Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(технический университет)
Кафедра теоретических основ материаловедения
Гринева С.И., Коробко В.Н., Мякин С.В., Сычев М.М. ХИМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
И ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ
Учебное пособие для студентов заочной формы обучения
Санкт-Петербург
2014
Стоимость выполнения контрольных работ 1 и 2 уточняйте при заказе
Вариант 01(А)
Контрольная работа 1 Теоретический вопрос
Что такое коррозия, и какие виды ущерба она причиняет?
Задание 1
Определить весовые потери и объемный показатель коррозии сплава, если процесс протекал с водородной деполяризацией, и известны:
• температура – 18 °С;
• давление – 757 мм рт.ст.;
• валентность – 3;
• атомная масса – 27,0 г/моль;
• количество выделившегося водорода за 1,5 часа составило 69 см3;
• размеры изделия – диаметр 0,030 м, длина 0,065 м.
Задание 2
Определить весовые потери сплава по силе коррозионного тока и глубинный показатель коррозии, если известны:
• температура – 21 °С;
• валентность – 2;
• атомная масса – 65,4 г/моль;
• время испытания – 2,3 часа;
• плотность – 7100 кг/м3;
• размеры контактируемой поверхности – 0,035х0,030х0,005 м;
• сила тока в момент погружения – 150 мА;
• через 2 минуты – 100 мА;
• через 4 минуты – 98 мА;
• через 6 минут – 96 мА;
• через 8 минут – 94 мА;
• через 10 минут – 90 мА и далее она не менялась.
Задание 3
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• плотность – 7100 кг/м3;
• температура – 25 °С;
• давление – 754 мм рт.ст.;
• валентность – 2;
• атомная масса – 65,4 г/моль;
• объем поглощенного кислорода – 8 см3;
• глубинный показатель коррозии – 0,56 мм/год;
• размеры изделия – диаметр 0,056 м, длина 0,081 м.
Контрольная работа 2 Теоретический вопрос
Пассивация поверхности металлов, ее причины и теории, объясняющие ее возникновение.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 30 км с наружным диаметром Dz = 600 мм и толщиной стенки δ = 10 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 8 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 8000 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 200 м.
Количество анодов в группе n = 3 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,3 м.
Высота засыпки Lзас = 0,8 м.
Расстояние между анодами m = 6 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 3х5 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 02(БВ)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Как классифицируют процессы коррозии по характеру вызываемых ею разрушений?
Задание 1
Определить площадь изделия, подверженного коррозии, и глубинный показатель скорости коррозии, если известны:
• атомная масса М = 27,0 г/моль;
• валентность n = 3;
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• температура t = 21 ºС;
• давление p = 758 мм рт. ст.;
• объем выделившегося водорода VН2изм = 158 см3;
• весовой показатель коррозии Кв = 31,3 г/(м2·ч);
• время коррозии τ = 2,5 часа.
Задание 2
Определить потери массы сплава, весовой и глубинный показатели скорости коррозии, если известны:
• температура t = 22 °С;
• давление р = 754 мм рт.ст.;
• плотность ρ = 7800 кг/м3;
• валентность n = 2;
• атомная масса М = 55,8 г/моль;
• время контакта с коррозионной средой τ = 2,2 ч;
• количество выделившегося водорода Vизм = 200 см3;
• размеры изделия – 0,10 х 0,25 х 0,018 м.
Задание 3
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• атомная масса М = 27,0 г/моль;
• валентность n = 3;
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• глубинный показатель коррозии П = 5,2 мм/год;
• размеры изделия – диаметр 0,089 м, длина 0,185 м;
• количество выделившегося водорода Vизм = 180 см3;
• температура t = 21 °С;
• давление р = 759 мм рт.ст.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Повышение коррозионной стойкости материалов посредством легирования. Примеры коррозионностойких сплавов.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 40 км с наружным диаметром Dz = 700 мм и толщиной стенки δ = 12 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 10 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 10 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 300 м.
Количество анодов в группе n = 4 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,4 м.
Высота засыпки Lзас = 0,9 м.
Расстояние между анодами m = 8 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 4х5 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 03(ГД)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Как классифицируют процессы коррозии по характеру коррозионной среды и дополнительных сопутствующих факторов?
Задание 1
Определить весовые потери сплава, объемный показатель скорости коррозии и построить графическую зависимость Кv от времени, если известны:
• температура t = 21 °С;
• давление р = 765 мм рт.ст.;
• атомная масса М = 54,9 г/моль;
• валентность n = 2;
• размеры изделия – 0,541 х 0,382 х 0,075 м;
• замеры выделившегося водорода проводились каждые 10 минут и составили 15, 28, 49, 77, 99, 125 см3.
Задание 2
Определить весовые потери сплава, весовой и глубинный показатели скорости коррозии, если известны:
• валентность – 2;
• плотность – 7140 кг/м3;
• атомная масса – 65,4 г/моль;
• размеры изделия – 0,30х0,45х0,03 м;
• сила тока в момент погружения – 120 мА;
• через 2 минуты – 98 мА;
• через 4 минуты – 94 мА;
• через 6 минут – 86 мА;
• через 8 минут – 84 мА;
• через 10 минут – 80 мА и далее она не менялась в течение 1,8 часа.
Задание 3
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• температура t = 18 °С;
• давление р = 758 мм рт.ст.;
• валентность n = 2;
• плотность ρ = 8950 кг/м3;
• атомная масса М = 63,5 г/моль;
• объем поглощенного кислорода V = 12 см3;
• глубинный показатель коррозии П = 1,8 мм/год;
• размеры изделия – диаметр d = 0,57 м; длина L = 0,98 м.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Методы предотвращения коррозии на стадии проектирования конструкций. Влияние конструктивных особенностей на интенсивность коррозии.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 50 км с наружным диаметром Dz = 800 мм и толщиной стенки δ = 14 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 12 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 2000 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 400 м.
Количество анодов в группе n = 5 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,5 м.
Высота засыпки Lзас = 1,0 м.
Расстояние между анодами m = 10 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 3х4 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 04(ЕЁ)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
то такое газовая коррозия? Какие существуют основные виды газовой коррозии?
Задание 1
Определить весовые потери сплава, объемный показатель скорости коррозии и построить график Kv от времени, если известны:
• температура – 20оС;
• давление 762 мм рт. ст.;
• валентность – 3;
• атомная масса – 27,0;
• размеры изделия – 0,25 м * 0,25 м * 0,50 м;
• замеры поглощенного кислорода проводились каждые 10 минут и составили: 0,5 см3, 1,8 см3, 3,9 см3, 5,1 см3, 6,3 см3, 7,5 см3.
Задание 2
Определить весовые потери сплава по силе коррозионного тока, если известны:
• валентность – 2;
• атомная масса – 55,8;
• время испытания – 1,8 часа;
• сила тока в момент погружения – 150 мА; через 2 минуты – 108 мА; через 4 минуты – 104 мА; через 6 минут – 100 мА; через 8 минут – 98 мА; через 10 минут – 96 мА и далее она не менялась.
Задание 3
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, сели известны:
• плотность – 7800 кг/м3;
• давление – 754 мм рт. ст.;
• температура – 19оС;
• валентность – 2;
• атомная масса – 55,8;
• глубинный показатель коррозии – 18,7 мм/год;
• размеры изделия – диаметр 0,105 м, длина 0,780 м;
• объем выделившегося водорода – 138 см3
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Защита от коррозии посредством нанесения защитных покрытий. Классификация защитных покрытий и требования, предъявляемые к ним.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 25 км с наружным диаметром Dz = 900 мм и толщиной стенки δ = 15 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 14 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 400 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 500 м.
Количество анодов в группе n = 2 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,6 м.
Высота засыпки Lзас = 1,1 м.
Расстояние между анодами m = 12 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 3х6 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 05(ЖЗ)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Каким требованиям должна удовлетворять оксидная пленка на поверхности металла, чтобы обеспечивать его защиту от коррозии? Какие существуют виды кинетики роста оксидных пленок? Оксиды каких металлов обеспечивают наилучшую защиту от коррозии?
Задание 1
Определить площадь корродирующего сплава, объемный и глубинный показатели коррозии, если известны:
• температура t = 22 ºС;
• давление p = 758 мм рт. ст.;
• валентность n = 3;
• атомная масса М = 27 г/моль;
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• весовой показатель скорости коррозии Кв = 45,8 г/(м2·ч);
• время испытания τ = 1,8 часа;
• объем поглощенного кислорода ΔVО2изм = 250 см3.
Задание 2
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• плотность ρ = 8950 кг/м3;
• температура t = 21 °С;
• давление р = 760 мм рт.ст.;
• валентность n = 2;
• атомная масса М = 63,5 г/моль;
• глубинный показатель скорости коррозии П = 30 мм/год;
• объем поглощенного кислорода V = 54 см3;
• размеры изделия – 0,25 х 0,18 х 0,03 м.
Задание 3
Определить весовые потери сплава по силе коррозионного тока и весовой показатель скорости коррозии, если известны:
• атомная масса М = 65,4 г/моль;
• валентность n = 2;
• плотность ρ = 7140 кг/м3;
• размеры изделия – 0,60 х 0,35 х 0,12 м;
• время испытания t = 1,5 часа;
• сила тока в момент погружения – 170 мА;
• через 2 минуты – 128 мА;
• через 4 минуты – 108 мА;
• через 6 минут – 100 мА;
• через 8 минут – 98 мА;
• через 10 минут – 96 мА и далее она не менялась.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Лакокрасочные, полимерные и гуммировочные защитные покрытия.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 35 км с наружным диаметром Dz = 1000 мм и толщиной стенки δ = 16 мм используется для снабжения промыш-ленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 16 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 6000 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 250 м.
Количество анодов в группе n = 3 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,35 м.
Высота засыпки Lзас = 1,2 м.
Расстояние между анодами m = 14 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 3х7 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 06(ИЛ)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Каковы основные особенности коррозии в атмосфере сернистых газов? Какие металлы являются стойкими и нестойкими по отношению к ней?
Задание 1
Определить потерю массы образца и построить графическую зависимость Кv от времени, если известны:
• размеры изделия – 0,65 х 0,35 х 0,60 м;
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• валентность n = 3;
• атомная масса М = 27,0 г/моль;
• температура t = 22 °С;
• давление р = 756 мм рт.ст.;
• глубинный показатель коррозии П = 28 мм/год;
• замеры выделившегося водорода проводились каждые 10 минут и составили 15, 38, 59, 67, 89, 105 см3.
Задание 2
Определить площадь корродирующей поверхности сплава и объемный показатель скорости коррозии, если известны:
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• давление p = 747 мм рт. ст.;
• температура t = 19 ºС;
• валентность n = 3;
• атомная масса М = 27,0 г/моль;
• глубинный показатель коррозии П = 250 мм/год;
• время контакта с коррозионной средой τ = 2,6 ч;
• объем выделившегося водорода VН2изм = 172 см3.
Задание 3
Определить весовые потери сплава, весовой и глубинный показатели скорости коррозии, если известны:
• объем выделившегося водорода Vизм = 184 см3;
• плотность ρ = 7,8 г/см3;
• давление р = 768 мм рт.ст.;
• температура t = 24 °С;
• валентность n = 2;
• атомная масса М = 55,8 г/моль;
• время контакта с коррозионной средой τ = 2,7 ч;
• размеры изделия – 0,86 х 0,47 х 0,89 м.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Стеклоэмалевые, оксидные и фосфатные защитные покрытия.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 45 км с наружным диаметром Dz = 1200 мм и толщиной стенки δ = 18 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 18 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 40 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 350 м.
Количество анодов в группе n = 4 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,45 м.
Высота засыпки Lзас = 1,3 м.
Расстояние между анодами m = 5 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 4х6 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 07(К)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Каковы основные особенности и условия протекания водородной и карбонильной коррозии?
Задание 1
Определить площадь корродирующего сплава, объемный и глубинный показатели коррозии, если известны:
• атомная масса М = 27 г/моль;
• валентность n = 3;
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• давление p = 758 мм рт. ст.;
• температура t = 18 ºС;
• весовой показатель скорости коррозии Кв = 15,6 г/(м2·ч);
• время испытания τ = 12 ч;
• объем поглощенного кислорода ΔVО2изм = 350 см3.
Задание 2
Определить весовые потери сплава по силе коррозионного тока и глубинный показатель коррозии, если известны:
• валентность n = 3;
• атомная масса M = 63,5 г/моль;
• плотность ρ = 8950 кг/м3;
• размеры изделия – 0,560х0,380х0,078 м;
• сила тока в момент погружения – 150 мА;
• через 2 минуты – 108 мА;
• через 4 минуты – 98 мА;
• через 6 минут – 90 мА;
• через 8 минут – 88 мА;
• через 10 минут – 86 мА и далее она не менялась в течение 3 часов.
Задание 3
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• объем выделившегося водорода V = 158 см3;
• глубинный показатель коррозии П = 24 мм/год;
• плотность ρ = 7800 кг/м3;
• давление р = 763 мм рт.ст.;
• температура t = 23 °С;
• валентность n = 2;
• атомная масса М = 55,8 г/моль;
• размеры изделия – диаметр d = 0,78 м, длина h = 0,15 м.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Металлические катодные и анодные защитные покрытия.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 55 км с наружным диаметром Dz = 650 мм и толщиной стенки δ = 20 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 20 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 1000 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 450 м.
Количество анодов в группе n = 5 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,55 м.
Высота засыпки Lзас = 1,4 м.
Расстояние между анодами m = 7 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 4х7 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 08(МН)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Что такое катастрофическая газовая коррозия? В каких случаях она возникает?
Задание 1
Определить площадь поверхности корродирующего сплава по силе коррозионного тока, если известны:
• валентность n = 2;
• атомная масса М = 65,4 г/моль;
• плотность ρ = 7140 кг/м3;
• время испытания t = 2 часа;
• глубинный показатель коррозии П = 89,6 мм/год;
• сила тока в момент погружения – 170 мА;
• через 2 минуты – 128 мА;
• через 4 минуты – 108 мА;
• через 6 минут – 100 мА;
• через 8 минут – 98 мА;
• через 10 минут – 96 мА и далее она не менялась.
Задание 2
Определить время контакта коррозионной среды со сплавом, если известны:
• объем поглощенного кислорода V = 230 см3;
• размеры изделия – 0,55 х 0,38 х 0,12 м;
• глубинный показатель коррозии П = 25 мм/год;
• плотность ρ = 7140 кг/м3;
• давление р = 768 мм рт.ст.;
• температура t = 21 °С;
• валентность n = 2;
• атомная масса М = 65,4 г/моль.
Задание 3
Определить весовые потери сплава, объемный показатель скорости коррозии и построить графическую зависимость Кv от времени, если известны:
• давление р = 754 мм рт.ст.;
• температура t = 20 °С;
• атомная масса М = 26,7 г/моль;
• площадь поверхности изделия S = 168 см2;
• время контакта с коррозионной средой τ = 1 ч;
• замеры выделившегося водорода проводились каждые 10 минут и составили 15, 36, 59, 72, 87, 103 см3.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Механизм протекторной защиты от коррозии, ее преимущества и недостатки.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 60 км с наружным диаметром Dz = 750 мм и толщиной стенки δ = 10 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 9 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 100 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 220 м.
Количество анодов в группе n = 3 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,3 м.
Высота засыпки Lзас = 0,8 м.
Расстояние между анодами m = 9 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 5х5 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 09(ОП)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
В чем заключается механизм электрохимической коррозии?
Задание 1
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• давление р = 763 мм рт.ст.;
• температура t = 21 °С;
• размеры изделия – 0,85 х 0,62 х 0,12 м;
• плотность ρ = 7140 кг/м3;
• глубинный показатель коррозии П = 258,6 мм/год;
• объем выделившегося водорода V = 178 см3;
• атомная масса М = 65,4 г/моль;
• валентность n = 2.
Задание 2
Определить площадь корродирующего сплава и глубинный показатель скорости коррозии, если известны:
• плотность ρ = 7800 кг/м3;
• атомная масса М = 27 г/моль;
• валентность n = 2;
• давление p = 748 мм рт. ст.;
• температура t = 25 ºС;
• время контакта с коррозионной средой τ = 2,8 ч;
• объем выделившегося водорода VН2изм = 89 см3;
• скорость коррозии Кв = 40 г/(м2·ч).
Задание 3
Определить весовой показатель скорости коррозии сплава по силе коррозионного тока, если известны:
• размеры изделия – 0,956 х 0,780 х 0,350 м;
• валентность n = 3;
• атомная масса M = 27,0 г/моль;
• сила тока в момент погружения – 158 мА;
• через 2 минуты – 128 мА;
• через 4 минуты – 108 мА;
• через 6 минут – 97 мА;
• через 8 минут – 88 мА;
• через 10 минут – 86 мА и далее она не менялась в течение 2 часов.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Механизм катодной защиты от коррозии, ее преимущества и недостатки.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 65 км с наружным диаметром Dz = 850 мм и толщиной стенки δ = 12 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 11 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 4000 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 320 м.
Количество анодов в группе n = 2 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,4 м.
Высота засыпки Lзас = 0,9 м.
Расстояние между анодами m = 11 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 4х4 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 10(РТ)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Что из себя представляют явления поляризации и деполяризации при электрохимической коррозии? Каковы основные виды поляризации и деполяризации?
Задание 1
Определить глубинный показатель скорости коррозии сплава, если известны:
• плотность – 7800 кг/м3;
• температура – 23оС;
• давление 758 мм рт ст;
• атомная масса – 55,8;
• валентность – 2;
• размеры изделия – 0,85 м * 0,45 м * 0,80 м;
• объем поглощенного кислорода – 51 см3;
• время контакта с коррозионной средой 12 часов.
Задание 2
Определить весовой показатель скорости коррозии сплава по силе коррозионного тока, если известны:
• размеры изделия – 0,905 м * 0,680 м * 0,250 м;
• валентность – 2;
• атомная масса – 65,4;
• сила тока в момент погружения –165 мА; через 2 минуты – 148 мА; через 4 минуты – 118 мА; через 6 минут – 94 мА; через 8 минут – 88 мА; через 10 минут – 82 мА и далее она не менялась в течение 2 часов.
Задание 3
Определить площадь корродирующего сплава и глубинный показатель скорости коррозии, если известны:
• валентность – 3;
• плотность – 2700 кг/м3;
• атомная масса – 27,0;
• давление – 758 мм рт ст;
• температура – 35оС;
• время контакта с коррозионной средой – 3,8 часа;
• объем выделившегося водорода – 109 см3.
Кв – скорость коррозии = 20 г/(м2*ч)
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Защитная плотность тока и факторы, определяющие ее величину.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 42 км с наружным диаметром Dz = 950 мм и толщиной стенки δ = 15 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 13 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 20 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 420 м.
Количество анодов в группе n = 3 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,5 м.
Высота засыпки Lзас = 1,0 м.
Расстояние между анодами m = 13 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 5х6 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 11(С)
Контрольная работа 1 Теоретический вопрос
Каковы возможные механизмы атмосферной коррозии и основные факторы, оказывающие влияние на ее интенсивность?
Задание 1
Определить весовые потери и объемный показатель коррозии сплава, если процесс протекал с водородной деполяризацией, и известны:
• температура – 28 °С;
• давление – 777 мм рт.ст.;
• атомная масса – 27,0 г/моль;
• валентность – 3;
• количество выделившегося водорода за 1,5 часа составило 88 см3;
• размеры изделия – диаметр 0,035 м, длина 0,075 м.
Задание 2
Определить весовые потери сплава по силе коррозионного тока и глубинный показатель коррозии, если известны:
• температура – 21 °С;
• валентность – 2;
• плотность – 7140 кг/м3;
• атомная масса – 65,4 г/моль;
• время испытания – 2,8 часа;
• размеры контактируемой поверхности – 0,045х0,030х0,008 м;
• сила тока в момент погружения – 160 мА;
• через 2 минуты – 110 мА;
• через 4 минуты – 88 мА;
• через 6 минут – 78 мА;
• через 8 минут – 72 мА;
• через 10 минут – 69 мА и далее она не менялась.
Задание 3
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• плотность – 7800 кг/м3;
• температура – 25 °С;
• давление – 764 мм рт.ст.;
• валентность – 2;
• атомная масса – 56,0 г/моль;
• объем поглощенного кислорода – 10 см3;
• глубинный показатель коррозии – 6,6 мм/год;
• размеры изделия – диаметр 0,166 м, длина 0,088 м.
Контрольная работа 2 Теоретический вопрос
Вторичные явления при катодной защите. Катодная поляризация. К чему может привести избыточная катодная поляризация?
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 32 км с наружным диаметром Dz = 1050 мм и толщиной стенки δ = 18 мм используется для снабжения промыш-ленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 15 Ом·м.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 230 м.
Количество анодов в группе n = 4 шт.
Высота засыпки Lзас = 1,1 м.
Диаметр засыпки dзас = 0,6 м.
Расстояние между анодами m = 6 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 3х6 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 12(УФХ)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Каковы основные виды подземной коррозии и факторы, оказывающие влияние на ее интенсивность?
Задание 1
Определить объемный показатель коррозии сплава и построить графическую зависимость Кv от времени, если известны:
• температура t = 28 °С;
• давление р = 775 мм рт.ст.;
• размеры изделия – 0,500 х 0,382 х 0,085 м;
• замеры выделившегося водорода проводились каждые 10 минут и составили 16, 39, 55, 65, 72, 78 см3.
Задание 2
Определить весовые потери сплава, весовой и глубинный показатели скорости коррозии, если известны:
• плотность ρ = 7140 кг/м3;
• атомная масса М = 65,4 г/моль;
• валентность n = 2;
• размеры изделия – 0,350 х 0,456 х 0,038 м;
• время испытания t = 2 часа;
• сила тока в момент погружения – 125 мА;
• через 2 минуты – 98 мА;
• через 4 минуты – 93 мА;
• через 6 минут – 85 мА;
• через 8 минут – 82 мА;
• через 10 минут – 80 мА и далее она не менялась.
Задание 3
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• температура t = 18 °С;
• плотность ρ = 8950 кг/м3;
• давление р = 754 мм рт.ст.;
• атомная масса М = 63,5 г/моль;
• валентность n = 2;
• объем поглощенного кислорода V = 15 см3;
• глубинный показатель скорости коррозии П = 1,8 мм/год;
• размеры изделия – диаметр d = 0,47 м, длина h = 0,88 м.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Основные параметры станции катодной защиты.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 38 км с наружным диаметром Dz = 1100 мм и толщиной стенки δ = 20 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 17 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 200 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 330 м.
Количество анодов в группе n = 5 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,35 м.
Высота засыпки Lзас = 1,2 м.
Расстояние между анодами m = 8 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 4 х 6 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.
Вариант 14(ШЩ)
Контрольная работа 1
Теоретический вопрос
Каковы основные внутренние факторы, оказывающие влияние на интенсивность коррозии? Какие существуют виды зависимостей интенсивности коррозии от этих факторов?
Задание 1
Определить площадь корродирующего сплава и глубинный показатель скорости коррозии, если известны:
• температура t = 12 ºС;
• давление p = 768 мм рт. ст.;
• валентность n = 3;
• атомная масса М = 27 г/моль;
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• весовой показатель коррозии Кв = 4,8 г/(м2·ч);
• время испытания τ = 2,8 ч;
• объем поглощенного кислорода VО2изм = 280 см3.
Задание 2
Определить время контакта сплава с коррозионной средой, если известны:
• валентность n = 3;
• плотность ρ = 2700 кг/м3;
• температура t = 20 °С;
• давление р = 765 мм рт.ст.;
• атомная масса М = 27,0 г/моль;
• глубинный показатель коррозии П = 26 мм/год;
• объем поглощенного кислорода V = 68 см3;
• размеры изделия – 0,250 х 0,180 х 0,032 м.
Задание 3
Определить весовые потери сплава по силе коррозионного тока и весовой показатель скорости коррозии, если известны:
• атомная масса M = 65,4 г/моль;
• валентность n = 2;
• плотность ρ = 7140 кг/м3;
• размеры изделия – 0,630 х 0,358 х 0,126 м;
• время испытания t = 1,2 ч;
• сила тока в момент погружения – 172 мА;
• через 2 минуты – 126 мА;
• через 4 минуты – 106 мА;
• через 6 минут – 100 мА;
• через 8 минут – 96 мА;
• через 10 минут – 90 мА и далее она не менялась.
Контрольная работа 2
Теоретический вопрос
Механизм анодной защиты от коррозии, ее преимущества и недостатки.
Практическое задание
Стальной трубопровод длиной L = 52 км с наружным диаметром Dz = 550 мм и толщиной стенки δ = 12 мм используется для снабжения промышленного предприятия технической водой. Для антикоррозионной защиты наружная поверхность трубопровода покрыта асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна и применяется катодная защита.
Почва на трассе трубопровода характеризуется очень большой агрессивностью и средним сопротивлением грунта ρг = 7 Ом·м.
Удельное сопротивление изоляции R’и = 30 Ом·м2.
Трасса трубопровода удалена от городских кварталов.
Расстояние между анодом и трубопроводом у = 240 м.
Количество анодов в группе n = 4 шт.
Диаметр засыпки dзас = 0,55 м.
Высота засыпки Lзас = 1,4 м.
Расстояние между анодами m = 12 м.
Сечение кабеля, соединяющего аноды и трубопровод, - 3х5 мм.
Необходимо определить параметры катодной защиты трубопровода.