Мониторинг и прогнозирование противокоррозионных свойств оксидных пленок конструкционных сплавов теплоэнергетического оборудования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.03, кандидат наук Козлова Татьяна Викторовна

• Козлова Татьяна Викторовна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Козлова Татьяна Викторовна

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Коррозия и защита от коррозии в теплосетях

1.1.1 Коррозионные потери на предприятиях теплоэнергетического комплекса

1.1.2 Виды коррозионных поражений конструкционных сталей теплоэнергетического оборудования

1.1.2.1 Коррозия в котлах высокого давления и теплоэнергетических системах

1.1.2.2 Коррозия в системах теплоснабжения

1.1.2.3 Коррозионные процессы на поверхности биполярных пластин в твердополимерных электролитных топливных элементах (ТПТЭ)

1.1.2.4 Методы защиты от коррозионных повреждений

1.2 Факторы, влияющие на коррозионную стойкость конструкционных сплавов теплоэнергетического оборудования

1.2.1 Структура конструкционных сталей трубопроводов

1.2.2 Характеристика коррозионной среды

1.2.3 Влияние состава поверхностных отложений

1.3 Методы мониторинга коррозии внутренних поверхностей нагрева

1.3.1 Визуально-измерительный контроль

1.3.2 Ультразвуковой контроль

1.3.3 Резистометрический метод

1.3.4 Купоны-свидетели (образцы-свидетели) коррозии

1.3.5 Электрохимические методы

1.4 Методы исследования оксидных пленок поверхностей нагрева

1.4.1 Синхротронное излучение микропучка рентгеновского излучения и флуоресценции, электронная микроскопия

1.4.2 Электрохимические методы исследования твердофазных соединений

1.5 Математические модели прогнозирования коррозионной стойкости

Выводы по главе

2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Характеристика исследуемых образцов

2.2 Методика проведения испытаний в теплотрубопроводах

2.2.1 Гравиметрический метод определения скорости коррозии

2.3 Исследование коррозии в деионизированной воде в модельных условиях

2.4 Электронная микроскопия оксидных пленок

2.5 Рентгенофазовый анализ состава оксидных пленок

2.6 Электрохимические методы анализа

2.6.1 Вольтамперометрические методы исследования

2.6.2 Исследования методами электрохимического экспресс-анализа

2.6.3 Импедансные измерения

3 ВЛИЯНИЕ ФАЗОВОГО И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРОДУКТОВ НА СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ

3.1 Закономерности электрохимического восстановления оксидов

3.2 Выбор состава электролита для электрохимической идентификации оксидных фаз и оценка влияния фазового состава на скорость коррозии в среде перегретого пара

3.3 Состав продуктов коррозии в водной среде при температуре до 65 °С

3.4 Влияние фазового состава пленок на скорость коррозии

биполярных пластин

Выводы по главе

4 ВЛИЯНИЕ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОК НА ХАРАКТЕР И СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ

4.1 Электронно-микроскопические исследования морфологии защитных пленок

4.1.1 Электронно-микроскопические исследования толщины пленок

4.1.2 Оценка толщины внутреннего топотактического слоя пленок и определение ЭПАУ методами ЛЭА для пленок, сформировавшихся в среде насыщенного пара

4.2 Оценка ЭПАУ и морфологии на основе анализа полных поляризационных кривых и импедансных измерений

Выводы по главе

5 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОК И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ

5.1 Исследование ионной проводимости пленок

5.2 Исследование структуры пленок с помощью электрохимического

импеданса

Выводы по главе

6 СИСТЕМНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАЩИТНОЙ СПОСОБНОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛЕНОК

6.1 Физико-химическая модель коррозионного процесса

6.1.1 Влияние потенциала восстановления составляющих фаз пленку на скорость коррозии

6.1.2 Моделирование влияния электропроводности пленок на скорость коррозии

6.1.3 Моделирование влияния эффективной площади анодных участков на скорость коррозии

6.1.4 Моделирование влияния толщины пленок на скорость коррозии

6.1.5 Доля поверхности, занимаемая твердой фазой, и ее влияние на скорость коррозии

6.2 Системная характеристика защитной способности поверхностных пленок. Прогнозирование скорости коррозии

6.2.1 Регрессионная модель диагностики скорости коррозии

6.2.2 Метод кластеризации переменных, определяющих защитные свойства пленок

6.2.3 Метод машины опорных векторов

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

Список используемых сокращений и обозначений

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Внешний вид образцов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Металлографические исследования

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Импульсные хронопотенциограммы и зависимости

мгновенного бестокового потенциала восстановления пленок

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Диаграммы распределения элементов по направлению от

металла к поверхности пленки

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Дифрактограммы для образцов К1, К2, К3, К4, для которых

коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Штрих-диаграммы для образцов К1, К2, К3, К4, для которых

коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Акт использования результатов диссертационных

исследований на предприятии ООО НПП «ПРОМ-ТЭК»

ПРИЛОЖЕНИЕ З. Акт использования результатов диссертационных исследований на предприятии ООО НПП «ВНИКО»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Современная энергетика несет значительный ущерб от снижения работоспособности и ресурса тепломеханического оборудования из-за коррозионных поражений поверхности конструкционных материалов. Особенно остро данная проблема стоит для трубопроводов, поскольку коррозия приводит не только к потере металла, но транспортируемого теплоносителя. В результате по данным некоторых экспертных организаций прямые потери от коррозии для промышленно развитых стран оцениваются в 4-5% от национального дохода.

Одной из важнейших мер по предупреждению коррозионных процессов, приводящих к потере металла и транспортируемого теплоносителя, является прогнозирование и мониторинг скорости коррозии. В этой области коррозиологии на сегодняшний день недостаточно представлены электрохимические методы, которые являются наиболее эффективными, т.к. используют однотипные с коррозией процессы. Скорость коррозии конструкционных металлов и сплавов теплоэнергетического оборудования главным образом определяется свойствами формирующихся на поверхности оксидных пленок, в связи с чем системное сочетание их физико-химических и электрохимических свойств является перспективной основой решения рассматриваемых задач. В условиях электрохимической коррозии в теплоэнергетических системах и в твердополимерных топливных элементах (ТПТЭ) толщина, пористость, морфология и природа оксидных пленок являются важнейшими факторами коррозионной стойкости. Задача прогнозирования скорости коррозии является, таким образом, многофакторной и предопределяет формы математических моделей, используемых для ее решения.

В связи с этим в настоящей работе рассмотрены различные варианты подготовки и решения задач многофакторного прогнозирования процесса коррозии на основе электрохимических и физико-химических свойств пленок, сформировавшихся на поверхности металла в результате коррозии.

Диссертация выполнялась в рамках научного направления ФГБОУ ВО «ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова» «Теоретические основы ресурсосберегающих химических технологий создания перспективных материалов и способов преобразования энергии», договора между Техническим университетом Ильменау и ЮРГПУ (НПИ), а также Соглашения № 075-15-2019-1850 по теме: «Мобильные энергоустановки на водородных топливных элементах киловаттного класса мощности: разработка новых материалов, технологий, технологического оборудования» в рамках реализации Федеральной целевой программы «Исследования и разработки». Тема диссертации соответствует приоритетному направлению развития науки, технологий и техники РФ (указ Президента РФ № 899 от 07.07.2011 г.) «Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика».

Степень разработанности темы. Для мониторинга и прогнозирования скорости коррозионного процесса применяют различные косвенные методы: резистометрические, ультразвуковые, визуально-измерительные,

электрохимические, купоны (свидетели). Наиболее перспективными в этой области являются электрохимические методы, основанные на электрохимических свойствах защитных пленок, сформированных на поверхности конструкционных металлов и сплавов. В развитии данного направления участвует большое количество как отечественных, так и зарубежных ученых-исследователей, предлагающих как механизмы формирования (Молявко М.А., Чичиров А.А., Vincent Maurice) и разрушения защитных пленок (MacDougall B., Marcus P., Richardson J.A., MacDougall B., Seyeux A.), так и датчики для реализации данного метода (Рублинецкая Ю.В., Слепушкин В.В., Монахов А.Н., Кузнецов А.К., Naing Naing Aung, Liang Ren). Проблемами в области мониторинга и прогнозирования скорости коррозии в теплоэнергетических системах на основе электрохимических методов являются: построение многофакторной математической модели для прогнозирования данной величины, выбор параметров для построения указанной модели, а также их измерение.

Цель работы - разработка методов диагностики и прогнозирования скорости коррозии конструкционных сплавов теплоэнергетического оборудования на основе электрохимических свойств пассивирующих оксидных пленок. Задачи работы:

- исследование закономерностей электрохимического восстановления фазовых составляющих пленки;

- выбор состава электролита для электрохимической идентификации оксидных фаз;

- исследование формирования продуктов коррозии в условиях теплопроводов;

- исследование фазового состава защитных пленок, сформированных на поверхностях нагрева различных объектов теплоэнергетики и его влияние на скорость коррозии;

- проведение электронно-микроскопических исследований морфологии защитных пленок и их толщины;

- определение эффективной площади анодных участков и толщины защитных пленок методами локального электрохимического анализа;

- исследование ионной и электронной проводимости пленок;

- системная характеристика защитных свойств пассивных пленок и разработка моделей прогнозирования скорости коррозионного процесса.

Научная новизна:

1. Установлено, что многомерные регрессионные модели прогнозирования скорости коррозионного процесса в сочетании с кластеризацией и методом машин опорных векторов, учитывающие потенциал восстановления фаз и их количества, площадь анодных участков и электропроводность, позволяют прогнозировать скорость коррозии и способствуют выявлению коррозионных поражений на ранних стадиях.

2. Разработанная феноменологическая модель коррозионного процесса металла с оксидными пленками на поверхности, основанная на распределении сопряженных реакций коррозии по различным областям поверхности пленки и

металла, позволяет учесть влияние каждого фактора на защитные свойства пленок и разработать комбинированные методы обработки поверхности металлов.

3. Сформулированы требования к защитным оксидным пленкам, учитывающие потенциал восстановления фазовых составляющих пленки и ее структуры, что позволяет улучшать технологии их получения.

4. Экспериментально установлены зависимости скорости коррозии от протонной проводимости защитных пленок, сформировавшихся на поверхности металлов, отличающиеся толщиной оксидной пленки. Полученные характеристики имеют большое значение для разработки новых способов измерения скорости коррозии.

5. Усовершенствован метод катодной импульсной хронопотенциометрии с применением датчика прижимной конструкции, который включает специально подобранный режим поляризации, разработанную для разных условий среды методику обработки полученных данных и электролит, содержащий ионы магния, позволяет определять параметры оксидных пленок в труднодоступных местах теплоэнергетического оборудования, а также значительно расширяет базу приборов и оборудования для исследования и реализации противокоррозионных технологий.

Теоретическая и практическая значимость работы. Значимость работы для теории коррозионных процессов заключается в том, что выявлены факторы, определяющие скорость коррозии металлов в теплоэнергетических системах. Установлено, что эти факторы непосредственно связаны с характеристиками оксидных пленок на поверхности металлов: фазовым составом, площадью анодных участков, электропроводностью, влияющими на скорость коррозии. Формами выражения связи скорости с выявленными факторами являются регрессионные соотношения в сочетании с кластеризацией и методом машин опорных векторов. Предложенная методика мониторинга и прогнозирования является основой повышения коррозионной устойчивости металлов и сплавов теплоэнергетических систем, а также позволяет выбирать методы противокоррозионной защиты.

Ценность работы для практики заключается в том, что предложенная методика определения электрохимических параметров оксидных пленок дает возможность проводить текущий мониторинг состояния внутренней поверхности паропроводов и теплопроводов и на основе разработанных моделей давать информативную и экспрессную оценку развития коррозии.

Разработаны и запатентованы устройство для измерения скорости коррозии трубопроводов и способ мониторинга коррозии трубопровода.

Результаты диссертационного исследования были использованы на предприятиях ООО НПП «ПРОМ-ТЭК» (г. Ростов-на-Дону) и ООО НПП «ВНИКО» (г. Новочеркасск), о чем имеются акты использования.

Методология и методы диссертационного исследования.

Основаны на методах электрохимической кинетики, математических моделях рассматриваемых процессов, а также экспериментальных методах, катодной хронопотенциометрии, вольтамперометрии, ступенчатой потенциостатической кулонометрии, электрохимической импедансной спектроскопии, а также электронной микроскопии, элементного анализа, рентгенофазового анализа, металлографии. Работа направлена на разработку методов мониторинга и прогнозирования скорости коррозии на основе электрохимических свойств защитных пленок, сформировавшихся на поверхности теплоэнергетического оборудования, и содержит результаты всех необходимых исследований для подтверждения правильности выбранных факторов.

Степень достоверности результатов исследования. Степень достоверности результатов определяется использованием современной измерительной техники, подтверждается сходимостью результатов, полученных независимыми методами физико-химических исследований. Все исследования проводили на стандартной поверенной аппаратуре, в том числе в ЦКП «Нанотехнологии» ЮРГПУ(НПИ). Результаты теоретических и экспериментальных работ сопоставлялись с результатами других исследователей, ведущих научную деятельность в данной области. Выводы, сделанные по результатам работы, являются достоверными, научные положения

аргументированными и прошли апробацию на международных и всероссийских научных конференциях.

Положения, выносимые на защиту:

- на коррозионную стойкость конструкционных сталей в теплоэнергетических системах наибольшее влияние оказывают защитные свойства пассивных пленок, сформировавшихся на их поверхности, а именно: фазовый состав, эффективная площадь анодных участков и электропроводность;

- основными факторами прогнозирования и мониторинга скорости коррозионного процесса в теплоэнергетических системах являются: потенциалы восстановления оксидов пленки, количество соответствующих фаз, ионная и электронная проводимости пленок, эффективная площадь анодных участков, толщина и морфология оксидных пленок. Влияние этих факторов является системным и должно рассматриваться в совокупности;

- определение основных факторов прогнозирования катодного процесса основано на методах локального электрохимического анализа, позволяющего установить фазовый состав поверхностного слоя пленок и их толщину, методах вольтамперометрии, на основе которых оценивается эффективная площадь анодных участков и электрохимической импедансной спектроскопии, позволяющей определять проводимость пленок;

- разработана физико-химическая модель коррозионного процесса на металле, покрытом оксидными пленками, основанная на балансе скоростей сопряженных реакций восстановления деполяризаторов коррозионной среды, восстановления оксидных фаз пленок и анодного процесса активного растворения металла;

- с помощью разработанной модели и полученных экспериментальных данных показано, что снижению скорости коррозии способствует образование оксидных фаз с потенциалами восстановления, меньшими, чем потенциал растворения железа, снижение эффективной площади анодных участков, низкие ионная и электронная проводимость оксидных пленок в совокупности со способностью пленки связывать ионы железа;

- оксидные пленки, содержащие в поверхностных слоях диоксид кремния при эффективной площади анодных участков не более 0,5, значительно снижают скорость коррозии;

- разработаны многомерные регрессионные модели прогнозирования скорости коррозионного процесса в сочетании с кластеризацией переменных с погрешностью прогноза не более 6% и методом машин опорных векторов с погрешностью не более 3%;

- разработано и апробировано алгоритмическое и аппаратное обеспечение методики мониторинга скорости коррозии, защищенное патентами РФ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мониторинг и прогнозирование противокоррозионных свойств оксидных пленок конструкционных сплавов теплоэнергетического оборудования»

Апробация работы.

Основные положения и научные результаты диссертации доложены и обсуждены на семи Международных и четырёх Региональных научно-технических конференциях.

Результаты работы использованы при выполнении государственного задания № 10.2980.2017/ПЧ по теме: «Технология арктического дизельного топлива из природных газов», хоздоговорных работ, выполненных в рамках договоров № 1/22-11 от 14.03.2011 г., 1/21-14 от 20.03.2014, 1/58-15 от 18.11.2015 г., заключенных с МУП Константиновского городского поселения «ГАРАНТ» и ОАО Морозовским филиалом «АСТОН» а также подтверждаются актами использования ООО НПП «ВНИКО» и ООО НПП «Пром-ТЭК».

Публикации. Результаты диссертационного исследования опубликованы в 14 научных работах (общим объемом 5,35 п.л. и 0,084 МБ, вклад соискателя 3,31 п.л, и 0,042 МБ), из них работ, опубликованных в рецензируемых научных журналах (из перечня ВАК) - 4, в т.ч. 2 - опубликованные в научных журналах, индексируемых в международной базе Scopus; патентов РФ - 2.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Коррозия и защита от коррозии в теплосетях

1.1.1 Коррозионные потери на предприятиях теплоэнергетического комплекса

К системам централизованного теплоснабжения в России подключено порядка 100 млн. чел. (70% численности населения РФ) и 82% от жилищного фонда [1,2]. Однако, на сегодняшний день около 50% объектов коммунального теплоснабжения и 82% общей протяженности тепловых сетей требуют капитального ремонта или полной замены, не менее 15% находятся в аварийном состоянии, поскольку эксплуатируются с превышением нормативного срока службы. На каждые 100 километров тепловых сетей ежегодно регистрируется в среднем 70 повреждений. Потери в тепловых сетях достигают 30%, а с утечками теплоносителя ежегодно теряется более 0,25 кубических километров воды [3].

Подобная ситуация наблюдается и на предприятиях большой теплоэнергетики. Так физический износ теплогенерирующего оборудования большинства станций превышает 68 % [4]. Данная проблема эксплуатации турбин за пределами их расчетного срока службы характерна для всех стран мира без исключения [5,6].

В связи с этим, проведение антикоррозионного мониторинга и своевременная диагностика состояния теплоэнергетического оборудования, позволяют не только спрогнозировать дальнейшее развитие коррозионного процесса, но и предложить комплекс мер по снижению коррозионных повреждений с целью увеличения эксплуатационного срока службы котельных сталей и минимизации расходов на производство электроэнергии и тепла, что является одной из приоритетных задач в государственной энергосберегающей политике до 2030 года [7,8]. Кроме того, затраты на проведение подобных мероприятий на

порядок меньше, чем восстановление утраченных энергомощностей или постройка новых.

1.1.2 Виды коррозионных поражений конструкционных сталей теплоэнергетического оборудования

Коррозионный процесс протекает как на внешней, так и на внутренней стороне теплоэнергетического оборудования. В результате весь коррозионный процесс, протекающий в любых теплоэнергетических системах, можно разделить на внешнюю и внутреннюю коррозии.

1.1.2.1 Коррозия в котлах высокого давления и теплоэнергетических системах

Для котлов высокого давления и теплоэнергетических систем, где коррозионной средой является перегретый пар и/или вода, с температурой до 550 °С, внутреннюю коррозию можно разделить на:

а) равномерную (общую) коррозию:

• углекислотную, которая возникает вследствие того, что С02 снижает рН раствора, в результате образуется агрессивная кислая среда. Установлено [9], что основными причинами поступления в тракт котла кислорода и углекислоты являются как неудовлетворительная работа деаэраторов питательной воды, так и последствия термического разложения солей угольной кислоты;

• коррозию с водородной деполяризацией под действием непосредственно молекул воды, поскольку с увеличением температуры до 545 °С количество растворенного кислорода в системе уменьшается. Дальнейшее увеличение температуры приводит к химической коррозии [10];

• кислородную коррозию. Данный тип коррозионного разрушения может иметь как сплошной, так и язвенный характер;

б) локальная или язвенная коррозия:

• кислородная локальная коррозия, можно выделить рабочую и стояночную кислородные язвенные коррозии. Данный тип коррозионного поражения характерен для водяных экономайзеров [11,12];

• подшламовая коррозия, характерная для более теплонапряженных участков системы теплоснабжения, где разрушаются защитные оксидные пленки, в результате чего электролит проникает до основания подложки, т.е. до поверхности трубы, а сверху образуется рыхлый слой накипи и продуктов коррозии [11];

• нитритная коррозия, характерная для котлов среднего давления (0,7-5,8 МПа) при наличии в питательной воде нитрита натрия, который при повышенных концентрация тормозит процесс коррозии [13,14];

в) коррозия под влиянием прочих факторов:

• коррозионное растрескивание, возникающее вследствие термической усталости металла, характерна для котлов с пиковыми нагрузками[15-17];

• коррозионная эрозия, представляет собой процесс коррозии при воздействии окружающей среды и абразивных факторов;

• кавитационная коррозия, возникающая вследствие гидравлических

ударов.

Внешнюю коррозию для теплоэнергетического оборудования, работающего при высоких температурах и давлении можно разделить на:

а) высокотемпературную (ванадиевую и сульфатную), характерную для котлов, работающих на серосодержащем топливе [16], при этом на наружной поверхности образуется пористая пленка Ре304, заполненная электролитом расплавленных соединений ванадия и серы, обладающих низкой температурой плавления [11];

б) внешнюю коррозию. Продукты сгорания углей, в которых имеются SО3 и водяные пары, перемещаются по газовому тракту котла и охлаждаются. В результате этого при определенной температуре, называемой кислотной точкой росы, начинается выпадение водяных паров, которые конденсируются и оседают на поверхности нагрева. При взаимодействии капельной влаги с оксидами серы

образуется раствор серной кислоты, которая с металлом образует сульфаты железа - FeSО4, Fe2(SО4)з Одновременно с конденсацией паров происходит рост отложений на поверхности нагрева из-за выпадения из потоков газов частиц золы и механического недожога топлива. Вместе с кислотой они образуют липкую коррозионно-активную и трудноудаляемую корку [11].

1.1.2.2 Коррозия в системах теплоснабжения

Для систем теплоснабжения внутренняя и внешняя коррозии дают суммарный эффект. Однако, первопричиной в большинстве случаев является внутренняя коррозия, а именно, язвенная и питтинговая коррозия, когда образуется небольшое отверстие, через которое просачивается вода и растекается по наружной поверхности трубы. Этот слой поверхностной воды является электролитом и, в котором протекают электрохимические реакции. В результате происходит постепенная потеря металла и утонение стенки трубопровода.

Скорость внутреннего коррозионного разрушения для систем теплоснабжения, где коррозионной средой является вода с температурой до 80 °С, в значительной степени определяется типом системы теплоснабжения [19] -открытая или закрытая. Внутреннюю коррозию вызывает кислород, содержащийся в сетевой воде, он попадает туда с подпиточной водой из-за неплотностей оборудования и присоса воздуха, а в качестве подпиточной воды используют поверхностные (реки, озера, пруды, водохранилища) и подземные воды [20]. В результате на поверхности труб и водогрейных котлов образуются отложения в основном в виде различных соединений и оксидов железа. Так, исследования систем теплоснабжения, проведенные ООО «Фирма ОРГРЭС» и ВТИ, показали, что для открытого типа систем теплоснабжения характерна большая скорость коррозии (1200-3900 г/см2год), в то время как для закрытого типа на порядок меньше (1000-2000 г/см2год) [19].

Внешняя коррозия водопроводов протекает в случае прокладки трубопроводов в грунте и подразделяется на:

а) электрохимическую, для которой в качестве электролита выступают почвенные воды или просачивающаяся вода из «дырки»;

б) биокоррозию, обусловлена двумя группами бактерий: железобактериями и сульфатредуцирующими бактериями. Железобактерии, например Gallionella, поселяясь в трубах, образуют на их стенках слизистые скопления, обладающие высокой механической прочностью и поэтому не смываемые током воды. Участки под колониями бактерий оказываются изолированными от воды и доступ кислорода к ним затруднен. Таким образом, развитие железобактерий приводит к образованию на поверхности трубы зон с различной степенью аэрации, т.е. создаются условия для развития коррозии. Сульфатредуцирующие бактерии восстанавливают сульфат-ионы, содержащиеся в водной среде до сероводорода H2S, который химически растворяет сталь с образованием сульфидов железа, придающего воде темный цвет и неприятный сероводородный запах. Еще один тип бактерий, тионовые, окисляют серу, тиосульфаты, тионаты до серной кислоты, которая также напрямую участвует в химической коррозии стали [21]

в) коррозию блуждающими токами, которая возникает при попадании трубопровода в электрические поля других электропотребителей.

1.1.2.3 Коррозионные процессы на поверхности биполярных пластин в твердополимерных топливных элементах (ТПТЭ)

Одним из ключевых компонентов твердополимерных топливных элементов (ТПТЭ) [22-25] являются биполярные пластины (БП), которые должны удовлетворять ряду достаточно сложных требований [26]: низкий уровень стоимости, непроницаемость для газов, высокая коррозионная стойкость, низкое объемное и контактное сопротивление, возможность обработки в промышленных масштабах, гидрофобность, высокая теплопроводность. В настоящее время рассматриваются несколько групп материалов, металлы и сплавы [27], углеродные композиционные материалы, различные виды покрытий [28], каждая из этих групп имеет свои преимущества и недостатки.

В направлении коррозионностойких сталей и специальных сплавов был предложен ряд методов повышения срока службы, среди которых поверхностное модифицирование, создание пассивирующих пленок со стабильными во времени свойствами [29]. Условия работы биполярных пластин характеризуются наличием на их поверхности капельно-пленочного состояния электролита [30], в связи с чем необходимо рассматривать: свободную коррозию при неработающем элементе в среде с высокой концентрацией в пленке серной кислоты; деструкцию материала на анодной стороне биполярной пластины под действием постоянного тока; деструкцию материала на анодной стороне биполярной пластины в потенциостатических условиях.

В рассмотрении процессов коррозии и деструкции материалов необходимо учитывать щелевую геометрию биполярных пластин и напряженное состояние металла [31, 32], которые могут приводить к локальным видам коррозии. Вместе с тем, подход к исследованию коррозионных процессов в виде тестовых процедур не дает ответов на вопросы о факторах, определяющих коррозионную стойкость используемых в БП материалах. Эти факторы являются общими для любых условий коррозии в пленках электролита и определяются свойствами формирующихся на поверхности металла пассивирующих оксидных пленок, их фазовым составом, толщиной, пористостью и электропроводностью [33].

Так согласно Девису и др. [34] наименьшей толщиной оксидных пленок, сформировавшихся на поверхности БП обладают высоколегированные стали. Однако, на поверхности сталей, содержащих большое количество хрома, формируется толстая пленка Сг203, что повышает коррозионную стойкость металла, но увеличивает межфазное контактное сопротивление (МКС) [35]. Кроме того, как отмечают Ванг и Тернер [35] пленки, сформированные на поверхности анода, имеют на порядок меньшую толщину, чем пленки, сформированные на поверхности катода.

1.1.2.4 Методы защиты от коррозионных повреждений

Менее предсказуемой и трудно контролируемой является коррозия на внутренней поверхности теплоэнергетических систем. Поэтому на данный момент большое внимание уделяется разработке новых и более совершенных методов защиты теплоэнергетичского оборудования от коррозионного разрушения.

Можно выделить три основных метода защиты от внутренней коррозии:

а) методы, связанные с режимом эксплуатации:

• во временно отключенных трубопроводах обеспечивается полное удаление влаги;

• поддержание в трубопроводах избыточного давление не ниже 0,5 МПа, чтобы не было подсоса воздуха;

б) физическая и химическая обработка питающей воды: деаэрация и применение ингибиторов коррозии. Чандрабан Верма и др. систематизировали и классифицировали ингибиторы для стали и цветных металлов [36]. В качестве реагентов хорошо зарекомендовали себя органофосфонаты, поликарбоксилаты, бензотриазолы и др. [37]. Для котлов высокого давления применяют щелочь для повышения рН и аммиачно-гидразинный режим [38-40] для связывания растворенного кислорода. Однако, из-за высокой токсичности гидразин-гидрата (К2Н^Н2О) и его взрыво-пожароопасности создаются безопасные аналоги такие как карбогидразид (Н6К4СО). Его недостатком является образование в результате связывания кислорода углекислоты.

в) обработка внутренней поверхности теплоэнергетического оборудования, с целью улучшения коррозионной стойкости трубных сталей [41]. Так, некоторые производители при изготовлении корпуса радиатора применяют специальную обработку, в результате на внутренней поверхности радиатора создаются защитные оксидные пленки. Кроме того, подобного рода пленки создаются на внутренней поверхности паропроводов и паровых котлов высокого давления, которые подвергаются специальной пароводокислородной очистке и пассивация (ПВКОиП) [42]. Образование пленки на внутренних поверхностях радиаторов отопления, котлов, тепло- и паропроводов может происходить и в

процессе эксплуатации (отложение труднорастворимых солей) [43-45]. Кроме того, в качестве защиты от коррозии используют довольно дорогостоящий метод эмалевых покрытий [46].

Наружная коррозия является следствием электрохимических реакций, возникающих под действием окружающей среды: металл реагирует с активными газами и жидкостями окружающей среды. Электрохимическую коррозию могут вызвать внешние электрические поля, источником которых могут быть трамвайные пути, силовые кабели. Трубы имеют меньшее сопротивление, поэтому токи проходят через трубопровод и снова уходят в почву. Коррозия под действием блуждающих токов протекает быстро, но захватывает небольшие участки поверхности трубопроводов [47].

Способы защиты от наружной коррозии являются:

а) снижение действий на металлы внешних факторов - изолирование труб от окружающей среды (тепло- и гидроизоляция), рациональный выбор трассы, т.е. удаление от источников блуждающих токов и участков с агрессивной средой, отвод ливневых и грунтовых вод установкой изоляцией фланцев, установка токопроводных перемычек на сальниковых компенсаторах и фланцевой арматуре;

б) подавление коррозии - применение покрытий и электрохимическая защита трубопроводов. К последней относятся: протектирование, катодные и дренажные устройства.

1.2 Факторы, влияющие на коррозионную стойкость конструкционных сплавов теплоэнергетического оборудования

1.2.1 Структура конструкционных сталей трубопроводов

Выбор стальных труб для строительства тепловых сетей нормирован СНиП «Тепловые сети» [48]. Материалы, оборудование, арматура, изделия и строительные конструкции». Согласно данного стандарта в тепловых сетях в основном используют трубы марок: Ст3, Ст10, Ст20. [48]. Выбор конкретной марки

стали осуществляется на основе заданных эксплуатационных параметров (величины и характера нагрузки). Для тепловых сетей, при давлении теплоносителя 1,6 МПа и температуре до 150 °С, в основном используют сталь конструкционную углеродистую, качественную - Сталь 20.

Химический состав стали марки 20 представлен следующим количественным соотношением элементов по ГОСТ 1050-2013 [49]:

• железо - составляет основную долю металла (98 %);

• углерод (0,17-0,24%). Количество и равномерность распределения данного компонента в стали 20 определяет ее основные эксплуатационные характеристики. Так с увеличением концентрации углерода в стали увеличивается не только поверхностная твердость, но и хрупкость стальных изделий.

• в составе стали марки 20 отмечается существенное содержание магния (0,35-0,65%) и кремния (0,17-0,37%), которые также влияют на ее эксплуатационные характеристики.

• прочие примеси (никель (до 0,25%), хром (до 0,25%), медь (до 0,25%), мышьяк (до 0,08%), сера и фосфор (до 0,04%)), концентрация которых в стали 20 выдерживается в строгих пределах, поскольку они снижают ее прочность и надежность и другие эксплуатационные характеристики.

Технические характеристики конструкционных сталей можно улучшить термической обработкой или легированием, что приводит к перестройке структуры металла, а это в свою очередь позволяет повысить твердость поверхностного слоя, а также при добавлении специальных легирующих компонентов можно увеличить и коррозионную стойкость металла. Так для производства более жаростойких и коррозионностойких сталей используют в качестве легирующего компонента хром (9-10%). Подобного рода стали используются в котлах высокого давления и температурой теплоносителя до 650 °С [50].

Структура металла и технологические дефекты [51], являющиеся основными причинами разрушения металла, могут возникать как на стадии изготовления и монтажа, так и при эксплуатации теплоэнергетического

оборудования. Основными процессами, ответственными за развитие повреждаемости, являются ползучесть, термическая усталость и коррозия.

По данным Джи Вей [52], сама структура металла может способствовать образованию гальванических пар в металле и протеканию коррозионного тока между ними. Так для низкоуглеродистых бейнитных сталей в растворе №С1 (0,01 моль/л) могут образовываться микрогальванические пары между стальной матрицей и вторичной фазой, что вызывает сильную неравномерную микрокоррозию на начальных стадиях, которая с течением времени замедляется [52].

Трещина имеет вид тонких разрывов с извилистой зигзагообразной траекторией и косым расположением по отношению друг к другу и к поверхности. При эксплуатации произошло преждевременное разрушение прямого участка пароперегревательной трубы, которое развивалось от внутренней поверхности путем образования продольной сквозной трещины со сложной траекторией берегов.

Отличительными особенностями разрушений труб по механизму ползучести, в том числе и при длительном перегреве, являются незначительное раскрытие трубы в месте разрыва, наличие множественных сопутствующих трещин, параллельных сквозной. В микроструктуре металла вблизи зоны разрушения наблюдается большое количество цепочек пор и микротрещин ползучести. Наличие цепочек пор характерно и для всего объема металла разрушенной трубы. Типичные трещины ползучести в целом перпендикулярны поверхности трубы, разветвляются по мере роста с образованием систем трещин, ориентированных друг к другу под углом 60-70

Анализ эксплуатационных повреждений труб вследствие термической усталости показал, что их характерными особенностями являются хрупкий бездеформационный характер разрушения, наличие сопутствующих термоусталостных трещин и окалины. При этом трещины имеют преимущественно конусообразную форму, прямолинейную траекторию, тупые концы и ориентированы перпендикулярно по отношению к внутренней поверхности трубы. Заметного изменения структуры металла по берегам трещин не обнаружено.

Микроструктура металла вблизи зоны разрушения и при удалении от нее однородна [53].

Оценка структурных изменений и накопление повреждаемости в материале осуществлялась на основании изменения твердости разрушенных труб (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Карты распределения твердости по поверхности труб пароперегревателей, разрушенных вследствие: а) ползучести; б) термоусталости; в) горячей пластической деформации при кратковременном перегреве [53].

Ползучесть сопровождается снижением значений твердости по всему объему металла по сравнению с состоянием поставки. При этом в районе развития магистральной трещины наблюдался провал значений. При термоусталости значительных изменений твердости не выявляется как в зоне разрушения, так и при удалении от нее, что указывает на более стабильные свойства металла в этих эксплуатационных условиях.

Повышенные значения твердости вблизи места разрыва трубы при кратковременном перегреве связаны с протеканием процессов пластической деформации или перекристаллизации, сопровождающихся некоторым упрочнением металла.

1.2.2 Характеристика коррозионной среды

Электрохимическая коррозия является сложным процессом окисления металла в электролите, на который влияет множество факторов.

Вероятность протекания этого процесса определяется возможностью взаимодействия атомов металла с молекулами воды, сольватирующими или комплексообразующими ионами. Анодную реакцию можно представить следующим уравнением: [20].

Ме + т Н2О ^ Меп++р Н2О + пе (1.1)

В условиях теплосетей коррозия протекает в основном с кислородной деполяризацией, поскольку питательная вода имеет слабощелочную среду [54].

Скорость коррозионного процесса зависит от концентрации кислорода и скорости его диффузии к поверхности металла, на которую влияют гидродинамический режим, температура и состав воды. В соответствии с ПТЭ [55] допускается содержание кислорода в подпиточной воде 50 мкг/кг, в то время как в сетевой воде - 20 мкг/кг. Следовательно, уже изначально заложено, что 30 мкг/кг кислорода расходуется на коррозию металла в тепловой сети. Реально эти нормы выдерживаются далеко не всегда. Результаты проведенного ВТИ опроса [53] показали, что содержание кислорода в подпиточной воде в среднем на 26 мкг/кг выше нормы, при условии использования вакуумных деаэраторов.

Авторами [56] были выделены следующие факторы, влияющие на кинетику коррозионного процесса:

а) Влияние гидродинамических условий. Поскольку коррозия протекает с кислородной деполяризацией, то она контролируется скоростью диффузии кислорода к поверхности металла через пристенный диффузионный слой жидкости. Следовательно, при увеличении скорости потока увеличивается и скорость коррозии металла.

б) Влияние температуры. Поскольку коррозия в тепловых сетях протекает с кислородной деполяризацией, а с увеличением температуры растворимость кислорода падает, то можно предположить уменьшение скорости коррозии, но, только для открытых систем с возможностью удаления кислорода, в закрытых системах эффект будет противоположным. Так, в зависимости от температуры рабочей среды, при которой протекает процесс образования оксида, для слоя, лежащего внутри характерно образование соединения двухвалентного железа с

кислородом или магнетит (Бе304), который в свою очередь при дальнейшем взаимодействии с кислородом, переходит в Бе203 или, у- Бе203. Содержание кислорода в оксиде железа увеличивается при более низких температурах, т.е. в диапазоне от 60 до 250°С в защитной окисной пленке преобладает Бе203. При более высоких (от 250 до 450°С) температурах в составе пленки преобладает магнетит-Ре3О4.

в) Пары неравномерной аэрации, теория возникновения которых описана Эвансом [57]. Согласно данной теории коррозия металла происходит за счет образования гальванической пары, которую образуют хорошо аэрированные участки поверхности металла и участки, доступ кислорода к которым затруднен. В результате наблюдается сдвиг потенциала и начинается коррозионный процесс (Рисунок 1.2).

е .. *

Рисунок 1.2 -Коррозия поверхности стали под каплей №01: а) вид сверху, первичное распределение первичных анодных и катодных участков; б) вид сверху, вторичное распределение; в) вид сбоку, схема реакций в

стационарном состоянии (по Эвансу) [57].

г) рН раствора. Большое значение на механизм образования пленки и ее фазовый состав оказывает рН раствора. Так по данным Джиюн Ай [58] при воздействии щелочной среды происходит анодное растворение металла и в раствор переходит большое количество катионов сплава (железо, хром), до тех пор пока не начнется процесс осаждения на поверхность металла оксидов/гидроксидов. В кислой среде ионы железа менее устойчивы и при карбонизации образуют рыхлую растворимую пленку. Однако, в случае хромистых сталей, пленка обогащается ионами хрома, поскольку он более устойчив к действию среды с низким значением рН. В результате защитная пленка становится толще и прочнее (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Принципиальные схемы анодного растворенияметалла и осаждение

хрома [58]

Кроме того на процесс коррозионного разрушения металла большое влияние оказывает сама оксидная пленка продуктов реакции окисления.

Согласно условию сплошности [59], для образования сплошной пленки отношение (1.2) должно находиться в пределах:

1 <■

п-К

< 2,5

(1.2)

Ме

где Уок и УМе- молярные объемы оксида и металла, соответственно; п - число атомов металла в молекуле оксида.

Если указанное отношение меньше единицы, то образующегося объема оксида не хватает для того, чтобы полностью покрыть поверхность металла, оксидная пленка получается пористой. При достаточно большой величине данного

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Козлова Татьяна Викторовна, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Российский статистический ежегодник. - [Электронный ресурс]. -режим доступа http://www.gks.ru/bgd/regl/b15_13/Main.htm. - Федеральная служба государственной статистики Российский статистический ежегодник -2015 г. - 729 с. - (дата обращения: 05.08.2016).

2. Россия - 2014. Детальный обзор энергетической политики. -[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.iea.org/media/russian/IDR_RUSSIA_2014_RUS.pdf. - ОБСО/1БА. -2014. - 372 с. - (дата обращения: 01.08.2016).

3. Мельникова, М. П. Теплоснабжение России: состояние и перспективы развития [Электронный ресурс] / М. П. Мельникова. - Режим доступа: https://www.e-zim.ru/assets/files/art044.pdf. - 2015. - 7 с. - (дата обращения 08.10.2017).

4. Основные положения (Концепция) технической политики в электроэнергетике России на период до 2030 г. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://energyexpert.ru/media/em/concept_2030.pdf . - ОАО РАО «ЕЭС России». - 2008. - 91 с. - (дата обращения 25.05.2018).

5. Аметистов, Е.В. Основы современной энергетики [Электронный ресурс]: Курс лекций для менеджеров энергетических компаний. / Под общей ред. Е.В. Аметистова; Часть I. Трухний А.Д., Макаров А.А., Клименко В.В. Современная теплоэнергетика. - Учебное электронное издание. - М.: Изд-во МЭИ, 2002. - 368 с. - Режим доступа: https://www.twirpx.com. - (дата обращения 06.07.2018).

6. Живучесть стареющих тепловых электростанций / Под ред. А.Ф. Дьякова, Ю.Л. Израилева, - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. - 560 с.

7. Живучесть паропроводов стареющих тепловых элек тростанций / Под ред. Ю.Л. Израилева и Ф.Л. Хромченко. - М.: Изд-во «ТОРУС ПРЕСС», 2002. - 616 с.

8. Абдарохманова Г. И. Прогноз научно-технического развития Российской Федерации: 2030 года / под ред. Л.М. Гохберга. - М.: Министерство образования и науки Российской Федерации, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», 2014. - 244 с.

9. Стерман, Л. С. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС Учебник для вузов / Л. С. Стерман, В. Н. Покровский. - М: Энергоатомиздат, 1991 - 281 с.

10. Любимова Л. Л. Оценка работоспособности труб поверхностей нагрева паровых котлов на основе температурной рентгенографии [Текст]: дис. ... канд. техн. наук : 05.14.14, 05.11.13 / Любимова Людмила Леонидовна. - Томск, 2003. - 174 с.

11. Березина, Т. Г. Коррозия металла деталей теплоэнергетического оборудования / Т Г Березина. - Челябинск: ЧФ ПЭИПК, 2000. - 58 с;

12. Акользин, П. А. Коррозия металла паровых котлов / П. А. Акользин. - М : Энергия, 1957. - 224 с.

13. Мамет, А. П. Коррозия паросилового оборудования электростанций / А. П. Мамет. - М : Энергия, 1952. - 296 с.

14. Отс, А. А. Коррозия и износ поверхностей нагрева котлов / А. А. Отс. - М : Энергоатомиздат, 1987. - 272 с.

15. Дули, Р. Б. Значение защитной окисной пленки для предотвращений повреждений котельных труб на тепловых электростанциях: автореф дисс ... д-ра техн наук: 05.14.14 / Дули Рекс Бэрри - М : Исследовательский институт электроэнергетики США-МЭИ, 1996. - 43 с.

16. Смыков, В. Б. Коррозионные проблемы эксплуатации парогенераторов ЯЭУ. Обзор. ФЭИ-0202 / В Б Смыков - М : ЦНИИатоминформ, 1985. - 61 с.

17. Логан, Х. Л. Коррозия металлов под напряжением / Х. Л. Логан / Пер с англ. - М : Металлургия, 1970. - 30 с.

18. Деев, Л. В. Котельные установки и их обслуживание / Л. В. Деев, Н А Балахничев. - М : Высшая школа, 1990. - 239 с.

19. Коррозия и ее последствия. Коррозионная проблема [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://www.rosteplo.ru/Tech_ stat/stat_shablon.php?id=235. - РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России. - (Дата обращения 08.08.2018 г.).

20. Балабан-Ирменин Ю.В, Липовских В. М.,Рубашов А. М. «Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей», 2-е изд. Переработанное, дополненное. - М.: Издательство «Новости теплоснабжения», 2008. - 288 с.

21. Коррозия трубопроводов - причины и последствия. Часть 2. Трубопроводы водоснабжения [Электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://transenergostroy.ru/blog/korroziya_truboprovodov_prichiny_i_posledstviya

_chast_2_truboprovody_vodosnabzheniya.html.- Блог. - (дата обращения 06.06.2019).

22. Pedersen C.M. Benchmarking Pt-based electrocatalysts for low temperature fuel cell reactions with the rotating disk electrode: oxygen reduction and hydrogen oxidation in the presence of CO (review article) / Pedersen C.M., Escudero-Escribano M., VelázquezPalenzuela A., Christensen L.H., Chorkendorff I., Stephens I.E.L. // Electrochemical Acta. - 2015. - Vol. 179. - 647 p.

23. Fang L. RhPt/graphite catalysts for CO electrooxidation: Performance of mixed metal and alloyed surfaces / Fang L., Vidal-Iglesias F.J., Huxter S.E., Attard G.A., Wells P.B. // Surface science. - 2015. - Vol. 631. - 258 p.

24. Smirnova N.V. The role of carbon support morphology in the formation of catalytic layer of solidpolymer fuel cell / Kuriganova A.B., Novikova K.S., Gerasimova E.V. // Russ. J. Electrochem. - 2014. - Vol. 50. - 899 p.

25. Faddeev N.A. Electrocatalytic Properties of Rh/C and Pt-Rh/C Catalysts Fabricated by the Method of Electrochemical Dispersion / Kuriganovaa A. B., Leont'ev I.N., Smirnova N.V. // Russian Journal of Electrochemistry. 2019. - Vol. 55. - No. 4. - P. 346-350.

26. Wang H., Turner J.A. Reviewing metallic PEMFC bipolar plates / Wang H., Turner J.A. // Fuel Cells. - 2010. - № 4. - 510 p.

27. Zhao Y. Influence of Cr-C film composition on electrical and corrosion properties of 316L stainless steel as bipolar plates for PEMFCs / Wei L., Yi P., Peng L. // International Journal of Hydrogen Energy. - 2016. - Vol. 1. - P. 449-455.

28. Hinds G., Brightman E. Towards more representative test methods for corrosion resistance of PEMFC metallic bipolar plates / G. Hinds, E. Brightman // International Journal of hydrogen energy. - 2015. - Vol. 40. P. 2785 -2791.

29. Antunes R.A. Corrosion of metal bipolar plates for PEM fuel cells: a review / Antunes R.A, Oliveira Mc.L., Ett G., Ett V. // International Journal of hydrogen energy. - 2010. - Vol. 35. - 3632 p.

30. Healy J. Aspects of the chemical degradation of PFSA ionomers used in PEM fuel cells / Healy J., Hayden C., Xie T., Olson K., Waldo R., Brundage M. // Fuel Cells. - 2005. - Vol.5. - 302 p.

31. Mele C., Bozzini B. Localised corrosion processes of austenitic stainless steel bipolar plates for polymer electrolyte membrane fuel cells / Mele C., Bozzini B. // Journal Power Sources. - 2010. - Vol. 195. - 3590 p.

32. Aladjem A. Anodic oxidation of titanium and its alloys. / Aladjem A. // Journal Mater Science. - 1973. - Vol. 8. - P. 688-704.

33. Kozlova T.V., Corrosion Monitoring of Pipelines of Heat-Supply Systems Based on Gravimetric and Electrochemical Methods of Analysis / Kozlova T.V., Lipkin S.M., Lipkina T.V., Lipkin M.S., Breslavetz V.P., Shishka N.V., Ulyanov A.V. // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - 2017. - Vol. 53, № 7. - P. 1304-1310.

34. Davies D.P., Adcock P.L., Turpin M., Rowen S.J. Bipolar plate materials for solid polymer fuel cells / Davies D.P., Adcock P.L., Turpin M., Rowen S.J. // Journal Applied Electrochemistry. - 2000. - Vol. 30, P. 101-105.

35. Wang Heli, Sweikart M. A., Turner J.A. Stainless steel as bipolar plate material for polymer electrolyte membrane fuel cells / Wang Heli, Sweikart M. A., Turner J.A. // Journal Power Sources. - 2003. - Vol. 115. - P. 243-251.

36. Chandrabhan Verma Corrosion inhibitors for ferrousand non-ferrousmetals and alloys inionic sodium chloride solutions: A review / ChandrabhanVerma, Eno E. Ebenso, M.A. Quraishi // Journal of Molecular Liquids. - December 2017. - Vol. 248. - P. 927-942.

37. Демина, О.В. Рынки тепловой энергии: тенденции пространственной организации / О.В. Демина // Пространственная Экономика. - 2016. - № 4. - С. 33-60.

38. Вайнман, А. Б. О повреждениях паропроводов ТЭС под действием коррозионной среды / А Б Вайнман, О И Мартынова, В А Энс // Теплоэнергетика - 1999. - С. 3 -43.

39. Стерман Л. С. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС Учебник для вузов / Л. С. Стерман, В. Н. Покровский. - М: Энергоатомиздат, 1999. - 28 с.

40. Резников, М И Паровые котлы тепловых электростанций / М И Резников. - М: Энергоатомиздат, 1998 - 238 с.

41. Помазова А.В. Особенности микроструктурной неоднородности котельных труб из стали 20 в состоянии заводской поставки / А.В. Помазова, А.И. Артамонцев, А.С. Заворин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2016. - Т. 327, № 11. - С. 68-75.

42. Пароводокислородная очистка и пассивация. Суть метода [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.enina.net/ru/swocp_description/. - Энергетика и наука. Научно-производственное предприятие офиц. сайт. - (дата обращения 05.04.2015).

43. Варфоламеев Ю.М. Отопление и тепловые системы / Ю.М. Варфоломеев, О.Я. Кокорин. - Москва: Инфра-М, 2006. - 480 с.

44. Коррозия и защита радиаторов (батарей) [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.okorrozii.com. - Информационный портал. Все о Коррозии. - (дата обращения 15.03.2016).

45. СП 72.13330.2016 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 3.04.03-85. -Введ. 2017-06-17. - М.: Минстрой России, 2016. - 63 с.

46. ТУ 1396-002-17213088-06 Трубы стальные и соединительные детали трубопроводов с внутренним силикатно-эмалевым покрытием. (взамен ТУ 1390-001-01297858-96). - М.: АО «Негас», 2013. - 17 с.

47. Защита теплосети от коррозии [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://santechnik.org.ua/stati/otoplenie/zashita-ot-korrozii. -Сантехмонтаж в Днепропетровске. - (дата обращения 21.09.2018).

48. СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003. М.: Минрегион России, 2012. - 78 с.

49. ГОСТ 1050-2013 Межгосударственный стандарт Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия (с поправкой). - М.: Стандартинформ, 2014. - 32 с.

50. Скоробогатых В.Н. Щенкова И.А., Козлов П.А. Новые материалы для перспективных энергетических установок. - Материалы в машиностроении. - 2010. - №3 (66). - 56-59 с.

51. Приймак Е.Ю. Оценка влияния условий эксплуатации на повреждаемость металла котельного оборудования : автореф. дис. ...канд. тех. наук : 05.16.01/ Приймак Елена Юрьевна. - Оренбург, 2010. - 18 с.

52. Materials Characterization Influence of these condary phase on microgalvanic corrosion of low carbon bainitic steelin Na Cl solution / Jie Wei [и др.] // Materials Characterization. - 2018. - Vol. 139. - P. 401-410.

53. Seifert H. P Corrosion fatigue crack growth behavior of austenitic-stainless steel sunderlight water reactor conditions/ H.P. Seifert, S. Ritter, H.J. Leber// Corrosion Science Paul / Scherrer Institute (PSI), Nuclear Energy and Safety Research Department, Laboratory for Nuclear Materials, 5232 Villigen PSI, Switzerland,. - 2012. - № 55. - Р. 61-75.

54. Акользин П.А. Предупреждение коррозии оборудования технического водо- и теплоснабжения / П. А. Акользин. - М.: Металлургия, 1988. - 94 с.

55. РД 34.20.501-95 Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. - М.: СПО ОРГРЭС, 1996. -160 с.

56. Балабан-Ирменин Ю.В., Шарапов В.И., Рубашов А.М. Влияние деа-эрации подпиточной воды теплосети и типа деаэратора на внутреннюю коррозию и повреждаемость теплопроводов // Электрические станции. - 1993.

- № 6. - С. 42-46.

57. Эванс Ю.Р. Коррозия и окисление металлов / Ю.Р. Эванс; пер. с англ. / под ред. Н.С. Розенфельда. - М.: Машгиз, 1962. - 857 с.

58. Enhanced passivation of alloy corrosion-resistant steel CrlOMol under carbonation - Passive film formation, the kinetics and mechanism analysisM / Zhiyong Ai [идр.] // Cement and Concrete Composites. - 2018. - Vol. 92. - P. 178-187.

59. Ватолин А.Н., Рогачев В.В. Коррозия и защита металлов: конспект лекций [Электронный ресурс] / А.Н. Ватолин, В.В. Рогачев. - Режим доступа: https://study.urfu.rU/Aid/Publication/8706/1/CORROZIA_Konspekt%20%D0%BE %D 1 %82%D 1 %80%D0%B5%D0%B4.pdf. - Электрон. текстовые дан. -Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2008. — (дата обращения 04.05.2019).

60. Пленки на поверхности металлов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tehnoinfa.ru/korroziya/14.html. - TehnoInfa.Ru. - (дата обращения 04.01.2019).

61. Особенности образования и структура оксидных пленок [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://studfiles.net/preview/6219109/page:2/. - Studfiles. Файловый архив студентов.

- (дата обращения 04.01.2019).

62. Пленки на металлах, их защитные свойства [Электронный ресурс].

- Режим доступа: https://poznayka.org/s84417t1.html. - Познайка. Информационный сайт. - (дата обращения: 04.01.2019).

63. Oxygen corrosion of N80 steel under laboratory conditions simulating high pressure air injection: Analysis of corrosion products / Xiankang Zhong [идр.] // Journal of Petroleum Science and Engineering. - 2019. - Vol. 172. - P. 162-170.

64. Калюкова Е.Н. Свойства элементов и их соединений : учебное пособие для студентов нехимических инженерных специальностей [Электронный ресурс]. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ. - Режим доступа: http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/079/65079/36108?p_page=1. - (дата обращения: 22.05.2019).

65. Молявко М.А. Коррозия металлов: учеб.пособие / М. А. Молявко, О. Б. Чалова. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. - 100 с.

66. Образование отложений и коррозия на внутренней поверхности трубной системы открытой теплосети [Электронный ресурс] / А.А. Чичиров [и др.]. - Электрон. журнал. - М.: ООО Изд-во «Новости теплоснабжения», 2015. - № 01 (173). - Режим доступа: http://www.rosteplo.ru/nt/173. - (дата обращения: 12.12.2018).

67. Bhardwaj R.C., Gonzalez-Martin A, Bockris JO'M. In situ scanning tunneling microscopy studies on passivation of polycrystalline iron in borate buffer / R.C. Bhardwaj, A. Gonzalez-Martin, JO'M. Bockris // Journal of The Electrochemical Society. - 1991. - 138 (7). - P. 1901-1908.

68. Ryan M.P., Newman R.C., Thompson G.E. An STM study of the passive film formed on iron in borate buffer solution / M.P. Ryan, R.C. Newman, G.E. Thompson // Journal of The Electrochemical Society. - 1995. - Vol. 142 (10), P. 177-179.

69. Li Jing, Dale J. An AFM study of the properties of passive films on iron surfaces / Jing Li, Dale J Meier // Journal of The Electrochemical Society. - 1998. -Vol. 454. - P. 53-58.

70. Diez-Pérez I., Gorostiza P., Sanz F., Müller C. First stages of electrochemical growth of the passive film on iron / I. Diez-Pérez, P. Gorostiza, F. Sanz, C. Müller // Journal of The Electrochemical Society. - 2001. - Vol. 148. P.307-313.

71. Rees E.E., Ryan M.P., MacPhail D.S. An STM study of the nanocrystalline structure of the passive film on iron / E.E. Rees, M.P. Ryan, D.S. MacPhail // Electrochem Solid-State Lett. - 2002. - Vol. 5. - P. 21-23.

72. Potential dependence of surface crystal structure of iron passive films in borate buffer solution / Huihua Deng [ugp.] // Electrochim Acta. - 2007. -Vol. 52. - P. 4272-4277.

73. In situ X-ray absorption near edge structure study of the potential dependence of the formation of the passive film on iron in borate buffer / L.J. Oblonsky [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 1997. - Vol. 44.

- P. 2398-2404.

74. Zijie Lu, Digby D. Macdonald Transient growth and thinning of the barrier oxide layer on iron measured by real-time spectroscopic ellipsometry / Lu Zijie, Macdonald Digby D. // Electrochim Acta. - 2008. - Vol.53. - P.7696-7702.

75. Atomic structure of the passive oxide film formed on iron / Michael F. Toney [h gp.] // Physical Review Letters. - 1997. - Vol. 79 (21). - 4282-4285.

76. The structure of the passive film that forms on iron in aqueous environments / Alison J Davenport [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society.

- 2000. - Vol. 147 (6). - P. 2162-2173.

77. Kolotyrkin J.M., Pitting corrosion of metals / J.M. Kolotyrkin // Corrosion. - 1963. - Vol. 19(8). - P.261-268.

78. Hoar T.P., Jacob W.R. Breakdown of passivity of stainless steel by halide ions / T.P. Hoar, W.R. Jacob // Nature. - 1967. - Vol. 216. - P. 1299-1301.

79. Frankel G.S. Pitting corrosion of metals a review of the critical factors / G.S. Frankel // Journal of the Electrochemical Society. -1998. - Vol. 145 (6). -P. 2186-2198.

80. Strehblow H-H., Marcus P. Mechanisms of pitting corrosion / H-H. Strehblow, P. Marcus // Corrosion mechanisms in theory and practice. - NY: CRC Press, Taylor and Francis. - 2011. - P. 349-93.

81. Soltis J. Passivity breakdown, pit initiation and propagation of pits in metallic materials-review / J. Soltis // Corrosion Science. - 2015. - Vol. 90. - P. 5-22.

82. Bohni H., Uhlig H.H. Environmental factors affecting the critical pitting potential of aluminum / H. Bohni, H.H. Uhlig // Journal of The Electrochemical Society. - 1969. - Vol. 116. - P. 906-910.

83. Strehblow H.H. Nucleation and repassivation of corrosion pits for pitting on iron and nickel / H.H. Strehblow // Materials and Corrosion. Werkstoffe and Korrosion. - 1976. - Vol. 27. - P. 792-799.

84. MacDougall B., Cohen M. Breakdown of oxide films on nickel / B. MacDougall, M. Cohen // Journal of The Electrochemical Society. - 1977. - Vol. 124. - P. 1185-1190.

85. Strehblow H.H., Titze B., Loechel B.P. The breakdown of passivity of iron and nickel by fluoride / H.H. Strehblow, B. Titze, B.P. Loechel // Corrosion Science. - 1979. - Vol.19. - P. 1047-1057.

86. Loechel B.P., Strehblow H.H., Sakashita M. Breakdown of passivity of nickel by fluoride I. Electrochemical studies / B.P. Loechel, H.H. Strehblow, M. Sakashita // Journal of The Electrochemical Society. - 1984. - Vol. 131. -P. 522-529.

87. Loechel B.P., Strehblow H.H. Breakdown of passivity of nickel by fluoride II. Surface analytical studies. / B.P. Loechel, H.H. Strehblow // Journal of The Electrochemical Society. - 1984. - Vol. 131. - P. 713-723.

88. Boxley C.J., White H.S. Relationship between Al2O3 film dissolution rate and the pitting potential of aluminum in NaCl solution. / C.J. Boxley, H.S. White // Journal of The Electrochemical Society. - 2004. - Vol. 151. - P. 265-270.

89. Hoar T.P., Mears D.C., Rothwell G.P. The relationships between anodic passivity, brightening and pitting / T.P. Hoar, D.C. Mears, G.P. Rothwell // Corrosion Science. - 1965. - Vol. 5. - P. 279-289.

90. Richardson J.A., Wood G.C. A study of the pitting corrosion of Al by scanning electron microscopy / J.A. Richardson, G.C. Wood // Corrosion Science. -1970. - Vol. 10. - P. 313-323.

91. Sato N. A theory for breakdown of anodic oxide films on metals / N. Sato // Electrochimica Acta. - 1971. - Vol. 16. - 1683-1692.

92. MacDougall B. Effect of chloride ion on the localized breakdown of nickel oxide films / B. MacDougall // Journal of The Electrochemical Society. -1979. - Vol. 126. - P. 919-925.

93. Marcus P., Strehblow H.H, Maurice V. Localized corrosion (pitting): a model of passivity breakdown including the role of the oxide layer nanostructure / P. Marcus, H.H. Strehblow, V. Maurice // Corrosion Science. - 2008. - Vol. 50. -P. 2698-2704.

94. Seyeux A., Maurice V., Marcus P. Breakdown kinetics at nanostructure defects of passive films / A. Seyeux, V. Maurice, P. Marcus // Electrochemical and Solid State Letters. - 2009. - Vol. 12. - P. 25-27.

95. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 г. № 538 // М.: ЗАО «НТЦ «Промышленная безопасность» Серия 26. Выпуск 12., 2014. - 24 с.

96. Приказ Ростехнадзора от 14.11.2013 № 538 Приказ Ростехнадзора от 14.11.2013 № 538 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (Зарегистрировано в Минюсте России 26.12.2013 № 30855) // Российская газета - 2013. - № 39.

97. Инструкция по продлению срока безопасной эксплуатации паровых котлов с рабочим давлением до 4,0 МПа включительно и водогрейных котлов с температурой воды выше 115 °С (СО 153-34.17.4692003). Утв. приказом Министерством энергетики РФ от 24 июня 2003 г. № 254. М.: ЗАО «НТЦ «Промышленная безопасность». - Серия 20. - Выпуск 10, 2006.

98. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утвержденные приказом

Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзо-ру от 25 марта 2014 г. № 116, М.: ЗAO «НТЦ «Промышленная безопасность». - Серия 20. - Выпуск 16, 2014. - 254 с.

99. ГОСТ 28702-90 «Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования». - М.: ФГУП «Стандартинформ», 1992. - 11 с.

100. РД 03-421-01 Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов. - М.: Госгортехнадзор России, 2002. - 52 с.

101. Монахов A.K, Кузнецов A.K, Монахова МА. Опыт применения датчиков коррозии в системах коррозионного мониторинга / A.K Монахов,

A.K Кузнецов, МА. Монахова // «Экспозиция Нефть Газ». - 2015. - 2(41). -44-49 с.

102. Experimental study on pipeline internal corrosion based on a new kind of electrical resistance sensor / Yunze Xu, Yi Huang, Xiaon Wang, Xuanqin Lin // «Sensors and Actuators B: Chemical». - 2016. - Vol. 224. - P. 37-47.

103. Патент - 2463575 РФ, МПК G01N17/00 Устройство для измерения коррозии трубопроводов / В.И. Надтока, И.И. Надтока, В.П. Бреславец,

B.Н. Карпов, ДА. Суховерхов, АБ. Попов / ООО НПП «ВНИКО». заяв. 2011113254, опубл. 10.10.2012.

104. ГОСТ 9.908-S5 Единая система защиты от коррозии и старения. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости. - М.: Стандартинформ, 1989. - 17 с.

105. Патент - 2627283 РФ, МПК G01N17/00 Устройство для измерения коррозии трубопроводов / В.В. Суслов, В.Н. Волков, Л.В. Ершова, О.Н. Лясковец, Т.В. Липкина, М.С. Липкин, Т.В. Козлова, МА. Гаврилова / ООО НПП «Пром-ТЭК». заяв. 2016117663, опубл. 04.08.2017.

106. Слепушкин В.В., Рублинецкая Ю.В. Локальный электрохимический анализ // - М.: ФИЗMAТЛИТ, 2010. - 312 с. - ISBN 97S-5-9221-1251-2.

107. Рублинецкая Ю.В., Ильиных Е.О., Слепушкин В.В. Безэталонный способ локального электрохимического анализа гомогенных сплавов // Журнал. аналит. химии, 2011. - Т. 66, № 1. - С. 88-91.

108. Рублинецкая Ю.В. Локальный электрохимический анализ и его гибридные варианты в исследовании анодных и коррозионных свойств металлов и сплавов: автореф. дис. ...д-ра хим. наук (02.00.05) / Рублинецкая Юлия Вячеславовна; ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет». - Саратов, 2012. - 46 с.

109. Pipeline corrosion and leakage monitoring based on the distributed optical fiber sensing technology / Liang Ren [и др.] // Measurement. - 2018. - Vol. 122, - P. 57-65.

110. Naing Naing Aung.Edward Crowe, Xingbo Liu Development of self-power edwireless high temperature electrochemical sensor for insitu corrosion monitoring of coal-fired power plant / Naing Naing Aung.Edward Crowe, Xingbo Liu // ISA Transactions. - 2015. - Vol. 55. - P. 188-194.

111. Naing Naing Aung, Xing bo Liu, High temperature electrochemical sensor for in situ monitoring of hot corrosion / Naing Naing Aung, Xing bo Liu // Corrosion Science. - 2012. - Vol. 65. - P. 1-4.

112. РД 153-34.0-37.411-2001. Методические указания по эксплуатационной пароводокислородной очистке и пассивации внутренних поверхностей энергооборудования. - Москва: АООТ «ВТИ», 2002. - 40 с.

113. Motta A.T. Characterization of оxide Layers formed during corrosion in supercritical water / A.T. Motta [и др.] // 17th International Corrosion Congress 2008: Corrosion Control in the Service of Society - Las Vegas, NV, United States. - 2008. - Р. 3146-3157.

114. Motta A. T. Microbeam Synchrotron Radiation Diffraction and Fluorescence Study of Oxide Layers formed on 9CrODS Steel in Supercritical Water / A. T. Motta [и др.]// 13th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems 2007 - Whistler, BC, Canada - 2007. - Vol. 3. - P. 1501-1513.

115. Motta A. T Zirconium Alloys for Supercritical Water Reactor Applications: Challenges and Possibilities / A. T. Motta // Journal of Nuclear Materials. - 2007. - Vol. 371. - № 1/3. - P. 61-75.

116. Змиенко Д.С. Исследование фаз в сложно легированных сталях для энергетического оборудования методами электронной микроскопиии рентгеновского анализа: автореф. дис....канд. тех. наук (05.16.01) / Змиенко Дмитрий Сергеевич; ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» - М., 2011. - 26 с.

117. Козлова Т.В. Экспресс-методы определения фазового состава и толщины оксидных пленок на поверхностях нагрева / Т.В. Козлова [и др.] // Коррозия, старение и биоповреждение материалов во всеклиматических условиях как основной фактор надежности и ресурса сложных технических систем : сб. тез. докл. и статей научной школы для молодежи / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : Лик, 2011. - С. 55-59.

118. Yilmazbayhan A. Transmission Electron Microscopy Examination of Oxide Layers Formed in Zr Alloys / A. Yilmazbayhan [и др.] // Journal of Nuclear Materials. - 2006. - Vol. 349. - № 3. - P. 265-281.

119. Siwy A. D. Transmission Electron Microscopy Of Oxide Development On 9cr Ods Steel In Supercritical Water / A. D. Siwy, T. E. Clark, A. T. Motta // Journal of Nuclear Materials. - 2009. -Vol. 392, № 1/2. - P. 280-285.

120. Воропай Е.К. Рентгенографическое определение тонких пленок / Е.К. Воропай // Сборник работ 59-й научной конференции студентов и аспирантов Белорус. гос. ун-та : в 3 ч. - Минск : изд-во БГУ. - 2002. - Ч. 1. -С. 183 - 187.

121. Розенфельд И.Л. Антикоррозионные грунтовки и ингибированные лакокрасочные покрытия / И.Л. Розенфельд, Ф.И. Рубинштейн. - М. : Химия, 1980. - 200 с.

122. Брайнина Х.З. Твердофазные реакции в электроаналитической химии / Х.З. Брайнина, Е.Я. Нейман. - М.: Химия. - 1982. - 264 с.

123. Слепушкин В. В. Электрохимический анализ с прижимными ячейками / В. В. Слепушкин // Журнал аналитической химии. - 1987. - Т. 42, № 4. - С. 606 - 616.

124. Видревич М. Б. [и др.] Анализ сульфидов медиразных степеней окисления методом вольтамперометрии с пастовым электродом // Завод. лаб. 1984. - Т. 50, № 1. - С. 17 - 19.

125. Смирнова Т.П. [и др.] К механизму анодногоокисления антимонида индия / Т. П. Смирнова [и др.] // Изв. Сиб. отд. АН СССР. Сер. хим. н. - 1980. - № 14/6. - С. 21-25.

126. Бариков В. Г., Рождественская С. Б., Сонгина О. А. Вольтамперометрия с минерально-угольным настовым электродом // Завод. лаб. 1969. - Т. 35, № 7. - С. 776 - 778.

127. Ravichandran K., Baldwin R. P. Chemically modified carbon paste electrodes // Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. - 1981. - Vol. 126. - P. 293-300.

128. Brainina Kh. Z., Vydrevich M. B. Stripping analysis of solids //Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. - 1981. Vol. 121. -P. 1 - 28.

129. Мулдагалиева И. Х. Исследование гетерогенных систем /И. Х. Мулдагалиева, З. Б. Рождественская, Ф. К. Осканова. -Алма - Ата : Изд - во Казгую, 1979. - С. 57 - 63.

130. Songina O. A. The mineral-graphite electrode and its application to the analysis of vanadium oxides/ O.A. Songina // Talanta. - 1978. - Vol. 25. - P. 116-118.

131. Рождественская З. Б., Сигитов В. В. Исследование кинетики катодного восстановления окиси меди с применением минерально-угольного пастоЕого электрода // Электрохимия. - 1979. - Т. 15, № 10. - С. 1530 - 1534.

132. Брайнина Х.З. Внутренний стандарт в фазовом электрохимическом анализе / Х.З. Брайнина, Р.П. Лесунова, Л.Н. Серебрякова // Заводская лаборатория. - 1974. - Т. 40, № 6. - С. 632-635.

133. Сонгина О.А. Рождественская З.В., Смирнова В.В. Особенности электровосстановления твердых фаз некоторых соединений хрома(У1) // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1980. - Т. 23, № 12. - С. 1507 - 1510.

134. Смирнова Т.П. [и др.] Изучение начальных стадий электрохимического окисления антимонида индия в режиме "in situ" / Т. П. Смирнова [и др.]; (Томск) // Материалы 3-го Сиб. аналит. семинара. - 1980. -С. 49-52.

135. Белый В. И., Захарчук Н. Ф., Смирнова Т.П., Юделевич И. Г. Электрохимические методы анализа технологических сред и тонких слоев // Электронная промышленность. - 1980. - № 11/12. - С. 35 - 41.

136. Смирнова В.В. Вольтамперометрическое изучение электровосстановления молибденового ангидрида / В.В. Смирнова, З.Б. Рождественская // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 1978. -Т.21, № 3. - С. 320-321.

137. Смирнова Т.П. Исследование химического состава поверхности антимонида индия / Т.П. Смирнова, В.И. Шпурик, В.И. Белый, Н.Ф. Захарчук // Изв. СО АН СССР. Сер. Химические науки. 1982. - Вып. 3, № 7. - С. 93-97.

138. Гнеденков C.B., Синебрюхов С.Л. Строение и морфологические особенности слоев, сформированных на поверхности титана // Коррозия: материалы, защита. - 2004. - № 2. - С. 2-8.

139. Гнеденков C.B., Синебрюхов С.Л. Электрохимическая импедансная спектроскопия оксидных слоев на поверхности титана // Электрохимия. 2005. - Т. 41, № 8. - С. 979-987.

140. Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Сергиенко В.И. Электрохимическое импедансное моделирование фазовой границы металлооксидная гетероструктура / электролит // Электрохимия. - 2006. -Т. 42, №. 3. - С. 235-250.

141. Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В., Скоробогатова Т.М., Егоркин В.С. Особенности поведения защитных покрытий на сплавах титана.

Часть I. Свободная коррозия в растворе хлорида натрия // Коррозия: материалы, защита. - 2005. - № 10. - С. 19-25.

142. Жук, Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов / Н.П. Жук // Учебное пособие, 2-е издание, стереотипное. Перепечатка с издания 1976 г. -Москва: Альянс, 2006. - 472 с.

143. Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л. Импедансная спектроскопия в исследовании процессов переноса заряда / С.В. Гнеденков, С.Л. Синебрюхов // Вестник ДВО РАН. - 2006. - № 5. - С. 6-16.

144. Zplot for Windows. Electrochemical Impedance Software. Operating Manual version 2.4. Scribner Associates,Inc., 2001.

145. Metikos-Hukovic M., Kwokal A., Piljac J. The influence of nibium and vanadium on passivity of titanium-based implants in physiological solution // Biomaterials. - 2003. - Vol. 24. - P. 3765-3775.

146. Михайловский Ю.Н., Стрекалов В.П., Агафонов В.В. Модель атмосферной коррозии металлов, учитывающая метеорологические и аэрохимические характеристики // Защита металлов. - 1980. - Т.16. - №4. - С. 397-413.

147. Михайлов А.А., Стрекалов П.В. Моделирование атмосферной коррозии материалов и виды функций доза-ответ // Коррозия: материалы, защита. - 2006. -№ 3. - С. 2-13.

148. Агафонов В.В. Разработка физико-математической модели атмосферной коррозии металлов и метода прогнозирования их коррозионной стойкости в различных климатических районах: автореф. дис. .. .канд. техн. наук. М.:НИФХИ, 1978. - 25 с.

149. Панченко Ю.М., Шувахина Л.А., Михайловский Ю.Н. Зависимость скорости атмосферной коррозии металлов от климатических условий районов Дальнего Востока // Защита металлов. - 1984. - Т. 20, № 6. -С. 851-863.

150. Стрекалов П.В., Ву Динь Вуй. Математическая модель и расчет вероятной скорости атмосферной коррозии металлов в тропическом и умеренном климате // Защита металлов. - Т. 21. - № 4. - С. 525-533.

151. Панченко Ю.М., Стрекалов П.В., Жиликов В.П., Каримова С.А., Березина Л.Г. Зависимость коррозионной стойкости сплава Д16 от засоленности и метеопараметров приморской атмосферы // Коррозия: материалы, защита. 2011. - № 8. - С.1-12.

152. Чесноков Д.В., Антипов В.В., Кулюшина Н.В. Метод ускоренных лабораторных испытаний алюминиевых сплавов с целью прогнозирования их коррозионной стойкости в условиях морской атмосферы // Труды ВИАМ. -2016. - №5 (41). - С. 92-99.

153. Методология. Общая информация [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.galvinfo.com:8080/zclp-ru/Methodology.htm. -ZincCoatingLifePredictorbyDr. X.G. Zhang. - (дата обращения 27.02.2019).

154. ГОСТ ISO 9223-2017 Коррозия металлов и сплавов. Коррозионная агрессивность атмосферы. Классификация, определение и оценка. - М: Стандартинформ, 2018. - 18 с.

155. Черный А.А., Черный В.А. Прогнозирование свойств материалов по математическим моделям: учебное пособие [Электронный ресурс] / А.А. Черный, В.А. Черный. - Электрон. текстовые дан. - Пенза: Пенз. гос. ун-т, 2007. - режим доступа: http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/004/54004/26392?p_page=1.

156. Калугина К.В. Прогнозирование технологии производства стали / К.В. Калугина, С.К. Михайлов, Б.К. Святкин, Е.И. Белякова. - М.: Металлургия, 180. - 200 с.

157. Шитиков В.К., Мастицкий С.Э. Классификация, регрессия, алгоритмы Data Mining с использованием R. Электронная книга [Электронный ресурс] / В.К. Шитиков, С.Э. Мастицкий - Электрон. текстовые дан. - Тольятти: Ин-т экологии Волжского бассейна РАН, 2017. -режим доступа: https://ranalytics.github.io/data-mining/index.html. (дата обращения: 18.04.2019).

158. Краткий обзор алгоритма машинного обучения. Метод Опорных Векторов (SVM) [Электронный ресурс]. - Электрон. текстовые дан. - режим доступа: https://habr.com/ru/post/428503/ (дата обращения: 18.04.2019).

159. ГОСТ 20072-74 Сталь теплоустойчивая. Технические условия (с Изменениями № 1, 2). - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 11 с.

160. ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки (с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5). - М.: Стандартинформ, 1972. - 61 с.

161. ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования (с Изменениями № 2-6). -М: Стандартинформ. - 1974. - 6 с.

162. ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия (с поправкой). - М: Стандартинформ. - 2014. - 35 с.

163. Инструкция по продлению срока безопасной эксплуатации паровых котлов с рабочим давлением до 4,0 МПа включительно и водогрейных котлов с температурой воды выше 115 °С» (СО 153-34.17.4692003). -НТЦ «Промышленная безопасность». - Серия 20, Выпуск 10.

164. ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки (с Изменением N 1). - М: Стандартинформ, 2005. - 8 с.

165. ГОСТ 9.908-85 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости (с Изменением № 1). - М: Стандартинформ, 1985. - 17 с.

166. PDF-2. The powder diffraction file™. International Center for Diffraction Data (ICDD), PDF-2 Release 2012, web site: www.icdd.com (2014).

167. Пат. 2315990 РФ: МПК G01N 27/48/ Способ электрохимической идентификации вида и количественного содержания оксидных, сульфидных и углеродных включений в металлокомпозиционные системы / Липкин М.С., Липкин С.М., Шишка В.Г., Пожидаева С.А., Липкина Т.В. - заявка № 2006130577/28; заявл. 24.08.2006; опубл. 27.01.2008, Бюл. № 3.

168. Пат. на полезную модель 74713 РФ: МПК G01N 27/00/ Электрохимический датчик для устройства локального электрохимического экспресс-анализа / Липкин С.М., Липкина Т.В., Липкин С.М., Шишка В.Г., Пожидаева С.А., Боловинов Е.В. - заявка № 2008104530/22; заявл. 06.02.2008; опубл. 10.07.2008.

169. Пат. 2279067 Рос. Федерация: МПК G01N 27/48. Способ локального электрохимического экспресс-анализа металлических сплавов и устройство для его осуществления /Липкин М.С., Онышко Д.А., Шишка В.Г., Пожидаева С.А. - заявл. 12.10.2004; опубл. 27.06.2006, Бюл. № 18.

170. Новый справочник химика и технолога. Электродные процессы. Химическая кинетика и диффузия. Коллоидная химия. - С.-Пб.: АНО НПО «Прфессионал», 2004. - 838 с.

171. Липкин М.С. Процессы электрохимической интеркаляции в системном анализе металлов и сплавов: автореф. дис. ...док. техн. наук. Саратов : СГТУ, 2013. - 37 с.

172. Liang Wei, Xiaolu Pang, Kewei Gao, Corrosion of low alloy steel and stainless steel in supercritical CO2/H2O/H2S systems, Corrosion Science http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2016.06.003.

173. Липкина Т.В., Липкин М.С., Гайдар А.И., Нарочная В.М., Кучеренко Е.И., Астахов А.С., Кучеренко С.В., Пожидаева С.А., Шишка В.Г. Прогнозирование защитной способности оксидных пленок поверхностей нагрева теплоэнергетического оборудования // Контроль. Диагностика. - 2014. - № 4. - С.45 - 54.

174. Козлова Т.В. Диагностика защитных свойств оксидных пленок на внутренних поверхностях паропроводных труб на основе электрохимических методов исследования / Т.В. Козлова, Т.В. Липкина, С.М. Липкин, В.Н. Волков // Контроль. Диагностика. - 2015, №12 (210), С. 34-40.

175. Kozlova T., Lipkina T., Sedov A., Electrochemical Oxide Films Corrosion Properties Diagnosis System for the Thermal Power Equipment Heating Surfaces, Materials Science Forum, 843 (2015), ISBN 1662-9752. - С. 62-67.

176. Гринвуд Н. Химия элементов: в 2-х т. / Н. Гринвуд, А. Эрншо. -М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - Т.1. - 601 с.

177. Графов Б.М., Укше Е.А. Электрохимические цепи переменного тока. - М.: «Наука», 1973. - 128 с.

178. Nefedov, V. G.; Matveev, V. V.; korolyanchuk, D. G. Влияние частоты электрического тока на электропроводность тонких пленок электролитов. Известия высших учебных заведений. Серия «химия и химическая технология». - 2018. - Vol. 61, № 2 - P. 58-64.

179. Хрипченко А. С. Изучение кинетики коррозии в деионизированной воде методом электрохимического импеданса / А. С. Хрипченко [и др.] // Коррозия, старение и биоповреждение материалов во всеклиматических условиях как основной фактор надежности и ресурса сложных технических систем : сб. тез. докл. и статей научной школы для молодежи / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск : Лик, 2011. - С. 27-28.

180. Пат. 2653775 РФ МПК G01N 17/00, G01N 17/02. Способ мониторинга коррозии трубопровода [Текст] / Козлова Т.В.; заявитель и патентообладатель Козлова Татьяна Викторовна; заявл. 04.07.2017 г.; опубл. 14.05.2018 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Внешний вид образцов

а)

образец № 3 (Рыхлостей нет, удельная общая загрязненность 49.7/48,5).

2А ЭПК правый боковой экран, труба № 27, 12Х1МФ

б)

образец № 5 (Рыхлостей нет, удельная общая загрязненность 69,3/71,2) 2А ДП КПП змеевик № 13, труба №1 сверху 12Х18Н12Т

В)

образец №9 (Рыхлости есть,

удельная общая загрязненность 90/88)

2Б НРЧ подовый экран, труба № 204, 12Х1МФ

г)

образец № 10 (Рыхлостей нет, удельная общая загрязненность 20/40) 2Б КПП н.д. змеевик № 12, левый пакет труба №1 сверху, 12Х18Н12Т

д)

образец № 12 (Рыхлостей нет, удельная общая загрязненность 182,8/197,3) 2Б КПП н.д. выход змеевик № 60, труба №20 12Х1МФ

Рисунок А.1 - Контрольные вырезки котла Новочеркасской ГРЭС (образцы № 3,5,9,10,12), на которых сформированы пленки методом ПВКО, коррозионной средой является перегретый пар с температурой до 500 °С и давлением до 240 атм

а) б) в)

Рисунок А.2 - Контрольные вырезки котла Морозовского филиала ОАО «Астон» (а - образец №7137308 (наличие раковин), б - образец № 7137310, в - образец № 7137316), на поверхности которых сформировалась пленка в процессе коррозии в среде насыщенного пара с температурой до 240 °С и давлением до 20 атм

Рисунок А.3 - Образцы-свидетели коррозии, установленные на различных участках теплотрубопроводов котельных Константиновского городского поселения, на поверхности которых сформировалась пленка в процессе коррозии в

водной среде с температурой до 65° С и давлением до 2 атм.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное) Металлографические исследования

По результатам качественного металлографического анализа представленных образцов (фото 6, 7) материал идентифицируется как доэвтектоидный сплав с феррито-перлитной структурой. По результатам количественного металлографического анализа содержание углерода в сплаве составляет 0,18 масс.%, что соответствует стали 3 с составом: 0,14-0,22 %С, 0,40-0,65 % Мп, 0,12-0,30

а) б)

Рисунок Б.1 - Снимки шлифа, полученные с помощью металлографического

микроскопа для образца №7137308, для которого коррозионной средой является насыщенный пар с температурой до 240 °С и давлением 20 атм (а -увеличение в 300 раз; б - увеличение в 600 раз)

ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное)

Импульсные хронопотенциограммы и зависимости мгновенного бестокового

потенциала восстановления пленок

-0,4 г

6,5 ч 10 ч 16 ч

-0,4

-0,6

И

И -0,8

-1,0

500 1000

1, отн.ед

1500

-1,2

а)

15

1, отн.ед.

б)

- 6,5 ч 10 ч 16 ч

20 25

30

0

0

5

10

-18,5 ч -18,5 ч

в)

г)

ffl w

-0,4

-0,б

-0,8

-i,0

31 ч - 35,5 ч 39 ч

ffl w

-0,4

-0,6

-o,8

-i,0

soo iooo

t, отн.ед.

isoo

д)

m

tí

-0,4

-0,6

-0,8

-i,o

soo iooo

t, отн.ед.

Ш

o s

е)

io

is

t, отн.ед.

31 ч - 35,5 ч 39 ч

io is 2o 2s

t, отн.ед.

30

44 ч 48 ч 53 ч

20 2s

30

ж)

з)

0

0

s

0

56 ч

И

м

-0,4

-0,6

-0,8

-1,0

500 1000

I, отн.ед.

1500

10

15

1, отн.ед.

20 25

30

и) к)

Рисунок В.1 - Импульсные хронопотенциограммы (а, в, д, ж, и) и зависимости мгновенного бестокового потенциала восстановления пленок (б, г, е, з, к), сформировавшихся на поверхности образцов марки стали Ст20 в

кипящей деионизировнной воде

ч

0

5

0

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное)

Диаграммы распределения элементов по направлению от металла к поверхности пленки

К1{2)

Рисунок Г.1 - Диаграмма распределения элементов по направлению от металла к поверхности пленки (указано стрелкой) для образца К1, коррозионной средой для которого является вода с температурой до 65 °С

и давлением 2 атм

К2(3) К2(3)

— с к_|— о к_|— а К_|- Са К_|- Мп. к_|

- Ре К_|

Рисунок Г.2 - Диаграмма распределения элементов по направлению от металла к поверхности пленки (указано стрелкой) для образца К2, коррозионной средой для которого является вода с температурой до 65 °С

и давлением 2 атм ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное)

Дифрактограммы для образцов К1, К2, К3, К4, для которых коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

/

С"

25 рт

Рисунок Г.3 - Диаграмма распределения элементов по направлению от металла к поверхности пленки (указано стрелкой) для образца К3, коррозионной средой для которого является вода с температурой до 65 °С

и давлением 2 атм

■I

Рисунок Г.4 - Диаграмма распределения элементов по направлению от металла к поверхности пленки (указано стрелкой) для образца К4, коррозионной средой для которого является вода с температурой до 65 °С

и давлением 2 атм

klm - 25 - Mn keV

а) металл (точка 1) обнаружены: Fe,Mn, С, Si, Ca, О

Full scale counts: 1565 Klfll pt2 Cursor: J

б) в пленке (точка 2) обнаружены: Ев, Мп, Са, С, О, Б1, С1 Рисунок Д. 1 - Дифрактограммы образца К1, для которого коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

а) в пленке (точка 1) обнаружены: Ев, Мп, О, Б1, С, Са, М^, С1

б) в металле (точка 2) обнаружены: Ев, Мп, О, Са, Б1 Рисунок Д. 2 - Дифрактограммы образца К2, для которого коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

К3(1)

15

63327

г 1 Г~ ' - 1 * -ф

25 рт

а)

ЬеУ

б)

В пленке (точка 1 (а) и 2(б)) обнаружены: О, Ев, Мп, Са, С, Б1, Mg, Р, Ыа Рисунок Д. 3 - Дифрактограммы образца К3, для которых коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

К4(1)

15

65535

_ 2 ^

^^ — \ пХ. га — ,

¡йрГ^'-гя'

25 мт

б)

В пленке (точка 1 (а) и 2(б)) обнаружены: О, Ев, Мп, Б1, С, Са, Е, А1, Б, Ыа, К Рисунок Д. 4 - Дифрактограммы образца К4, для которого коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

ПРИЛОЖЕНИЕ Е (обязательное)

Штрих-диаграммы для образцов К1, К2, К3, К4, для которых коррозионной средой является вода с температурой до 65 °С

- (ЛаЛа - Ьаскдгоип(1 | реак$

100-

А. Л

I 1Г т Г" 1 ' | 1 Г | 1 т

800-

К1 010-71-6336 Мадпе<*е вуп- ООО-О6- 0696 1гос *у»1-

0 1 0 100 20 0 30 .О 40 0 50 1 0 60 0 70 1 0 800 90

Рисунок Е.1 - Штрих-диаграмма поверхности образца К1, для которого коррозионной средой является вода с

Рисунок Е.2 - Штрих-диаграмма поверхности образца К2, для которого коррозионной средой является вода с

1500-1-ЯЮ-

--- Ьдс--:1пс*_пс

ре*5

-МЛьрЬ^Бе ргоПе _..

_

- а 10-67-0721 А-1ГТЗП.

- а 10-63-331Б МадпейЕе. зуп

ТГ • ""В

Гу

*?-т?-

КЗ

Рисунок Е.З - Штрих-диаграмма поверхности образца КЗ, для которого коррозионной средой является вода с

Рисунок Е.4 - Штрих-диаграмма поверхности образца К4, для которого коррозионной средой является вода с

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

(справочное)

Акт использования результатов диссертационных исследований на

использования результатов диссертационной работы Козловой Т.В. «Мониторинг и прогнозирование противокоррозионных свойств оксидных пленок конструкционных сплавов теплоэнергетического оборудования», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии, на ООО НПП «ПРОМ-ТЭК».

Настоящим актом подтверждается, что комиссия в составе: председатель: Суслов Владислав Владимирович, члены комиссии: Волков Владимир Николаевич, Ершова Людмила Владимировна, рассмотрела результаты применения способа мониторинга и прогнозирования коррозии трубопровода для котельных ООО «Солнечная».

На основании полученных результатов было предложено и запатентовано устройство для измерения коррозии трубопровода (пат. № 2627283), правообладателем которого является ООО НПП «ПРОМ-ТЭК».