поверхности корродирующего металла продуктами
анодного растворения вспомогательных электродов из электроотрицательных ме-
таллов – алюминия, цинка и магния; оценить эффективность защиты от коррозии в
воде разной минерализации; определить влияние катодной поляризации корроди-
рующей поверхности на эти процессы.
Методика эксперимента. Исследовали коррозию малоуглеродистой стали
Ст20 в воде различной жесткости. Состав модельной воды выбирали с учетом
2+
2+
рекомендаций ГОСТ 9.502-82. По содержанию катионов Ca , Mg использовали
воду низкой и высокой жесткости. Мягкая вода (mg/l): 243,0 NaCl; 25,0 MgSO 4;
192,0 Na 2SO 4; 8,0 NaHCO 3; 5,0 CaCl 2; общее солесодержание 473; жесткость
0,506 mM/l. Жесткая вода (mg/l): 914 NaCl; 250 MgSO 4; 1954 Na 2SO 4; 361 NaHCO 3;
237 CaCl 2; общее солесодержание 3716; жесткость 8,43 mM/l. В качестве воды сред-
ней жесткостью применяли водопроводную воду Киева (жесткость 4,0…4,5 mM/l,
общее солесодержание 350…430 mg/l.
Экспериментальная установка (рис. 1а) состояла из стеклянной емкости
объемом 1,2 l с растворяемым анодом, инертным катодом и лопастной мешалкой.
Перпендикулярно потоку воды в радиальной плоскости устанавливали три кор-
родирующих датчика со стальными цилиндрическими электродами. Вращение
мешалки обеспечивало линейную скорость движения воды относительно датчи-
ков, которая примерно соответствовала ее перемещению в трубопроводах (0,7 m/s).
В отдельных экспериментах одновременно с анодным растворением электроот-
рицательного металла катодно поляризовали поверхность корродирующей стали
до значения не менее 0,1 V отрицательнее потенциала коррозии, соединяя либо с
отрицательным полюсом источника постоянного тока (ИПТ) (рис. 1b), либо не-
посредственно с электроотрицательным металлом без внешнего источника тока
(протекторная защита).

Рис. 1. Схема экспериментальной установки (а: 1 – растворимый анод; 2 – катод
из нержавеющей стали; 3–5 – двухэлектродные датчики; b: 1 – растворимый анод;
3, 5 – датчики, подключенные как катоды; 4 – контрольный датчик; 6 – лопастная мішалка).
Fig. 1. Scheme of the experimental installation (a: 1 – soluble anode; 2 –cathode from stainless
steel; 3–5 – two-electrode probe; b: 1 – soluble anode; 3, 5 – corrosion probes are connected
as cathodes; 4 – control probe; 6 – blade stirrer).

Для анодного растворения использовали ток 10 и 20 mА, что соответствова-
2
ло плотности анодного тока 0,18 и 0,37 mA/cm . Соотношение рабочей площади
8