ИСТИНА

В настоящее время модели, описывающие связь скорости коррозии с степенью (дозой) загрязнения, называют функциями доза-ответ (ФДО). Основой для создания ФДО служат результаты атмосферных испытаний и данные окружающей среды в местах экспозиции материалов. Одновременно проводят исследования по изучению механизма коррозии в лабораторных условиях - в объеме электролита и под тонкими пленками электролита, а также в установках и камерах с моделируемой атмосферой. Эти исследования позволяют выявить коррозионное действие основных антропогенных и природных коррозионно-активных веществ, и расширить представления о физико-химических закономерностях процесса атмосферной коррозии. Полученные результаты учитывают при выборе формы математических уравнений, разрабатываемых методами статистического анализа. Интенсификация работ по созданию ФДО, начавшаяся в 1980-х годах, связана с расширением исследовательских работ по изучению эффекта коррозионного воздействия загрязнений на материалы. Эти работы объединены общей стратегической задачей: научно обосновать допустимую степень загрязнения атмосферы. Разные типы полученных ФДО и их возможности широко обсуждались в печати, на международных конференциях и совещаниях. Универсальные ФДО, полученные в ходе многолетних международных программ RAPIDC, ICP Materials, ISO CORRAG, MICAT, внесены в международный стандарт ISO 9223. Особенностью воздушной атмосферы является то, что ее параметрам не свойственны постоянные значения. Они меняются с определенной регулярностью во времени (суточные, сезонные и годовые изменения) и пространстве (формирование климатических зон, ближний и дальний перенос коррозивных газов). В связи с этим для анализа параметров и успешного установления количественных закономерностей необходимы большие массивы данных усредненных значений величин. Использование ФДО позволяет осуществить прогнозирование коррозионных потерь материалов за любые сроки для их применения в технической сфере (стандартизация, опытно-конструкторские и проектные работы, выбор материалов и средств защиты). Универсальные ФДО, предназначенные для оценки коррозионной стойкости металлов в климатических и аэрохимических условиях мирового пространства, не могут обеспечить достаточную точность моделирования атмосферной коррозии на территории Российской Федерации (РФ) с присущим ей климатом, меняющимся от очень холодного до субтропического. В настоящее время для оценки коррозионной стойкости металлов в приморских атмосферах, характеризующихся преимущественным содержанием хлорид-ионов, нет приемлемых ФДО. Ускоренные испытания в камерах искусственного климата не могут в полной мере отразить условия реальной атмосферы, несмотря на разработку сложных циклических режимов испытаний. Поэтому в промышленно развитых странах камерные испытания используются в основном для сравнительных испытаний материалов и покрытий. Отсутствие сопоставимости по времени результатов коррозии ускоренных испытаний, используемых с целью прогнозирования, натурным коррозионным эффектам может приводить преждевременному выходу из строя узлов и изделий, и, соответственно к серьезным экономическим потерям. В то же время, необходимость прогноза сроков службы материалов, узлов и изделий за относительно короткие периоды времени подчеркивается многими специалистами. Разрешить эту проблему представляется возможным с помощью разработки метода натурно-ускоренных испытаний металлов и сплавов. Целью работы является разработка способов определения коррозивности атмосферы, оценка скоростей атмосферной коррозии металлов и картографирование территории РФ по метеорологическим, аэрохимическим параметрам и коррозионным потерям углеродистой стали и цинка. Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи работы: -разработать оптимальные модели (ФДО) и натурно-ускоренные методы для расчета годовых и многолетних коррозионных потерь массы углеродистой стали и цинка на территории РФ; -определить параметры агрессивности атмосферы на территории РФ в масштабах 150 х 150 км и градус долготы на полградуса широты; -оценить с помощью моделей коррозионную стойкость углеродистой стали и цинка за разные периоды; -оценить коррозионную агрессивность атмосферы согласно международному стандарту; -создать базы метеорологических данных, данных по загрязненности атмосферы, а также по коррозионным потерям углеродистой стали и цинка за различные периоды времени; -провести картографирование всей территории РФ по годовым скоростям коррозии углеродистой стали и цинка и параметрам агрессивности атмосферы. Научная новизна: - впервые осуществлено моделирование атмосферной коррозии углеродистой стали и цинка всей территории РФ с применением разработанных ФДО и натурно-ускоренных методов; - впервые дана оценка коррозивности атмосферы на территории РФ согласно международному стандарту ISO 9223; - впервые созданы базы данных и осуществлено картографирование по скорости коррозии углеродистой стали и цинка за разные сроки, а также по климатическим и аэрохимическим параметрам для всей территории РФ. Практическая значимость. Созданные базы многолетних среднегодовых климатических (среднегодовой температуры, относительной влажности воздуха, количества атмосферных осадков) и аэрохимических (загрязненность атмосферы сернистым газом) данных, а также полученные на их основе карты территории РФ по коррозионным потерям углеродистой стали и цинка могут быть использованы: - для оценки скоростей коррозии при проектировании и конструировании различных изделий, объектов и конструкций; - для оценки срока службы изделий и элементов конструкций; - для обоснования применения и выбора средств противокоррозионной защиты; - для выбора оптимальных мест хранения техники и изделий специального назначения; - для экологического мониторинга всей территории страны по выносу ионов металлов в окружающую среду. Положения, выносимые на защиту: 1. ФДО, используемые для моделирования коррозионных потерь углеродистой стали и цинка на территории РФ. 2. Результаты прогнозирования коррозионных массопотерь углеродистой стали и цинка по всей территории РФ за разные периоды времени. 3. Натурно-ускоренный метод для оценки скоростей коррозии металлов в приморских районах Крайнего Севера.