Восстановления отказавших

В активных средах для анодного покрытия скорость коррозии определяется разностью потенциалов контактирующих электродов (покрытие - основа), а длительность защиты - скоростью растворения покрытия и его толщиной. Поэтому повышение коррозионной стойкости самого покрытия способствует увеличению долговечности системы покрытие - основа. В активных средах анодное растворение металлов протекает при поляризации анодного процесса менее значительной, чем для катодного. Контактный ток пары в этом случае определяется в основном перенапряжением катодного процесса и связан со вторичными явлениями, изменяющими поведение контактных пар. Методы, повышающие катодный контроль: например, повышение перенапряжения водорода для сред с водородной деполяризацией или уменьшение эффективности работы катодов, в том числе за счет вторичных явлений, будут способствовать снижению скорости саморастворения покрытия; и, наоборот, катодные включения с низким перенапряжением восстановления окислителя стимулируют коррозионное разрушение системы.

При протекании коррозионного разрушения процесс окисления металла сопряжен с процессом восстановления окислителя из коррозионноактивной среды. В простейшем случае процессу ионизации металла соответствует процесс восстановления одного окислителя. Область, в которой будет находиться потенциал корродирующего металла, зависит от природы металла (сплава) и окислителя.

При этом устанавливается потенциал коррозии Ек, и скорость растворения металла, соответствующая скорости коррозии iK, равна скорости восстановления окислителя (окислителей).

При нахождении металла в активном состоянии с ростом концентрации окислителя скорость коррозии металла возрастает. На рис. 5 показано, что с ростом концентрации окислителя скорость коррозии увеличивается (кривые / и 2). Наоборот, снижение концентрации окислителя приводит к замедлению коррозии. При еще больших концентрациях окислителя может наступить такой случай, когда скорость восстановления окислителя станет

Рис. б. Поляризационная диаграмма, поясняющая влияние концентрации и природы окислителя на потенциал коррозии; 1, 2, 3 >— катодные поляризационные кривые восстановления окислителя I рри концентрациях с„ с*, ?>'• Ct < сг < Сц', ^ ~ катодная поляризационная кривая окислителя II

При достаточно высоких скоростях восстановления окислителя скорость процесса начинает определяться доставкой окислителя к поверхности металла — все частицы окислителя у поверхности металла восстанавливаются и концентрация его в приповерхностном слое становится равной нулю. Процесс восстановления в этом случае лимитируется скоростью диффузии (участок б). При диффузионных ограничениях скорость процесса возрастает с увеличением концентрации окислителя и степени перемешивания раствора и не зависит от потенциала металла.

Химическая гетерогенность поверхности сплава оказывает влияние также на скорость процесса восстановления окислителя из раствора, сопряженного е процессом окисления (растворения) сплава. Поэтому на отдельных участках сплава скорость катодного процесса при одном и том же потенциале, строго говоря, будет различной. В случае физической неоднородности поверхности (выход на поверхность кристаллитов с разной ориентацией граней) скорость восстановления окислителя (например, Н3О*-иона) может быть близка по величине. В присутствии ингибитора различие также может стать существенным из-за разной адсорбционной способности кристаллографических граней [25].

Таким образом, поверхность сплава (металла) может также характеризоваться группой парциальных катодных кривых, вклад каждой из них в общий суммарный катодный процесс определяется скоростью процесса восстановления окислителя и площадью отдельных участков. Одновременное рассмотрение группы парциальных катодных и анодных кривых усложняет подход к анализу коррозионного процесса. Поэтому предлагается рассматривать величину коррозионного потенциала, который устанавливается после помещения сплава в коррозионноактивную среду, и его положение на парциальных анодных кривых структурных составляющих. В момент помещения сплава в раствор отдельные

При ПИТТИНРОВОЙ коррозии основное коррозионное разрушение локализуется на отдельных небольших участках металла (магний, алюминий, железо, никель, титан и др.) и протекает с большой скоростью, что может приводить к сквозной точечной коррозии металла. Питтинговая коррозия наблюдается, обычно, когда основной металл находится в пассивном состоянии. Ионы-акти» ваторы (СГ, Вг~, I") адсорбируются в основном на участках поверхности, где пленка оксида несовершенна (металлические или неметаллические включения, искажающие или нарушающие кристаллическую структуру оксида) [22]. Анионы частично замещают кислород в оксиде и образуют хорошо растворимые поверхностные комплексные ионы. Пассивная пленка нарушается, и металл начинает непосредственно контактировать с раствором. Потенциал металла на этих участках имеет более отрицательное значение, чем потенциал основного металла, покрытого оксидной пленкой, что приводит к возникновению локальных токов. Если пассивная пленка не обладает большим омическим сопротивлением, то система заполяризовывается и на участках питтингооб-разования в основном протекает интенсивно анодный процесс, а катодный процесс восстановления окислителя идет на пассивной поверхности металла. При этом миграция анионов-активаторов идет в оеновном к участкам питтингообразования.

На рис. 17 представлена диаграмма, поясняющая явление щелевой коррозии, Приводятся две парциальные кривые катодного восстановления окислителя в ще-

ли (диффузионное ограничение) и на поверхности конструкции, где скорость определяется электрохимической кинетикой восстановления окислителя.

В свою очередь время восстановления отказавших систем зависит от самых разнообразных случайных

3. Устанавливаются законы распределения времени возникновения отказов и времени восстановления отказавших элементов.

3. Устанавливаются законы распределения времени возникновения отказов и времени восстановления отказавших элементов.

Для них так же, как и для всех алгоритмов условных систем, изложенных в главах 2, 3 и 4, входной информацией являются законы распределения времени возникновения отказов элементов (систем), законы распределения времени восстановления отказавших элементов (систем) и структуры систем, отражающие тот или иной метод резервирования.

момент времени ^Стац установления стационарного значения KT(t) при всех четырех законах времени возникновения отказов и времени восстановления отказавших элементов (систем).

Структура системы с общим резервированием с целой кратностью при идеальных переключающих устройствах и с восстановлением вышедших из строя элементов (систем) изображена на рис. 5.7. Существо работы системы в целом (рис. 5.7) в случае восстановления отказавших систем состоит в том, что при отказе основной системы в работу вступает любая из резервных систем, а отказавшая система ремонтируется и затем снова используется как резервная система. Отказ системы в целом наступает тогда, когда все резервные системы будут использованы и находящиеся в ремонте системы не успевают отремонтироваться к моменту отказа работающей системы.

На рис. 5.8 изображена временная эпюра случайной ситуации, возникшей при 1-м опыте, для системы рис. 5.7 в случае нагруженного резерва и восстановления отказавших систем. Сплошными линиями изображено случайное время непрерывной работы отдельных систем, а двойными линиями — время восстановления соответствующих систем. Состояние системы от момента включения одной отремонтированной системы до момента включения следующей отремонтированной системы

На основании изложенного можно записать алгоритм определения безотказного времени работы системы при общем нагруженном резервировании и восстановления отказавших систем:

Рис. 5.9. Укрупненная блок-схема алгоритма определения Гс системы рис. 5.7 в случае нагруженного резерва и восстановления отказавших систем.

Рис. 5.11. Временная эпюра случайной ситуации, сложившейся при /-м опыте, для системы рис. 5.7 в случае ненагруженного резерва и восстановления отказавших систем.

Рис. 5.12. Блок-схема алгоритма определения Гс системы рис. 5.7 в случае ненагруженного резерва и восстановления отказавших систем.