Фізико-математичний вісник

 

Інформаційні технології протикорозійного захисту поліграфічної робототехники






Інформаційні технології протикорозійного захисту є комплексною науково-технічною проблемою, яка пов'язана як з фундаментальними дослідженнями в області фізико-хімічних процесів корозії, так і розробками технологічних систем управління протикорозійним захистом. Головною передумовою до реалізації цих задач є розробка математичних моделей систем з використанням фундаментальних підходів до розрахунку електрохімічних полів значної складності, розробка науково обґрунтованих методик дослідження поточного стану систем протикорозійного захисту, а також використання сучасних методів ідентифікації параметрів математичних моделей розподілення захисної різниці потенціалів «труба-земля». Великий внесок у розробку теоретичних і прикладних питань математичного моделювання процесів протикорозійного захисту зробили Францевич И. Н., Остапенко В. Н., Лукович В. В., Глазов Н. П., Ягупольська В. В., Притула В. В., Глазков Н. Г., Шеферд В., Бекман В. та ін. Проблеми розробки математичних моделей та інформаційних технологій автоматизованого управління системами протикорозійного захисту магістральних трубопроводів є актуальними як з теоретичного, так і з практичного погляду.

Див. також

Корозія металів — процес автоматично-хімічного руйнування металів і сплавів при їх взаємодії з зовнішнім середовищем: повітрям, водою, розчинами електролітів тощо. До основних видів корозії відносять хімічну, електрохімічну, а також біологічну.Хімічна корозія відбувається в середовищах, які не проводять електричного струму. Вона обумовлюється дією на метали неелектролітів (спирту, бензину, мінеральних масел тощо) і сухих газів (кисню, оксидів азоту, хлору, хлороводню, сірководню і ін.) при високій температурі (так звана газова корозія).У результаті взаємодії металів із зовнішнім середовищем їх поверхня вкривається тонким шаром (плівкою) різних хімічних сполук (продуктів корозії): оксидів, хлоридів, сульфідів тощо. Інколи цей шар такий щільний, що крізь нього не може проникати агресивне середовище. В таких випадках з часом швидкість корозії зменшується, а то й зовсім припиняється. Наприклад, алюміній в атмосфері повітря кородує значно повільніше від заліза, хоч за своїми хімічними властивостями він активніший від заліза. Це пояснюється тим, що поверхня алюмінію вкривається суцільною, досить щільною і міцною оксидною плівкою, яка ізолює метал від доступу кисню, а оксидна плівка заліза, навпаки, є крихкою і ламкою, містить багато пор і тріщин, через що кисень повітря крізь неї легко проникає до поверхні заліза, і тим обумовлюється безперервне його руйнування.Електрохімічна корозія більш поширена і завдає значно більшої шкоди, ніж хімічна. Вона виникає при контакті двох металів у середовищі водних розчинів електролітів. На відміну від хімічної електрохімічна корозія супроводжується переміщенням валентних електронів з одної ділянки металу на іншу, тобто виникненням місцевих електричних струмів внаслідок утворення на кородуючій поверхні так званих гальванічних пар.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d3/PodvijnyjElektrychyjShar.png/150px-PodvijnyjElektrychyjShar.png

Подвійний електричний шар на границі метал—електроліт

При зануренні цинкової пластинки в кислоту атоми цинку з її поверхні поступово переходять у розчин у вигляді іонів Zn2+, а їхні валентні електрони залишаються на поверхні металу. Внаслідок цього на границі метал—електроліт утворюється подвійний електричний шар. Внутрішню обкладку цього шару утворюють негативні заряди надлишкових електронів (позначених знаком —), а зовнішню обкладку — позитивні заряди іонів цинку (позначених знаком +). Внаслідок взаємного притягування протилежних зарядів іони цинку, що переходять у розчин, розміщуються поблизу поверхні металу.Подальший процес розчинення цинку стає можливим лише завдяки тому, що іони водню підходять до поверхні цинку і приєднують надлишкові електрони. При цьому іони цинку перестають утримуватись у подвійному електричному шарі негативними зарядами і вільно дифундують у глибину розчину, а на їх місце з поверхні металу переходять нові іони цинку і т. д. Таким чином, приєднання надлишкових електронів з поверхні металу іонами водню електроліту забезпечує безперервний перехід іонів цинку в розчин, тобто його розчинення, (кородування).З цього виходить, що процес розчинення цинку в кислоті складається з двох паралельних процесів:

  • з віддачі атомами цинку валентних електронів (окиснення цинку) і переходу іонів-цинку в розчин:

(Метал) 2e ← Zn0 → Zn2+ (Розчин)

  • і з приєднання надлишкових електронів іонами водню (відновлення іонів водню) і виділення вільного водню:

(Метал) 2е + 2Н+ → 2Н° → Н2

Обидва ці процеси відбуваються на поверхні того самого металу — на цинковій пластинці. Але при певних умовах їх можна просторово роз'єднати. Так, коли поряд з цинковою пластинкою занурити в розчин мідну і обидві пластинки з'єднати металічним провідником, то перший процес (розчинення цинку) буде відбуватися на цинковій пластинці, а другий (відновлення іонів водню) — на мідній.Мідь, як відомо, з розведеною сульфатною кислотою не взаємодіє. Тому іони міді не переходять у розчин і на її поверхні не буде надлишків електронів. Але коли обидві пластинки з'єднати мідною дротиною, то концентрація надлишкових електронів почне вирівнюватись на обох пластинках і електрони з цинкової пластинки почнуть переміщатися на мідну. Якщо в систему включити гальванометр, то він покаже наявність електричного струму. Однак концентрація електронів, на обох пластинках не може бути однаковою. Це пояснюється тим, що іони водню легше розряджаються (приєднують електрони) на поверхні міді, ніж на поверхні цинку. Через це процес відновлення іонів водню і виділення вільного водню буде відбуватися практично лише на мідній пластинці, а на цинковій; майже зовсім припиниться. Але швидкість розчинення цинку при цьому значно збільшиться, оскільки надлишкові електрони, з поверхні цинку будуть швидко переміщатися на мідну пластинку і там приєднуватися іонами водню.Приклад розчинення цинку, що перебуває в контакті з міддю, у розчині сульфатної кислоти є прикладом утворення і роботи гальванічних пар, які лежать в основі електрохімічної корозії. Гальванічні пари можна утворювати з будь-яких двох металів, які контактують між собою і занурені в розчин електроліту. При цьому швидкість кородування активнішого металу значно збільшується, а менш активний метал зовсім не кородує. На ньому відбувається лише відновлення іонів водню тими електронами, що прибувають з поверхні активнішого металу.Електрохімічна корозія металів виникає не тільки в присутності сильних, а й слабких електролітів і навіть тонкого шару вологи, якою вкриваються металічні конструкції в атмосфері повітря. Будучи дуже слабким електролітом, вода теж дисоціює, утворюючи іони Н+ і ОН, хоч і в незначній кількості. Але при розчиненні в ній різних солей, що містяться в повітрі у вигляді пилу, і газів — CO2, SO2 і ін., концентрація різних іонів, у тому числі й іонів водню, збільшується і стає достатньою для виникнення і перебігу електрохімічної корозії.

Електрохімічна корозія у присутності вологи

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9c/KorozijaFeCu.png/400px-KorozijaFeCu.png

Схема корозії заліза в контакті з міддю

Прикладом електрохімічної корозії в присутності вологи, повітря є процес кородування залізної конструкції з мідними заклепками. Коли така конструкція вкривається шаром вологи (розчином електроліту), то залізні і мідні ділянки її поверхні утворюють гальванічні пари. При цьому атоми заліза як більш активного металу переходять у розчин у вигляді двовалентних іонів Fe2+, а втрачені ними валентні електрони переміщаються на мідь і там приєднуються катіонами водню, відновлюючи їх до вільного водню.Процес кородування заліза в контакті з міддю схематично можна зобразити такими рівняннями:

  • дисоціація води:

mathrm{ 2H_2O leftrightarrows 2H^+ + 2OH^- }

  • втрата атомами заліза валентних електронів і перехід іонів у розчин:

(Метал) 2е ← Fe0 → Fe2+ (Розчин)

  • відновлення катіонів водню (на поверхні міді) і виділення вільного водню:

mathrm{ 2H^+ + 2e longrightarrow 2H^0 longrightarrow H_2 uparrow}

  • утворення дигідроксиду заліза:

mathrm{ Fe^{2+} + 2OH^- longrightarrow Fe(OH)_2 }

  • окиснення двовалентного заліза до тривалентного розчиненим киснем повітря:

mathrm{ 4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O longrightarrow 4Fe(OH)_3}

  • часткова втрата води тригідроксидом заліза і перетворення його в гідроксид-оксид заліза:

mathrm{ Fe(OH)_3 longrightarrow FeO(OH) + H_2O}

В результаті цих реакцій залізо вкривається шаром іржі, яка складається головним чином з FeO(OH), а також з гідроксидів заліза Fe(OH)2 і Fe(OH)3.Гальванічні пари на кородуючій поверхні можуть утворюватись не лише при контакті двох металів з великими поверхнями, а й при контакті основного металу з нерозчинними в ньому домішками інших металів, які завжди містяться в технічних металах. У таких випадках на кородуючій поверхні металу утворюється безліч невеликих за розмірами так званих мікрогальванічних пар, роботою яких обумовлюється електрохімічне кородування основного металу.Як при контакті двох різних металів (утворенні макрогальванічних пар), так і при наявності в основному металі нерозчинних домішок інших металів (утворенні мікрогальванічних пар) потік електронів (електричного струму) спрямований від більш активного металу до менш активного. Більш активний метал кородує (руйнується), а менш активний не кородує. На ньому лише відновлюються іони водню тими електронами, що прибувають від атомів активнішого металу.Швидкість електрохімічної корозії тим більша, чим більше утворюється на кородуючій поверхні гальванічних пар, тобто чим більше є контактів основного металу з іншими менш активними металами або чим більше він забруднений домішками менш активних металів. Чим чистіший метал, тим менше він піддається корозії, а дуже чисті метали майже зовсім не кородують.Швидкість електрохімічної корозії залежить також від різниці активності металів, що утворюють гальванічні пари. Чим більш віддалені ці метали один від одного в електрохімічному ряді напруг, тим більша швидкість корозії. На швидкість корозії впливає також електроліт і температура. Чим сильніший електроліт, тобто чим більше міститься в ньому іонів, зокрема іонів водню, і чим вища температура, тим більша швидкість електрохімічної корозії.

Біокорозія — корозія, спричинена мікроорганізмами або продуктами їх життєдіяльності.Спеціальний тип неоднорідної корозії пасивних металів, при якій утворюються заглиблення(ямки), що звичайно відбувається в присутності деяких йонів за певного позитивного електродного потенціалу відносно критичного потенціалу утворення ямок.Корозія металів завдає величезних збитків господарству. Внаслідок корозійного руйнування втрачається близько 10% щорічного видобутку металів. Тому заходам боротьби з корозією приділяється значна увага. Способів боротьби з корозією багато і вони досить різноманітні.Одним з найпоширеніших способів боротьби з корозією є покриття металу (головним чином заліза) масляними фарбами. Захисна дія фарби основується на тому, що оліфа, піддаючись полімеризації, утворює на поверхні металу суцільну еластичну плівку, яка ізолює метал від дії атмосферних хімічних агентів. Інколи для захисту металу від корозії (наприклад, алюмінію і деяких стальних виробів) штучно створюють оксидну плівку обробкою їх поверхні сильними окисниками.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/93/KorozijaZnFe.png/350px-KorozijaZnFe.png

Схема корозії оцинкованого заліза

Значного поширення одержав також спосіб покриття одного металу іншим. Наприклад, дахове залізо покривають тонким шаром цинку. З цією метою залізні листи занурюють на короткий час у розплавлений цинк. Сам по собі цинк в атмосфері повітря не піддається корозії, оскільки на його поверхні утворюється досить стійка захисна оксидна плівка ZnO. При пошкодженні цинкового шару (тріщини, подряпини тощо) цинк з залізом у присутності вологи повітря утворює гальванічну пару. При цьому електрохімічному корозійному руйнуванню піддається цинк як активніший метал, а залізо не руйнується доти, поки не буде зруйнований весь захисний шар цинку. Конкуренцію традиційному цинкуванню складає покриття сталевих листів алюцинком.

На цьому ж принципі основується і так званий протекторний спосіб захисту металів від корозії. Суть цього способу полягає в тому, що металеву конструкцію сполучають металічним провідником з активнішим металом, який піддається корозійному руйнуванню. Наприклад, у парові котли інколи вводять листи цинку, які сполучають залізними стержнями з стінками котла. При цьому утворюється в середовищі води гальванічна пара, внаслідок чого цинк, як активніший метал руйнується, а залізні стінки котла не піддаються корозії. Так само можна захищати і підземні трубопроводи.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3c/KorozijaLugenohoFe.png/350px-KorozijaLugenohoFe.png

Схема корозії луженого заліза

Інколи металеві вироби вкривають захисним шаром менш активного металу. Прикладом цього може служити біла жерсть, з якої виробляють консервні банки. Її одержують зануренням на короткий час залізних листів у розплавлене олово. Олово дуже добре захищає залізо доти, поки його шар суцільний. Але коли захисний шар пошкоджується і залізо приходить у дотик з агресивним середовищем, воно з оловом утворює гальванічну пару і залізо як активніший метал піддається корозійному руйнуванню. При цьому залізо кородує значно скоріше, ніж у тому випадку, коли воно не вкрите шаром олова.Досить поширеним є гальванічний спосіб покриття одного металу іншим (шляхом електролізу). Цим способом покривають нікелем (нікелювання), хромом (хромування), міддю (міднення), сріблом (сріблення), золотом (золочення) і іншими металами. Гальванічним способом можна наносити дуже тонкий і рівномірний шар захисного металу. Гальванічні покриття не тільки захищають металічні вироби від корозії, а й надають їм гарного зовнішнього вигляду.Для боротьби з корозією в середовищі рідин застосовують спеціальні добавки, так звані інгібітори, тобто сповільнювачі корозії. Інгібіторами можуть бути різні речовини: хромат натрію, дихромат калію, фосфат натрію тощо, а також желатин, клей та інші органічні речовини. Інгібітори сприяють утворенню на кородуючій поверхні металу міцної захисної плівки, внаслідок чого швидкість корозії може зменшуватись у десятки і сотні разів. Особливо важливу роль відіграють інгібітори при взаємодії металів з кислотами. Так, наприклад, коли додати деякі інгібітори до хлоридної кислоти, то її можна зберігати в стальній тарі, хоч хлоридна кислота з залізом взагалі реагує досить енергійно.Крім того, останнім часом стали широко застосовувати сплави з високими антикорозійними властивостями. Такі сплави одержують шляхом добавок до основного металу інших металів — нікелю, кобальту, хрому і ін. Прикладом антикорозійних сплавів може служити сталь із вмістом 15—20% Зі[Джерело?]. Така сталь цілком стійка до дії кислот. З неї виготовляють різну хімічну апаратуру.


Антикорозійні поліуретанові покриття — поліуретанові покриття, що мають високу адгезією до металів (алюмінієвим і магнієвим сплавам, сталі, титану, цинку) і неметалів (бетону, дереву, склопластикам), достатньою пружністю, стійкістю до стирання і зносу, стійкістю до старіння, радіаційною стійкістю, стійкістю до дії атмосферних чинників, води, кислот, лугів, розчинників, мийних засобів.Для різних композицій поліуретанів вказані властивості виражені в різному ступені: деякі з них посідають також і електроізоляційними властивостями. У зв'язку з цим вибір композиції для нанесення покриття ставиться в залежність від умов експлуатації виробів, що захищаються.Ізоціанат, що міститься у складі поліуретанів реагує з водою (якщо вона є на поверхні, що покривається), чим усувається дія її на розвиток корозії і на зниження адгезії. Тому застосування поліуретанових лаків особливе бажано для захисту від корозії металоконструкцій (особливо сталевих).Одним з найкращих поліуретанових покриттів, використовуваних у вітчизняній промисловості для захисту металевих конструкцій від корозії, є покриття, що отримується на основі лаку УР-930 з диетиленглікольуретаном (ДГУ) як розчинник і отверджувач і окислом хрому як пігмент, таке покриття разом з високими антикорозійними властивостями має добрі фізико-механічні і електроізоляційні властивості, а також стійкістю до дії агресивних середовищ.Захисні властивості вітчизняних пенополіуретанов ППУ-3Н і ППУ-304Н були випробувані на листових зразках товщиною 1 мм дуралюміну Д-16 (плакованого, неплакованого, анодованого н неанодованого ) і вуглецевій сталі (кадміованої, оцинкованої, такої, що піддавалася кадмуванню чи цинкуванню). На заздалегідь знежирені пластинки був нанесений за допомогою напилювачів устави «Пена-1» шар пінопласту завтовшки 13—15 мм. Отримані у такий спосіб зразки були встановлені з нахилом пластинки 45° до горизонту в приміщенні із звичайним повітряним середовищем і середовищем з 100%-вою вологістю і температурою 50°C. Щотижня протягом 6 місяців на зразках вирізували ділянку покриття розміром 10×10 мм і перевіряли візуально стан металу під пінопластом; крім того, методом трикутника оцінювали якість адгезії пінопласту до металу. Результати випробувань показали, що покриття на основі пенополіуретанів ППУ-ЗН і ППУ-304Н надійно забезпечують захист від корозії дуралюміну Д-16 (плакованогоі неплакованого анодованого), а також вуглецевої сталі (кадмійованої і оцинкованої), але не забезпечують захист від корозії вуглецевої сталі, що не піддалась кадмуванню або цинкуванню (на деяких зразках після 3 місяців випробувань були виявлені сліди корозії). Пенополіуретан ППУ-304Н, крім того, не забезпечує захист дуралюміну Д-16 неплакованого і неанодованого. Очевидно, для захисту від корозії цих металів необхідно розробити спеціальні рецептури пенополіуретанів, до складу яких входять відповідні інгібітори корозії.Пінополіуретанові покриття металоконструкцій з метою захисту їх від корозії застосовуються у ряді країн. Досвід експлуатації поліуретанових покриттів показав, що вони протягом декількох років зберігають первинний блиск, не жовтіють, не фарбуються, легко очищаються від забруднень.Поліуретанові лаки знайшли застосування і для захисту висотних залізобетонних споруд (димарі і градирні, де раніше використовували покриття на основі бітумних матеріалів, що характеризуються невисокою експлуатаційною стійкістю. Вживані для цієї мети покриття на основі однокомпонентного поліуретанового лаку УР-19 з триетиламіном як отверджувач, твердіють в природних умовах, володіють високими фізико-механічними властивостями, достатньою термостійкістю і кислотостійкістю. Покриття наносять розпилюванням на поверхню бетону, заздалегідь очищену металевими щітками і прошпакльовану цементно-піщаним розчином. Покриття можна наносити на бетон, що не просох, що дозволяє суміщати бетонні і лакофарбні роботи і скорочує терміни зведення залізобетонних споруд.Лак УР-19 наносять також на металеві і дерев'яні конструкції.Як електроізоляційне покриття, стійке до одночасної дії температури і вологості, застосовується поліуретановий лак 976-1, отримуваний на основі змішання напівфабрикату 976-1 з толуілендізоціанатом 102-Т. Цей лак наносять у два шари; сушіннч покриття проводиться при 90°C: першого шару — протягом 30—40 хв, другого — 5 год.Для захисту від корозії електропроводів застосовуються лаки УЛ-1 і УЛ-2, які наносять способом занурення з подальшим простяганням дроту через отвір, що калібрується. Покриття підлягає сушці при 180°C протягом 1 год.Антикорозійні поліуретанові покриття набули поширення і за кордоном.У США і Франції поліуретанові лаки наносять на палуби і палубні надбудови, а також внутрішні поверхні димарів вантажних суден і танкерів. Відоме, зокрема, успішне застосування на танкерах і рефрижераторах чотиришарового покриття: перший шар — епоксидна ґрунтовка; другий — поліуретан, третій і четвертий шари — поліуретан великої жорсткості. Завдяки стійкості до дії нафти, олив і мийних засобів, незаймистості і зносостійкості поліуретанові покриття почали наносити і в машинних відділеннях суден.Для антикорозійного захисту трубопроводів, підлог і ємкостей, на які впливають агресивні середовища, у США розроблено поліуретанове покриття «Міктікоут», що не містить розчинників. Таке покриття при товщині шару 250 мкм забезпечує антикорозійний захист виробів у важких експлуатаційних умовах при дії розчинів різних кислот, лугів, жирів, олив протягом 20 років.Набули поширення також водостійкі, двокомпонентні склади, що є комбінаціями поліуретанів з кам'яновугільним бітумом. Антикорозійні властивості мають і поліуретанові пінопласти (пенополіуретани), широко використовувані для теплоізоляції.В Англії розроблено пінополіуретанове покриття на основі ізоціаната «Супросек 1160» і поліефірів «Дальтолака 1180» і «Дальтолака 2190» з додаванням для підвищення стійкості до дії води і агресивних середовищ касторової олії і епоксидної смоли; пігментом є окис заліза. Це покриття вже застосовується в різних галузях машинобудування.У Німеччині пінополіуретанові покриття наносять на магістральні підземні трубопроводи, при цьому одночасно досягається захист їх від корозії і теплоізоляції. Раніше ці трубопроводи, що піддаються руйнівній дії конденсаційної вологи, забарвлювали, причому через кожні два- три роки доводилося відновлювати забарвлення; ця операція у зв'язку з необхідністю виконання більшого об'єму земляних робіт була дуже трудомісткою.Випробування показали, що наносити пенополіуретани на поверхню найдоцільніше напиленням, оскільки це не тільки сприяє значному підвищенню продуктивності праці, але і веде до істотного збільшення ефективності покриття. Такі покриття захищають поверхню металу не тільки за рахунок властивостей шару пінопласту, але і за рахунок плівок, що утворюються при його спінюванні, як з боку зовнішнього середовища, так і з боку металу.Антикорозійні поліуретанові покриття наносять за допомогою пістолетів повітряного або безповітряного розпилювання, накаткою, пензлем і іншими способами. Життєздатність початкових композицій поліуретанів становить від 4 до 24 год.При складанні і застосуванні поліуретанових композицій слід мати на увазі необхідність швидкого і ретельного очищення використовуваної технологічної апаратури відразу ж після нанесення покриття, а також необхідність строгого дотримання вимог техніки безпеки у зв'язку з токсичністю деяких компонентів рецептури.

Фретинг-корозія — корозія під час циклічного взаємного переміщення двох поверхонь, що контактують, і дії корозивного середовища[1][2].До фретинг-корозії схильні болтові з'єднання, посадочні поверхні підшипників (вальниць} кочення, листові ресори, зубчасті колеса, муфти тощо. Вона виникає внаслідок безперервного руйнування захисної оксидної плівки в точках рухомого контакту.

Шляхи попередження фретинг-корозії:

Фретингове зношування — механічне зношування тіл, що перебувають у контакті, в умовах малих коливальних відносних їх переміщень[1].Інтенсивність зношування зростає при роботі деталей в агресивних середовищах. В даному випадку ушкодження сполучених поверхонь відбувається внаслідок зношування в умовах фретиг-корозії[1]. На поверхнях контактуючих деталей захисні оксидні плівки руйнуються, оголюється чистий метал. Відбувається відділення частинок металу (як при фретингу), які потім окислюються. Тому продуктами зношування при фретинг-корозії, як правило, є оксиди. Оксиди спричиняють абразивну дію, яка залежить від твердості оксидів і розмірів їх часток в продуктах зношування.Перше зареєстроване пояснення фретингу містилося в статті[2], присвяченій втомі металів, опублікованій в 1911 році. Термін «фретинг-корозія» вперше увів Томлінсон[3] для позначення того різновиду ушкодження, яке він спостерігав на сталевих зразках. Уотерхауз дає своє визначення фретинг-корозії: «… різновид ушкоджень, які виникають, коли дві поверхні, дотичні і номінально нерухомі по відношенню одна до одної, зазнають невеликого періодичного відносного руху»[4].Для появи даного виду зношування достатні відносні переміщення поверхонь з амплітудою від 0,025 мкм.Фретингове зношування виникає в заклепкових, різьових, шліцьових, шпонкових і штифтових з'єднаннях, посадках деталей з натягом, сталевих канатах, шарнірах, муфтах, ресорах, клапанах, регуляторах електричних контактів, кулачкових механізмах, автоматах перекосу гвинта гелікоптерів, деталях газотурбінних двигунів.Необхідні для протікання процесу зношування відносні мікрозміщення сполучених поверхонь відбуваються внаслідок деформацій деталей в умовах навантаження та вібрацій, що супроводжують роботу машин та устаткування. Внаслідок малої амплітуди мікрозміщень дотичних поверхонь пошкодження зосереджуються не невеликих майданчиках дійсного контакту. Руйнування контактуючих поверхонь проявляються в появі дрібних каверн (порожнин), в яких накопичуються, продукти зносу. Продукти зносу утворюються внаслідок руйнування зон схоплювання і ушкодження від втоми мікронерівностей. Дрібні каверни поступово зростають і зливаються в одну велику каверну. Продукти зносу, що накопичуються в кавернах, створюють в них підвищений тиск, який, в свою чергу, призводить до утворення мікротріщин. Деякі мікротріщини зливаються, і відбувається відколювання окремих об'ємів металу. Одночасно в підповерхневих шарах накопичуються утомні ушкодження.Пошкодження поверхонь внаслідок зношування при фретингу служать концентраторами напружень і знижують границю витривалості матеріалу деталей. У разі видалення продуктів зносу із зони тертя відбувається ослаблення посадок з натягом, зростання вібрацій.

Швидкість зношування при фретингу збільшується зі збільшенням амплітуди мікрозміщень до деякого граничного значення (< 2,5 мм). Підвищення частоти мікрозміщень також прискорює швидкість зношування, але, починаючи з деякої частоти, швидкість зношування зменшується.Проблема фретингу вивчена ще недостатньо. Потрібні додаткові дослідження аналізу причин виникнення цього виду (і підвидів) зношування, вивчення характеру перебігу процесів у фрикційному контакті та попередження ушкоджень поверхонь взаємодії тіл. Значну роль у запобіганні фретингового зношування, представляють не тільки зміна кінематики і динаміки взаємодії поверхонь, але і правильний, оптимальний вибір мастила та ущільнювачів.




Література

  • Акимов Г. В. Основы учения о коррозии и защите металлов.— М., 1946. (рос.)

  • Дмитрах І. М., Панасюк В. В. Вплив корозійних середовищ на локальне руйновання металів біля концентраторів напружень.-Львів: ФМІ,1999.-341 с.

  • Скляров С. А. Алгоритм оптимизации режимов работы системы противокоррозионной защиты магистральных трубопроводов // АСУ и приборы автоматики — 1999 г. — № 110. — С. 45–50.

  • Сопрунюк П., Юзевич В., Огірко О. Оцінка поверхневої енергії сталей у сірководневих середовищах // Фіз.-хім. механіка матеріалів. Проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів. — 2000. — Т.2, Спеціальний випуск № 1. — C. 726–730.

  • Дударь З. В. Скляров С. А. Математическая модель распределения разности потенциалов труба — земля с учетом влияния электрических полей анодных заземлителей // Новые решения в современных технологиях. — 2000. — № 80 — С. 30–33.

  • Борисенко В. П., Скляров С. О., Сендецкий Р. А., Андреев В. В. Адаптивный объектно-классификационный подход к построению интегрированной распределенной базы данных ИАСУ ДК «Укртрансгаз»// Тезисы докладов − 7-я международная конференция «Теория и техника передачи, приема и обработки информации» — Харьков : ХТУРЭ, 2001. — С. 234–235.

  • Програмне забезпечення для збору та обробки даних комплексних корозійних обстежень магістральних трубопроводів : ВП № 361. Україна / С. О. Скляров, А. В. Батозська, О. А. Скоробогатов, Д. О. Кудін, Г. О. Ютина заявл. 22.06.1999, видане 09.07.1999.

  • П. М. Сопрунюк, В. М. Юзевич.Діагностика матеріалів і середовищ. Енергетичні характеристики поверхневих шарів. — Львів: ФМІ ім. Г. В. Карпенка НАН України, вид-во «СПОДОМ». — 2005. — 292 с.

  • В. І. Алімов, З. А. Дурягіна. Корозія та захист металів від корозії. Донецьк-Львів: ТОВ "Східний видавничий дім". — 2012. — 328 с.

  • 12. Рибак П. Особливості папероживильних систем аркушних машин відомих виробників //Друкарство. - 2006. - № 6. - C. 29-32

  • 14. Сірик М. Сучасне обладнання для друкування газет //Друкарство. - 2006. - № 2. - C. 60-61

  • 15. Технология изготовления печатных форм / Под общей редакцией В.И.Шеберстова. – М.: Книга, 1990. – 420 с.

  • 16. Технология печатных процессов / А.Н.Раскин, И.В.Ромейков, Н.Д.Бирюкова и др.; под общей редакцией А.Н.Раскина. – М.: Книга, 1989. – 432 с.

  • 17. Шахкельдян Б.Н., Л.А.Загаринская Полиграфические материалы, М.: Книга, 1988

  • 18. Шевчук А. Унікальне поліграфічне виробництво //Друкарство. - 1999. - № 9-10. - C. 38-40

  • 20. Штадлер М. Рулонні машини //Друкарство. - 1999. - № 9-10. - C. 56-59

  • 21. Ярема С. Технології ХХІ століття: флексографічні машини нового покоління //Друкарство. - 2006. - № 6. - C. 33-35

  • Голего Н. Л., Алябьев А. Я., Шевеля В. В. Фреттинг-коррозия металлов. — Киев: Техніка 1974. — 272 с.

  • Уотерхауз Р. Б. Фреттинг-коррозия. — Л.: Машиностроение, 1976. — 272 с.

  • Гура Г. С. Качение тел с трением. Фреттинг. Сочи: ООО «Полиграфический центр „Дория“», 2009. 295 с. — ISBN 978-5-94945-020-8

  • Голего Н. Л., Алябьев А. Я., Шевеля В. В. Фреттинг-коррозия металлов. Киев: Техніка 1974. 272 с.

  • Шевеля В. В. Фреттинг-усталость металлов / В. В. Шевеля, Г. С. Калда. — Хмельницький: Поділля, 1998. — 299 с. — ISBN 966-7158-24-1


 



Обновлен 25 мар 2016. Создан 22 мар 2016