Предупреждение процесса коррозии при хранении техники

Подготовка техники к хранению в межсезонный период является достаточно сложным организационно-техническим мероприятием, выполняемым инженерной службой предприятий агропромышленного комплекса и нередко от качества проведения данной операции зависит дальнейшая эксплуатационная надежность машин. Как показывает опыт последних лет далеко не все производители сельскохозяйственной продукции могут выделить достаточное количество материальных ресурсов для обустройства зон закрытого хранения для техники на длительный период [1,2]. Учитывая данное обстоятельство на первый план выходят способы хранения с использованием консервационных материалов, обеспечивающих защиту поверхностей машин от воздействия атмосферных факторов. Промышленностью выпускается широкий спектр разнообразных материалов, позволяющих предупредить развитие коррозионных процессов на поверхности сельскохозяйственной техники, но большинство из этих составов имеют крайне низкую эффективность при использовании в труднодоступных местах, например, в сварных и стыковых соединениях деталей машин [3]. В связи с этим в условиях сельского хозяйства актуальной задачей улучшение защитных свойств составов без существенного повышения их стоимости [4].

В конструкции зерноуборочных комбайнов одним из основных элементов является обшивка, которая с несущими элементами комбайна соединяется сваркой и различными резьбовыми соединениями [5]. При подготовке техники к хранению необходимо особое внимание уделять консервации стыковых и сварных соединений [6]. Для предотвращения коррозионного разрушения сварных и стыковых соединений техники в период длительного хранения широко применяются пластичные противокоррозионные вещества, защитное действие которых основано на механической изоляции поверхности машин от действия внешних климатических факторов [7]. Получаемое защитное покрытие обладает высокой водостойкостью и сопротивлением к окислению.

Основным недостатком этого способа защиты является то, что пластичные противокоррозионные вещества, обладая высокой вязкостью, не проникают в зазоры, которые в процессе эксплуатации могут заполняться влагой. В результате под слоем защитного покрытия в зазорах продолжает интенсивно проходить процесс электрохимического разрушения металла, за счет имеющейся там влаги и воздуха [8,9].

При длительном хранении под действием солнечной радиации и других климатических факторов пластичные смазки начинают высыхать и оседать в зазоры, что приводит к образованию над зазорами микротрещин в защитном слое консерванта, через которые в зазоры поступают свежие порции кислорода воздуха и влаги, что приводит к интенсификации процесса электрохимического разрушения соединений машин.

Поэтому для повышения эффективности защиты от коррозии соединений необходимо перед нанесением пластичных смазок заполнить зазоры и трещины в соединениях консервационным составом, обладающим высокими проникающими и водовытесняющими свойствами, и позволяющим тормозить процесс коррозионного разрушения, даже при поступлении к зазорам кислорода и влаги [10].

Важная особенность электрохимического разрушения, происходящего в зазорах стыковых и сварных соединений заключается в том, что скорость коррозии различна по всей глубине соединения. Это объясняется тем, что находящийся в узкой щели кислород быстро расходуется и возникают зоны с различной его концентрацией, на границе между которыми окислительные процессы протекают особенно интенсивно. Если рассмотреть стыковые соединения, то можно выделить два участка, опасные в коррозионном отношении, которые расположены по краям соединения (рисунок 1) [7,9].

1, 2 – соединяемые детали; 3 – соединительный элемент

,   участки интенсивного коррозионного разрушения

Из этих участков наиболее сильному разрушению подвергается участок , над которым может скапливаться и удерживаться влага, за счет конденсации и выпадения осадков. Этот же участок и определяет прочность стыкового соединения, так как расположен между соединительным элементом и рабочими поверхностями соединяемых деталей. Скорость коррозионного разрушения металла на участке  в несколько раз ниже, чем на участке , так как этот участок корродирует только в результате адсорбции поверхностью паров воды из воздуха.

Следовательно, для уменьшения скорости коррозионного разрушения стыкового соединения необходимо предупредить развитие электрохимических процессов в зоне , которая находится на расстоянии нескольких миллиметров от поверхности стыкового соединения.

В целях предупреждения развития электрохимических процессов, протекающих в зазорах и трещинах стыковых и сварных соединений, может быть использован метод катодной протекторной защиты, физический смысл которого заключается в том, что при контакте металлов через слой электролита металл, обладающий более низким потенциалом, служит анодом, и разрушается, в то время как другой металл служит катодом и не подвергается коррозионному разрушению. В практике катодной защиты лучшими протекторными материалами считаются сплавы на основе цинка [11]. Площадь протектора должна составлять 0,2-0,5% от площади защищаемой конструкции.

Применение метода катодной протекторной защиты позволит при сравнительно низких материальных затратах полностью прекратить или резко снизить коррозионное разрушение защищаемого соединения даже при условии негативного воздействия внешних факторов.

Литература:

1. Бышов Н.В., Борычев С.Н., Кокорев Г.Д. [и др.] Перспективы организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин в сельском хозяйстве. – Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2016. – 95 с.
2. Бышов Н.В., Борычев С.Н., Кокорев Г.Д. [и др.] Развитие системы межсезонного хранения сельскохозяйственных машин в условиях малых и фермерских хозяйств. – Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2016. – 112 с.
3. Борычев С.Н., Шемякин А.В., Терентьев В.В., Киселев И.А. Защита сельскохозяйственной техники от коррозии. // Международный научный журнал. – 2017. – № 2. – С. 90-94.
4. Павлов И.А., Павлов И.П., Сергеев В.М. Битумные композиции для защиты от коррозии сельскохозяйственной техники // Международный научный журнал. – 2010. – № 1. – С. 46-50.
5. Пучин Е.А. Противокоррозионная защита сварных конструкций зерноуборочных комбайнов при эксплуатации: дис. канд. техн. наук // Е.А. Пучин. – Москва, 1988. – 176 с.
6. Шемякин А.В., Латышёнок М.Б., Терентьев В.В. [и др.] Повышение эффективности противокоррозионной защиты стыковых и сварных соединений сельскохозяйственных машин консервационными материалами. // Известия Юго-Западного государственного университета. – Курск, 2016. – № 2. – С. 87-91.
7. Терентьев В.В. Разработка установки для двухслойной консервации сельскохозяйственной техники и обоснование режимов ее работы: дис. … канд. техн. наук // В.В. Терентьев. – Рязань, 1999. – 173 с.
8. Десятов Ю.В., Терентьев В.В., Латышёнок М.Б. К вопросу защиты от коррозии сельскохозяйственной техники при хранении. // Сб. науч. тр. 50-летию РГСХА посвящается. – Рязань, 1998. – С. 184-185.
9. Терентьев В.В., Латышёнок М.Б. Анализ ухудшения сельскохозяйственной техники в период хранения. // Сб. Актуальные проблемы и их инновационные решения в АПК. Материалы науч.-практ. конф., посвященной 165-летию со дня рождения П.А. Костычева. – Рязань, 2010. – С. 23-26.
10. Латышёнок М.Б., Терентьев В.В., Малюгин С.Г. Ресурсосберегающая технология консервации сельскохозяйственных машин. // Сб. науч. тр. Современные энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии и системы сельскохозяйственного производства. – Рязань, 1999. – С. 98-101.
11. Шемякин А.В., Терентьев В.В., Морозова Н.М., Кожин С.А, Кирилин А.В. Применение метода катодной протекторной защиты для снижения потерь металла при хранении сельскохозяйственной техники. // Вестник РГАТУ. – 2016. – № 4 – С. 93-97.