Защита металлов от коррозии как аспект инновационной деятельности
| Вид материала | Документы |
СодержаниеРациональное природопользование В лаборатории по разработке универсальных ингибиторов коррозии оборудования нефтегазового комплекса |
- «Вызов», 86.73kb.
- Vi методы защиты от коррозии металлов и сплавов, 783.92kb.
- План-конспект открытого урока по химии в 10 классе. Учитель химии: Берцева, 103.65kb.
- Методическая разработка урока химии по теме: «понятие о коррозии металлов, способы, 159.91kb.
- Урок в 9-м классе по теме "Коррозия", 149.58kb.
- Аннотация дисциплины «коррозия и защита металлов», 13.74kb.
- «Электрохимические методы защиты металлов от коррозии», 282.48kb.
- Иванов Е. С. Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах: Справочник, 73.76kb.
- Тема урока исследования, 175.86kb.
- Реферат На тему: Коррозия металлов, 45.45kb.
Защита металлов от коррозии как аспект инновационной деятельности
Прямые потери от коррозии в мире в настоящее время составляют 200 - 300 миллиардов долларов в год, многократно превышая годовой бюджет нашей страны. Нетрудно понять, что и в Российской Федерации с ее изношенными основными металлофондами потери от коррозии чрезвычайно велики. Мало того, разрушение металлов рождает и многочисленные экологические проблемы – это разрыв нефте- и газопроводов, многотоннажный разлив нефтепродуктов и токсичных веществ, аварии на аммиакопроводах и т.д.
Коррозия металлов ускоряется в десятки и сотни раз, если в эти процессы включаются микроорганизмы. Биоповреждения, снижающие долговечность и сохранонность техники и сооружений, представляет собой большую социальную и научно-техническую проблему. Микробному разрушению подвергается практически все, что нас окружает: металл, бетон, стекло, камень, резина, кожа, асфальт, текстиль, пластмассы, смазки и др. Постоянного контроля и разработки мер по предотвращению и, по крайне мере, снижению эффектов биокоррозии требуют сооружения и оборудования жилищно-коммунального хозяйства, системы газо- и водоснабжения, канализации, средств связи и транспорт, строительные конструкции, в том числе и оборудование нефтегазоперерабатывающей промышленности.
Общие потери металла в результате коррозии электрохимического и биологического характера достигают 30 % годового производства, причем 10 % теряется безвозвратно. За все время массового производства и применения металлов (300 – 400 лет) потеряно до 75 % произведенного. В ряде случаев наносимый ущерб вообще нельзя выразить в денежных единицах: сюда относятся аварии, приводящие к потере здоровья и гибели людей, связанные со взрывами, с разрушением химического оборудования; катастрофы авиалайнеров и морских судов и т.д. Однако, для того чтобы предложить мероприятия по противодействию разрушения существующих и особенно давно эксплуатируемых конструкций и сооружений, необходимо произвести тщательное обследование объекта, так называемое мониторинговое наблюдение, с выявлением причин возникновения коррозии.
В связи с актуальностью и многоаспектностью представленной проблемы в рамках направления « Рациональное природопользование», возглавляемого доктором химических наук, профессором Цыганковой Л.Е., созданы лаборатории, ориентированные на выполнение комплексных коррозионных исследований и разработку новых методов защиты металлов от разрушения.
 |
| Фото 1. Румянцев Ф.А. за работой в лаборатории «Химическое сопротивление материалов» |
В лаборатории по разработке универсальных ингибиторов коррозии оборудования нефтегазового комплекса под руководством кандидата химических наук, доцента Бернацкого П.Н. осуществляются многосторонние исследования коррозионной стойкости сталей в средах и условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации, которые могут быть перспективными для изготовления трубной продукции. Что на современном этапе развития нефте- и газодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностей особенно актуально, поскольку уделяется большое внимание уменьшению загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами. Кроме того, изучается влияние защитных покрытий, введения ингибиторов (соединений, снижающих скорость коррозии) в агрессивную среду, использование катодной и анодной защит.
 |
| Фото 2. Алёхина О.В. за работой в лаборатории «Электрохимии и коррозии металлов» |
Основным направлением научной деятельности лаборатории «Биокоррозии» (руководитель – кандидат химических наук Матвеева М.В.) являются исследования механизма биокоррозионных процессов и разработка методов защиты на основе использования современных технологий. В лаборатории разрабатываются методы подавления жизнедеятельности коррозионно-активных микроорганизмов, бактерицидные продукты на основе индивидуальных представителей основных классов химических соединений и технологических смесей в качестве замедлителей биокоррозии. В процессе работы выполняются научные и прикладные исследования, разрабатываются тематические планы образовательных и научно-исследовательских работ, а также ведется просветительская деятельность по проблеме среди учебных заведений и населения Тамбова и области.
Модернизация лабораторий предполагает приобретение электрохимического измерительного комплекса (потенциостаты, анализатор импеданса, кулонометры, атомной силовой микроскоп) и микробиологического оборудования (световые микроскопы, бокс микробиологической безопасности, стерилизатор – автоклав и др.). Подобная модернизация значительно расширит научно-исследовательские возможности лабораторий: позволит проводить более детальные исследования поведения металлов в агрессивных средах, в том числе в присутствии эффективных ингибиторов коррозии; изучать влияние ингибированных масляных композиций, нанесенных в качестве защитных покрытий на металл, а также комплексного действия индивидуальных масляных пленок на поверхности металла при одновременном присутствии ингибиторов в агрессивной коррозионной среде. Эти исследования помогают правильно выбрать условия эксплуатации технологического оборудования и продлить сроки его службы.
Кроме того, одним из новых и перспективных направлений созданных лабораторий является применение наноматериалов, и в первую очередь углеродного наноматериала, в области электрохимических и противокоррозионных исследований. Для защиты от коррозионного разрушения наиболее распространенных марок стали и изделий из них разрабатываются новые защитные покрытия с масляным связующим и нанографитовыми наполнителями, являющимися наиболее перспективными антикоррозионными присадками. Исследования проводятся в условиях сероводородной, углекислотной и атмосферной коррозии. Исходя из результатов исследований, разрабатываются новые методы защиты металлов от наиболее распространенных видов коррозии с использованием наноструктурированных углеродных материалов, оценивается доля потерь металлофонда и возможные химико-экологические последствия этого разрушения. Углеродные нанотрубки применяются в качестве электродного материала в процессе получения, накопления и хранения водорода (аккумуляторы водорода), что открывает перспективу использования УНТ при создании экологически чистых электрохимических источников тока.
Лаборатории имеют творческие связи с рядом учреждений и предприятий, производящих ингибиторы коррозии: НИИХИМПОЛИМЕР (г. Тамбов), ОАО «АМДОР (г. Санкт-Петербург), Институт Физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (г. Москва) и др. В рамках этих сотрудничеств проводятся совместные исследования защитного действия ингибирующих веществ, определяются условия их оптимального использования. Результаты исследовательской деятельности лабораторий могут быть полезны как предприятиям Тамбова и области, так и нефтегазовым компаниям Оренбурга и Западной Сибири.
На базе созданных лабораторий проводится подготовка, переподготовка и повышение квалификации выпускников ВУЗов, работников промышленных предприятий и сотрудников НИИ путем внедрения новых методов организации работы. Также запланировано прохождение предквалификационной практики студентами специализации «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии», организация выполнения выпускных дипломных работ бакалавров и магистров по направлению «Химия», диссертационных работ по специализациям «Электрохимия» и «Технология электрохимических процессов и защита от коррозии».
Алехина О.В. – к.х.н., доцент кафедры органической и биологической химии
Бернацкий П.Н. - к. х. н., доцент кафедры аналитической и неорганической химии
Матвеева М.В. – к.х.н., научный сотрудник Лаборатории «Электрохимии и коррозии металлов»
Румянцев Ф.А. – к.х.н., доцент кафедры аналитической и неорганической химии