Рассмотрены детерминированные, вероятностные и смешанные модели, описывающие различные аспекты питтинговой коррозии. <...> Связь потенциала питтингообразования с концентрацией хлорид-ионов, температурой и pH . <...> Распределение потенциала и тока в узких металлических каналах и питтингах . <...> Влияние масштаба поверхности на статистические характеристики коррозионных разрушений . <...> Одним из интенсивно развивающихся направлений в области исследования питтинговой коррозии является математическое моделирование, в рамках которого разработано большое количество моделей, описывающих различные аспекты питтинговой коррозии. <...> Основы теории Современная теория коррозии рассматривает поверхность металла как единый электрод, на котором статистически независимо протекают электрохимические реакции растворения металла и восстановления окислителя[1]. <...> На второй стадии в зависимости от соотношения энергий связи частиц в комплексе и энергий связи комплекса с раствором и решеткой металла происходит либо растворение металла, либо пассивация его поверхности. <...> Рост анодного потенциала металла, находящегося в пассивном состоянии, при наличии в растворе агрессивных анионов (в первую очередь хлоридов) приводит к возникновению активноразвивающихся питтингов, при этом остальная часть поверхности металла остается пассивной. <...> Выделяют три этапа развития питтинговой коррозии: зарождение питтингов; развитие зародышей в начальные питтинги и возникновение взаимодействия между ними; рост устойчивых питтингов. <...> Пассивный слой на поверхности металла существует в динамическом режиме, непрерывно обновляя свой ионный состав и структуру. <...> Это приводит к тому, что на разных участках поверхности оксида скорости адсорбции агрессивных анионов и ионизации адсорбционных комплексов различны. <...> Зарождение питтингов происходит на участках с ослабленной структурой. <...> Число зарождающихся на поверхности металла питтингов определяется <...>
Системный_анализ_функциональных_зависимостей_параметров_математических_моделей_питтинговой_коррозии.pdf
УДК 620.193:51
БКК34.66:22.1
T13
Тазиева Р.Ф.
Системный анализ функциональных зависимостей параметров
математических моделей питтинговой коррозии : учебное пособие /
Р. Ф. Тазиева, С. С. Виноградова, Р. А. Кайдриков; М-во образования и
науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ,
2014. – 136 с.
ISBN 978-5-7882-1595-2
Содержит описание математических моделей питтинговой
коррозии металлов и сплавов. Рассмотрены детерминированные,
вероятностные и смешанные модели, описывающие различные
аспекты питтинговой коррозии. Основной акцент сделан на анализе
функциональных зависимостей параметров математических моделей с
учетом уровня детализации описания процесса.
Предназначено для магистрантов и аспирантов,
специализирующихся в области защиты металлов от коррозии.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического
университета
Рецензенты: зав. каф. материаловедения и технологии
материалов КГЭУ проф. О.С. Сироткин;
ст. науч. сотр. «ТатНИПИнефть» ОАО
«Татнефть» канд. техн. наук А.А. Фатхуллин
ISBN 978-5-7882-1595-2
Тазиева Р.Ф., Виноградова С.С.,
Кайдриков Р.А., 2014
Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2014
2
Стр.2
Содержание
Введение............................................................................................................. 5
Глава 1. ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ6
И СПЛАВОВ ..................................................................................................... 6
1.1. Основы теории
6
1.2. Методы исследования питтинговой коррозии
11
1.2.1. Химические методы ................................................................................ 11
1.2.2. Электрохимические методы ................................................................... 13
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
ПИТТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ ...................................................................... 15
2.1. Модели, включающие расчет параметров, ограничивающих
область возникновения питтинговой коррозии
15
2.1.1. Связь потенциала питтингообразования с концентрацией
хлорид-ионов, температурой и pH ................................................................... 15
2.1.2. Связь параметров процесса со скоростью движения среды .................. 18
2.2. Модели, описывающие процессы, протекающие в питтинге
23
2.2.1. Уравнения и граничные условия для расчета распределения
потенциала в коррозионной среде.................................................................... 23
2.2.2. Распределение потенциала и тока в узких металлических
каналах и питтингах ......................................................................................... 25
2.2.3. Описание процесса питтинговой коррозии с учетом
диффузионно-миграционного и конвективного процессов переноса ............ 40
2.3.Модели, описывающие динамику питтинговой коррозии
2.4. Модели, описывающие результаты воздействия
питтинговой коррозии
63
2.3.1. Вероятностные модели ........................................................................... 64
2.3.2. Смешанные детерминированно-вероятностные модели ........................ 75
92
2.4.1. Влияние масштаба поверхности на статистические характеристики
коррозионных разрушений ............................................................................... 94
2.4.2. Расчет статистических характеристик коррозионных разрушений ....... 97
2.4.3. Расчет показателей долговечности и безотказности ............................ 101
3
Стр.3
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................ 110
ЛИТЕРАТУРА .............................................................................................. 112
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................ 115
Приложение 1. Общеупотребительные аббревиатуры математических
функций
Приложение 2. Случайная величина, законы распределения случайных
величин
115
115
Приложение 3. Основные положения теории детерминированных и
случайных процессов
119
Приложение 4. Основные характеристики случайных процессов ............. 125
Приложение 5. Марковский процесс, цепь Маркова
129
4
Стр.4