Коррозионное разрушение деталей механизмов и систем пожарного автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России

Коррозионное разрушение деталей механизмов и систем пожарного автомобиля

Кропотова Наталья Анатольевна

B статье приводится обзор видов коррозии и механизмы возможных видов коррозии металлических деталей механизмов и систем пожарного автомобиля. коррозия металлический деталь автомобиль

Похожие материалы

· Технологичность и эффективность огнезащитного покрытия для металлических конструкций быстровозводимых модулей

· Техническое решение удаления продуктов сгорания топлива при контрольном осмотре пожарного автомобиля ПСЧ в зимний период

· Аналитический обзор аналогов автономного электроснабжения

· Устройство для автономного электроснабжения на основе элементов Пельтье при реализации эффекта Зеебека

· Технико-экономическое обоснование устройства для автономного электроснабжения на основе эффекта Зеебека

Детали механизмов и систем пожарного автомобиля (ПА) находятся в контакте с внешней средой, отработавшими газами двигателей, огнетушащими веществами, эксплуатационными материалами. Металлы деталей и систем не всегда нейтральны относительно друг друга. По этой причине может происходить необратимое изменение состояния металлических поверхностей, их разрушение. Разрушение металлов под влиянием воздействия на них сред, с которыми они находятся в контакте, называют коррозией. В зависимости от среды, вызывающей коррозию, она может быть жидкостной, газовой, атмосферной. Однако по механизму протекания коррозионных процессов различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия имеет место в случае химического взаимодействия металла, например, с кислородом воздуха или коррозионно-активных веществ, содержащихся в жидкостях, не проводящих электрический ток. Примером может служить коррозия деталей топливоподающей аппаратуры дизелей (рис. 1). Ее вызывают меркаптаны (R-Н-S), содержащиеся в топливе. Они очень агрессивны даже в присутствии следов влаги.

Рисунок 1. Коррозия рабочих поверхностей деталей топливоподающей аппаратуры дизеля:а- рейка топливного насоса:1- рейка;2- коррозия:б- детали регулятора:1- тарелка;2- шар;3- коррозия

Химической коррозии подвергаются гильзы цилиндров дизелей, их поршневые кольца. Ее вызывают конденсирующиеся отработавшие газы.

В дизельном топливе содержится до 0,2 % различного состава серосодержащих веществ. При сгорании топлива, в зависимости от режима работы двигателя, образуются окислы серы SО2или SО3, содержащиеся в отработавших газах. В присутствии влаги окислы преобразуются в кислоты Н2SО3или Н2SО4. Они химически взаимодействуют с металлом гильз, подвергая их коррозии. Если при постановке на хранение (консервацию) не принять специальных мер, то после некоторого периода поражение коррозией при последующей эксплуатации ПМ приведет к увеличению износов гильз цилиндров в 1,5-2 раза, а шеек коленчатого вала - на 15-20 %.

Электрохимическая коррозия возникает в случае, если химическая коррозия сопровождается протеканием на поверхности металла и среды электрического тока. Электрохимическая коррозия имеет место, если среда, взаимодействующая с металлом, является электролитом. Его роль может выполнять влага, адсорбирующаяся на металлических поверхностях. В ее составе могут присутствовать окислы, например, SО2, СО2, морские соли вблизи берегов морей.

Рисунок 2. Схема микрогальванических элементов: 1 - деталь из стали, 2 - капля влаги (электролит)

Источником электрического тока является разность электродных потенциалов различных частиц металла. Пусть, например, на фрагменте металлической детали находятся Zn, Сu и Fе (рис. 2). Их электронные потенциалы соответственно равны -0,76; +0,34 и -0,23 В. Под каплей влаги, являющейся электролитом, образуются три микрогальванические элемента. Кроме того, каждый из них образует микрогальванический элемент со сталью (- 0,36 В). Частицы с более отрицательным электродным потенциалом будут разрушаться.

На незащищенной от влияния внешней среды металлической поверхности образуется бесчисленное множество таких микроэлементов. Часто такой вид коррозии реализуется в атмосфере воздуха, поэтому такая коррозия называется атмосферной.

В реальных условиях металлы неоднородны. На поверхности металлических изделий находятся кристаллические зерна различной ориентации, состав металла которых может быть различным вследствие микроликвации, сам сплав может иметь неоднородное строение. Из-за этой неизбежной неоднородности разные участки поверхности деталей характеризуются различными потенциалами. Участки с более отрицательным электродным потенциалом играют роль анодов. Они и будут разрушаться. Механические напряжения также увеличивают отрицательные потенциалы, они усиливают электрохимическую коррозию.

Неоднородность металла деталей, разные напряжения в различных их частях, неодинаковая интенсивность коррозионных процессов являются причиной образования различных форм коррозионных поражений (рис. 3).

Рисунок 3. Формы коррозионных разрушений:1- сплошная равномерная;2- сплошная неравномерная;3- пятнами;4- язвами;5- точечная;6- межкристаллитная

В результате коррозии на металлических поверхностях образуются пленки из окислов. Пленки на стали рыхлые, непрочные, легко разрушаются. Этот процесс непрерывный и является причиной разрушения металлов. В течение года в нашей стране выходит из строя около 20 млн т металлических конструкций.

Слой окисла на деталях из цветных металлов прочные, плотные, они защищают металл от коррозионного разрушения. Такие изделия не требуют защиты от коррозии. Поэтому можно сказать, что интенсивность коррозии во многом определяется свойствами среды, воздействующей на металлы.

Список литературы

1. Кропотова Н.А. Анализ жесткости климата определяющий надежность узлов металлоконструкций рабочего оборудования при проведении работ в экстремальных условиях. / Н.А. Кропотова. // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) - 2016. - № 54. Т. 2. С. 57-60.

2. Кропотова Н.А. Обоснование надежности работы пожарных автомобилей при воздействии пагубных климатических факторов. / Н.А. Кропотова. // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) - 2016. - № 54. Т. 2. С. 50-53.

3. Пучков П.В. Магнитожидкостное уплотнение подшипника качения. / П.В. Пучков, А.В. Топоров, Н.А. Кропотова, И.А. Легкова. // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Наука и образование в социокультурном пространстве современного общества». В 3-х частях. - Смоленск. 2016. С. 33-35.

4. Кропотова Н.А. Обеспечение работоспособности пожарных автомобилей при реализации основных видов ремонта. / Н.А. Кропотова. // 2016. - № 55. Т. 1. С. 68-72.

Размещено на Allbest.ru