РефератыОстальные рефератыМеМетодические указания к лабораторной работе с элементами научных исследований по курсу «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 550800 “Химическая технология и биотехнология”

Методические указания к лабораторной работе с элементами научных исследований по курсу «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 550800 “Химическая технология и биотехнология”


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


Государственное образовательное учреждение


Высшего профессионального образования


ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


_____________________________________________________________________


«УТВЕРЖДАЮ»


Декан ХТФ


______В.М. Погребенков


«____» __________2008г.


К А Ф Е Д Р А О Б Щ Е Й Х И М И Ч Е С К О Й Т Е Х Н О Л О Г И И









Контактная коррозия стальных труб в водопроводной воде и воде отопления




Методические указания к лабораторной работе с элементами научных исследований по курсу «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 550800 – “Химическая технология и биотехнология”









Томск 2008г.



УДК 620. 197


Контактная коррозия стальных труб в водопроводной воде и воде
отопления

Методические указания к выполнению лабораторной работы с элементами научных исследований по курсу «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 550800 – «Химическая технология и биотехнология». Томск, изд. ТПУ, 2008г.- 6с.


Составитель доцент, к.т.н. О.И. Налесник


Рецензент: доцент, к.х.н. Ю.Н. Обливанцев


Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры общей химической технологии ХТФ «_____» _____________ 2007г.


Зав. каф. ОХТ доцент В.В.Коробочкин


1.
КОРРОЗИЯ СТАЛИ В КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕЙ ВОДЕ



Металлические трубы водопроводных сетей подвергаются постоянному коррозионному воздействию кислорода, растворённого в воде. Согласно электрохимическому механизму коррозии анодному окислению стали (анодная кривая 1 на рисунке 1)


Fe → Fe2+
+ 2е


соответствует восстановление кислорода, растворённого в воде (катодная кривая 2)


½ О2
+ Н2
О +2е→ 2ОН-


и последующее образование продуктов коррозии


Fe2+
+ 2ОН-
→ Fe(OH)2
;


Fe(OH)2
→ FeO + H2
O ;


2Fe(OH)2
+½ О2
+ H2
O → 2Fe(OH)3
;


2Fe(OH)3
→ Fe2
O3
+ 3H2
O ;


Рис.1 Коррозионная диаграмма для стали в кислородсодержащей воде:


1- поляризационная кривая анодного процесса; 2- поляризационная кривая катодного процесса.



Большой проблемой в коммунальном хозяйстве городов в настоящее время стало использование в системах водоснабжения и отопления труб и изделий из новых материалов. Бесконтрольная и произвольная установка их ведёт к возникновению гальванических пар и дополнительной коррозии стальных труб с преждевременным выходом их из строя.


2. КОРРОЗИЯ СТАЛИ, КОНТАКТИРУЮЩЕЙ С БОЛЕЕ


ЭЛЕКТРОПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ МЕТАЛЛОМ



Э.д.с. гальванической пары разных изделий зависит от потенциалов металлов в воде. Два разных металла будут иметь разные потенциалы коррозии, но одинаковый коррозионный ток в кислородсодержащей воде (см. рисунок 2).


При контакте разных металлических изделий, соединённых резьбой, пайкой, сваркой) на их поверхностях будет реализоваться суммарный удвоенный ток ионизации кислорода. В 2 раза будет увеличено анодное окисление более элект

роотрицательного металла, а его потенциал примет значение Eбез учёта падения напряжения в электролите и Eпри учёте его.


E и E- потенциалы коррозии стали и другого металла в воде;


E- потенциалы коррозии стали, короткозамкнутой с другим металлом;


E- потенциалы коррозии стали с учётом падения напряжения в воде под действием коррозионного тока.


Таким образом, контакт стальной трубы с деталями из другого более электроположительного металла приведёт к увеличению анодного окисления стали (сталь выполняет роль протектора по отношению к другому металлу).















Рис.2 Коррозионная диаграмма для двух контактирующих металлов в кислородсодержащей воде.


1-анодная поляризационная кривая стали; 2- анодная поляризационная кривая для другого металла; 3- катодная поляризационная кривая восстановления кислорода на каждом из металлов; 4- суммарная катодная кривая на контактирующих металлах.


3.ЦЕЛИ РАБОТЫ



- Измерение потенциалов различных изделий и труб в водопроводной воде или воде отопления;


- Измерение тока коррозии гальванической пары и его изменение от скорости течения воды и времени.



4. ХОД РАБОТЫ


1.В стакане с водопроводной водой или с водой из системы отопления измерить потенциалы стальной и медной трубы, а также различных соединительных муфт из латуней и бронз.


Электрод сравнения – хлорсеребряный. Измерение потенциала выполнять цифровым вольтметром типа Щ – 4313.


2.Соединить стальную и медные трубки (отрезки) резиновой трубкой с минимальным зазором между ними в 1 – 2 мм.


3.Подсоединить и наполнить собранную систему водопроводной водой или водой из системы отопления, открыв соответствующий кран.


4.Измерить с помощью электрода сравнения потенциалы стальной и медной трубы в зависимости от скорости протока воды. Скорость протока воды (л/мин.) регистрировать с помощью мерной посуды.


5.Замкнуть гальваническую пару накоротко с помощью миллиамперметра М – 253 и измерить ток. Проследить за изменением тока от скорости протока воды и от времени.


Рис.3 Схема измерения потенциалов труб и тока гальванической пары:



1-кран; 2,3-медная и стальная трубки; 4-резиновые соединительные трубки; 5-пробка с наконечником; 6-резиновая сливная трубка; 7-стакан; 8-электрод сравнения; 9-миллиамперметр; 10-вольтметр.


5.ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЁТУ



Отчёт состоит из двух частей:


1) Измерение потенциалов различных металлов и изделий;


2)Изучение работы гальванической пары медь – железо.


В первой части отчёта рассмотреть коррозионную диаграмму металла в кислородсодержащей воде. Затем привести таблицу измерений потенциалов разных металлов и изделий. Полученные результаты нанести на ось потенциалов и дать коррозионную диаграмму для стальной и медных трубок. Вычислить э.д.с. гальванических пар всех металлов и изделий со стальной трубой. В выводах указать наиболее опасные гальванические пары.


Во второй части отчёта рассмотреть коррозионную диаграмму гальванической пары медь-сталь в кислородсодержащей воде. Привести ход и результаты измерения потенциалов металлов в водопроводной питьевой воде и в воде из системы отопления в зависимости от скорости протока и времени. Дать пояснения к графикам Е-а (Vцирк) и Е-f (τ). Привести ход и результаты измерения тока гальванической пары в зависимости от скорости протока воды и времени. Результаты представить в виде таблиц и графиков. Дать пояснения. Сделать выводы по работе.


Контактная коррозия стальных труб в водопроводной воде и воде
отопления

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Основные направления технологии неорганических веществ и электрохимических производств для студентов специальности «Технология неорганических веществ»» – Томск: Изд. ТПУ. 2008 – 6с.


Составитель к.т.н., доц. каф. ОХТ О. И. Налесник


Рецензент к.х.н., доц. каф. ОХТ Ю. Н. Обливанцев


Подписано к печати 13.03.08.


Формат 60х84/16. Бумага офсетная.


Печать RISO. Усл. печ. л. . Уч.-изд. л.


Тираж экз. Заказ Цена свободная.


Издательство ТПУ. 634050, Томск, пр. Ленина 30.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Методические указания к лабораторной работе с элементами научных исследований по курсу «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 550800 “Химическая технология и биотехнология”

Слов:1063
Символов:9909
Размер:19.35 Кб.