Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego




Pobierz 52.18 Kb.
NazwaRodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego
Data konwersji06.01.2013
Rozmiar52.18 Kb.
TypDokumentacja

  1. RODZAJE KOROZJI

Pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego:

    1. korozja chemiczna (utlenianie metalu) - zachodzi wskutek bezpośredniej reakcji chemicznej metalu z otaczającym środowiskiem, której nie towarzyszy przepływ prądu elektrycznego.

    2. korozja elektrochemiczna - zachodzi w roztworach elektrolitu oraz w atmosferze. Procesowi niszczenia materiału towarzyszy lokalny przepływ prądu elektrycznego wskutek pracy obecnych na powierzchni metalu mikro – lub makroogniw korozyjnych.

Ze względu na charakter zniszczeń powodowanych przez korozję:

    1. korozja równomierna – najbardziej powszechna forma występowania korozji ogólnej czyli korozji rozprzestrzenionej na całej powierzchni metalu. Charakteryzuje się prawie jednolitym niszczeniem powierzchni.

    2. korozja wżerowa – jedna z najniebezpieczniejszych form korozji miejscowej, czyli korozji lokalizowanej w niektórych określonych miejscach powierzchni metalu. Przebiegając na niewielkich, niezbyt rozległych obszarach powierzchni jednocześnie rozwija się znacznie w głąb materiału, tworząc tzw. wżery. Powoduje to istotne osłabienie lokalne konstrukcji wskutek kilku do kilkunastokrotnie większej głębokości wżerów, od głębokości równomiernych ubytków korozyjnych na pozostałych częściach powierzchni.

    3. korozja punktowa – jedna z odmian wżerowej. Średnica zaatakowanych miejsc sięga 0,2 do 1 mm. Rozwijając się w głąb metalu zniszczenia mogą z biegiem czasu spowodować rozszczelnienie zaatakowanego elementu.

    4. korozja selektywna – występująca w stopach, prowadzi do znacznego obniżenia własności wytrzymałościowych metalu. Składnikowo – selektywna charakteryzuje się wybiórczym roztwarzaniem jednego ze składników stopu.

    5. korozja międzykrystaliczna – prowadzi do niszczenia materiału wzdłuż granic kryształów. Charakterystycznym objawem jest znaczne pogorszenie własności mechanicznych metalu mimo jego pozornie nie zmienionego wyglądu.

    6. korozja powierzchniowa – rozwija się w metalu równolegle do jego powierzchni i prowadzi do obserwowanego niejednokrotnie pęcznienia lub rozwarstwiania się metalu.

    7. korozja śródkrystaliczna – przejawia się wstępowaniem rys przebiegających poprzez ziarna metalu.

  1. METODY OCHRONY PRZED KOROZJĄ

  1. Ochrona za pomocą powłok malarskich: warunkami stosowania tej metody jest dobra przyczepność powłoki do metalu i jej wysoka szczelność. Spełnienie tych warunków zależy od rodzaju i jakości nakładanych farb i od stanu powierzchni metalu.

Metody przygotowania powierzchni stalowych:

    1. Czyszczenie ręczne i mechaniczne.

    2. Piaskowanie i śrutowanie przy użyciu aparatów ciśnieniowych i bezpyłowych (odsysanie pyłu).

    3. Trawienie w kwasach – usuwanie zgorzeliny oraz rdzy przez zanurzenie blach lub profili w kwasie o odpowiednim stężeniu.

    4. Czyszczenie płomieniowe – płomieniem tlenowo – acetylenowym. Ogrzanie powierzchni palnikiem, a następnie dokładne szczotkowanie. Słaba skuteczność w usuwaniu zgorzeliny, wysoki koszt.

    5. Czyszczenie elektrołukowe – ogrzewanie powierzchni metalu łukiem elektrycznym przy jednoczesnym mechanicznym usuwaniu zanieczyszczeń i zgorzeliny, odłączonej wskutek nagłych zmian temperatury.

Farby okrętowe:

  1. Farby gruntowe do ochrony czasowej.

  2. Farby do części podwodnej kadłubów okrętowych – stosowane do ochrony zewnętrznego poszycia od korozji i od porastania. Ochrona przed korozją części podwodnej jest trudna ze względu na dużą agresywność wody morskiej i trudności w dokonywaniu remontów, odbywających się w dość długich odstępach czasu na doku.

  3. Farby wodnicowe – stosowane w pasie zmiennego zanurzenia w obszarze dużego zagrożenia korozyjnego z powodu oddziaływania silnie natlenionej wody morskiej i działania atmosfery.

  4. Farby nadwodne – służą do malowania poszycia kadłuba powyżej pasa wodnicowego, nadbudówek, masztów, pokryw oraz zrębnic lukowych. Znajdują także zastosowanie do malowania wewnętrznych powierzchni.

  5. Farby zbiornikowe – wykazujące właściwości farb podwodnych, a ponadto odporność na działanie produktów naftowych, nietoksyczność przy zastosowaniu do zbiornika wody pitnej, olejów jadalnych i innych środków spożywczych, odporność na krótkotrwałe działanie pary wodnej lub alkaliów.

  6. Farby różne i masy:

  • farby pokładowe: konserwacja pokładu i nadanie mu właściwości przeciwślizgowych,

  • farby do malowania chłodni i ładowni ryb,

  • emalie kabinowe,

  • emalie maszynowe,

  • masy do uszczelniania pokładów.

Technologia prac malarskich:

      1. Przy użyciu pędzli,

      2. przy użyciu wałków,

      3. przy użyciu pistoletów:

          1. o natrysku konwencjonalnym za pomocą sprężonego powietrza,

          2. o natrysku hydrodynamicznym.

Kontrola jakości prac malarskich:

Ocena powłok malarskich polega na kontroli następujących własności:

  1. Stopień wyschnięcia,

  2. Przyczepność,

  3. Ewentualna obecność takich wad jak: zacieki, zmarszczenia, ospowatość, nierównomierność pokrycia,

  4. Grubość powłoki (elkometr magnetyczny).

  1. Ochrona za pomocą powłok metalowych i nieorganicznych.

Przygotowanie powierzchni pod powłoki nieorganiczne i metalowe – występują różne metody w zależności od sposobu nakładania danej powłoki ochronnej:

  • trawienie w kwasie siarkowym lub roztworze wodorotlenku sodowego,

  • piaskowanie.

Powłoki metalowe do ochrony:

  • części podwodnej – przy użyciu powłok cynkowych i aluminiowych,

  • elementów wyposażenia statku – przy użyciu powłok cynkowych, aluminiowych i kadmowych,

  • elementy armatury ,przyrządów, urządzeń i instalacji elektrycznych – przy użyciu powłok cynkowych, kadmowych, srebrnych.

Metody pokrywania:

  • metoda ogniowa, polegająca na zanurzeniu do roztopionego metalu,

  • metoda galwaniczna (armatory, przyrządów, drobne elementy wyposażenia),

  • metoda natryskowa.

Powłoki nieorganiczne powłoki otrzymane wskutek reakcji metalu z odpowiednimi związkami chemicznymi przy wytwarzaniu trudno rozpuszczalnej soli lub tlenku tegoż metalu. Metody to:

  • fosforowanie,

  • chromianowanie,

  • chemiczne utlenianie : czernienie żelaza, oksydowanie aluminium i jego stopów, czernienie miedzi i jego stopów.

  1. Ochrona elektrochemiczna.

Metody ochrony elektrochemicznej są jedną z najbardziej skutecznych form zabezpieczania metali przed korozją, przy ich użytkowaniu w warunkach stałego zanurzenia w roztworach elektrolitów. Przy pierwszym podziale rozróżnia się:

  • ochronę anodową,

  • ochronę katodową.

Ochrona anodowa polega na anodowej polaryzacji konstrukcji i nie jest dotychczas stosowana w przemyśle okrętowym stosuje się ją do ochrony aparatury chemicznej.

Ochrona katodowa wykorzystująca zjawisko polaryzacji katodowej jest szeroko stosowana poprzez szereg swoich wariantów do ochrony i ich wyposażenia.

W jej obrębie dokonuje się dalszego podziału wg użytego źródła prądu na:

  • ochronę za pomocą zewnętrznego źródła prądu,

- z regulacją automatyczną,

- z regulacją ręczną.

  • ochronę za pomocą anod galwanicznych,

  • ochrona drenażowa.

  1. Inne metody ochrony przeciwkorozyjnej:

a) Powłoki z tworzyw sztucznych (polimerów) nakładane zwykle metodą natryskową ( płomieniową lub bezpłomieniową),

b) Za pomocą olejów i smarów – na czas transportu silników lub innych maszyn,

c) Konserwacja bezsmarowa – zanurzenie w kąpieli przeciwkorozyjnej typu W – 5,

d) Powłoki zdzieralne z tworzyw sztucznych,

e) Obniżenie wilgotności powietrza w zbiorniku lub zmniejszenie dostępu tlenu.

Metody te są stosowane do ochrony zbiorników rozładowanych lub też do ochrony części powierzchni zbiornika znajdującego się na produktem naftowym. Metoda:

  • Poprzez obniżenie wilgotności powietrza, które można dokonać dwoma sposobami: przez wtłaczanie do zbiorników powietrza o niskiej wilgotności lub przez wtłaczanie gorącego powietrza o nieregularnej wilgotności,

  • Poprzez zmniejszenie zawartości tlenu w zbiorniku

f) zastosowanie inhibitorów.

  1. WYMIEŃ I OPISZ SIŁ ZEW. DZIAŁAJĄCE NA STATEK

Siły zewnętrzne działające na statek możemy podzielić ze względu na sposób ich oddziaływania na elementy konstrukcji, na następujące:

  1. siły powierzchniowe dzielą się na :

  • aeromechaniczne, które z uwagi na sposób oddziaływania tej siły dzielą się na:

  • aerostatyczne (nie zależą od czasu),

  • aerodynamiczne (zależą od czasu, różnicy ciśnień, przejawiają się w postaci wiatrowania. Dzielą się one na:

  • średnie (średni moment przechylający, moment obracający, siła dryfu, siła dodatkowego oporu),

  • zmienne.

  • Hydromechaniczne, które dzielą się na:

  • Hydrostatyczne (siły wyporu siły przywracające – odpowiadają za powrót statku do początkowego stanu równowagi, moment prostujący),

  • Hydrodynamiczne, które przedstawia się na dwa sposoby:

  • siły guasistatyczne,

  • siły jawne dynamiczne, które dzielą się na:

— radiacyjne,

— wymuszające.

  1. siły masowe (są związane z ciężarem ładunku), dzielą się na:

  • siły ciężkości ładunków, kadłuba, zapasów działające w sposób statyczny,

  • siły bezwładności tych ciężarów występujące przy niejednostajnych ruchach statku (dynamiczne).

3. siły skupione (działające na wybrane części) – do tych sił zalicza się : napór pędnika, siła trzymania kotwicy, siła podparcia na mieliźnie.

  1. WYMIEŃ I OPISZ OBCIĄŻENIA WYSTĘPUJĄCE KONSTRUKCJI KADŁUBA

Kadłub statku podczas budowy i eksploatacji jest poddawany różnorodnym obciążeniom wywołanym przez siły zewnętrzne, wśród których wyróżniamy:

  • Obciążenia statyczne występujące w wyniku działania sił statycznych,

  • Obciążenia dynamiczne występujące w następstwie działań sił dynamicznych.

Dzielą się na:

    • Obciążenia dynamiczne – wolnozmienne – są najtrudniejsze do opisania; występują w trakcie eksploatacji statku i wynikają z działania środowiska morskiego na statek (falowanie), takie obciążenia przestawia się w postaci funkcji losowej.

    • Obciążenia dynamiczne – szybkozmienne – są wywołane drganiami i wibracjami kadłuba oraz układu napędowego statku. Powstają w wyniku slemingu – część dziobowa statku uderza o falę, w wyniku pracy urządzeń na statku, silnika agregatu.

Określenie pełnego stanu obciążenia jest zagadnieniem bardzo skomplikowanym. Większość stanu obciążeń występuje w trakcie eksploatacji statku na morzu, dotyczy to szczególnie obciążeń dynamicznych. Analiza obciążeń dynamicznych jest najbardziej skomplikowana. Wielkość i zakres występowania tych obciążeń nie zawsze jest do końca znany. Dlatego w wypadkach, gdy model dynamiczny jest nieznany, stosuje się przede wszystkim statyczne modele obciążenia, a gdy jest to konieczne uwzględnia się dodatkowo obciążenia dynamiczne, przez zastosowanie odpowiednich współczynników. Gdy tych czynników jest wiele, w takich przypadkach uwzględnia się obliczenia znormalizowane (projektowe): obciążenia hydrostatyczne kadłuba na wodzie spokojnej, lub na fali standardowej, obciążenia pokładu po zalaniu go obliczeniową warstwą wody, obciążenia od naporu wiatru, masy lodu na pokładzie.

W analizach wytrzymałościowych obciążenia te mogą być traktowane jako:

  • Obciążenia lokalne – działające na wybrane części kadłuba statku, obciążenia dna ładowni ładunkiem obciążenia pokładu – ładunek na pokładzie, np. kontenery,

  • Obciążenia ogólne – działające na kadłub, traktowane jako całość, wykorzystuje się model obliczeniowy, analogiczny do modelu wykorzystywanego do obliczenia wytrzymałości belki sprężystej.

Wyróżniamy wytrzymałość lokalną i ogólną, na które ma wpływ siła ciężkości i ładunku. Efektem oddziaływania obciążeń na kadłub statku są siły wewnętrzne, w wyniku których mamy siły tnące i gnące.

  1. WYMIEŃ I OPISZ SIŁY WEW. WYSTĘPUJĄCE W KONSTRUKCJI KADŁUBA

Siły wewnętrzne-Statek jest obiektem nieskończenie sztywnym tzn. zachowującym swój kształt przy działaniu sił zewnętrznych, w ograniczonej wartości. Po przekroczeniu pewnego poziomu tych sił, naprężenie w materiale konstrukcyjnym statku, przekracza wartości graniczne i statek ulegnie trwałemu odkształceniu, niszczeniu.

Wewnątrz elementów konstrukcyjnych statku występują siły spójności między cząsteczkami materiału, wypadkowe tych sił to siły wewnętrzne.

W konstrukcji przyjęto, że siły wewnętrzne nazywa się tą część sił międzycząsteczkowych, która stanowi reakcję na działanie sił zewnętrznych.


Przy rozpatrywaniu wytrzymałości ogólnej kadłuba siły wewnętrzne określa się dla przekrojów poprzecznych kadłuba statku. Dla dowolnego przekroju poprzecznego można je zapisać jako uogólnione siły (wyznaczyć siły z momentu sił), które należy przyłożyć w tym przekroju zamiast usuniętej części kadłuba by druga jego część pozostawała w równowadze.




Px – siła osiowa w kierunku normalnym do powierzchni,

Ty · Tz - siły styczne (siły tnące)

Mx – moment w płaszczyźnie przekroju (moment skręcający)

Mg, Mz – momenty zginające

Spośród wszystkich sił wewnętrznych analizy w aspekcie ogólnej wytrzymałości statku bierze się pod uwagę:

- siły tnące Tz (Shear Force),

- moment zginający Mg (Mg – bending Moment),

- moment skręcający Mx (Ms – Torsional Moment).

Te siły i momenty zależą od ładunku. Efektem oddziaływania sił wewnętrznych są naprężenia.

Naprężenie.

Naprężenia konstrukcyjne zależą od sił wewnętrzny oraz od kształtu i geometrii przekrojów wręgowych. Wyróżniamy naprężenia:

- styczne τ (tał),

- normalne (sigma)

Te naprężenia są miarą wytrzymałości kadłuba.

τ = Us / W0 [Pa], gdzie:

W0 – osiowy wskaźnik wytrzymałości kadłuba zależny od kształtu wręgu (wzdłuż osi x)

σ = Uy / Wy [Pa],

gdzie:

Wy – wskaźnik przekroju obliczony względem osi Y

Naprężenia są miarą sztywności kadłuba.

Konstrukcja statku musi być tak zaprojektowana i statek musi być tak załadowany, aby te naprężenia nie przekroczyły wartości dopuszczalnej. Te wartości dopuszczalne zależą od właściwości materiału. Przekroczenie dopuszczalnych natężeń spowoduje nieodwracalne zniszczenie materiału, a tym samym konstrukcji statku.

τ ≤ τ dopuszczalne

σ < σ dopuszczalne

W oparciu o dopuszczalne naprężenia jest możliwe wyznaczenie dopuszczalnych sił wewnętrznych i wtedy kontrola wytrzymałości może być realizowana w oparciu o obliczone siły wewnętrzne.

  1. PRZEDSTAW PROCEDURĘ OBLICZANIA SIŁ TNĄCYCH I MOMENTÓW ZGINAJĄCYCH DLA STATKU NA WODZIE SPOKOJNEJ

Spośród wszystkich sił zewnętrznych działających na statek w tym modelu obliczeniowym, uwzględnia się jedynie statyczne wartości siły ciężkości i wyporu.

W analizie wytrzymałości wzdłużnej uwzględnia się rozkłady tych sił po długości statku. Te rozkłady przedstawia się w postaci:

  • rozkładu ciężaru kadłuba p(x) – „krzywa ciężaru”,

  • rozkładu wyporu W(x) – „krzywa wyporu”.

a) krzywa ciężaru.

Rozkład ciężaru statku składa się z :

  • rozkład ciężaru statku pustego,

  • rozkładu ciężaru ładunku,

  • rozkładu ciężaru zapasu,

  • inne ciężary.

Rozkład ciężaru statku pustego jest opracowywany przez biuro konstrukcyjne stoczni i zapisany w informacji wytrzymałości dla kapitana statku, np.: 100kN/10m = 10 Kn/m

p(x) dx = P

P - ciężar




Następnie nanosi się pozostałe ciężary:

b) krzywa wyporu

Ilustruje ona rozkład działania siły wyporu wyposażenia statku.

W = Vt • k • ς • g

W / l = Vc • k • ς • g

Fwv




W(x) = FWx (x) • k • ς • g [kN/m]

W(x) = FWx (x) • 1 • γ [T/m] 1 γ [T/m²]

Pola powierzchni wrężnic zależą od statku.

Pola powierzchni wręgów odczytuje się ze skali Bonjean’a.




Skala umożliwia zobrazowanie krzywych pól wrężnic. W oparciu o nią oblicza się krzywą wyporu i objętości podwodzia.




Xg – środek wyporu,

Xb – odcięta środka wyporu

Xb = Xg

Warunki równowagi:

P = W → ∫p(x)dx = ∫w(x)dx

g(x) = p(x) + w(x)

g(x) – krzywa obciążeń







∫g(x)dx = T (α) T (α) - siła tnąca

∫T(x)dx = 0

Krzywa sił tnących wartości ekstremalnych osiąga w punktach, w których siła obciążeń zmienia swój znak. Takimi miejscami na statku są grodzie poprzeczne, które rozdzielają nierównomiernie zapełnione przedziały ( w sytuacjach ekstremalnych przedział pusty i pełny). Z uwagi na to, że siły tnące są największe na grodziach, dlatego w tych miejscach skraca się ich dopuszczalne wartości.

Mg (α) = ∫T(x)dx = - ∫T(x)dx





  1. Przedstaw procedurę oceny wytrzymałości ogólnej i lokalnej kadłuba w aspekcie załadunku statku

Kontrola Wytrzymałości kadłuba przebiega schematycznie:

Sprawdzenie wytrzymałości kadłuba planuje się przed załadunkiem statku i opracowuje się sekwencję załadunku statku bezpieczną pod kątem wytrzymałości ogólnej i lokalnej.

Procedura załadunku składa się z kilku etapów:

Dopuszczalne wartości sił wewnętrznych oblicza się w oparciu o przepisy klasyfikacyjne i umieszcza się w dokumentacji statku.

Obliczenia wytrzymałości przeprowadza się w dwóch etapach eksploatacyjnych:

  • W porcie (port condition),

  • W morzu (seagoing conditio).

Wartości sił wewnętrznych w obu tych stanach są obliczane według identycznego modelu statku na wodzie spokojnej. To jest taki model, w którym bierze się pod uwagę statyczne wartości sił ciężkości i wyporu bez uwzględnienia falowania.

Natomiast wpływ falowania określa się jedynie w dopuszczalnych siłach wewnętrznych. Oznacza to konieczność rozdzielenia wartości dopuszczalnych sił wewnętrznych na dwie grupy kryteriów:

  • Wartości dopuszczalne sił wewnętrznych w porcie,

  • Wartości dopuszczalne sił wewnętrznych w morzu.

To uproszczenie wynika ze zbyt skomplikowanego wyznaczania sił wewnętrznych w warunkach rzeczywistego falowania na morzu.

  1. OPISZ PLAN ZAŁADUNKU MASOWCA

  2. OBLICZ SIŁY TNĄCE I MOMENTY ZGINAJĄCE PONTONIE PROSTOPADŁOŚCIENNYM

  3. OPISZ KRZYWĄ CIĘŻARU, WYPORU ORAZ KRZYWĄ OBCIĄŻEŃ

  4. OPISZ SKALE BONJEANA

Służy do dokładnego określania objętości podwodzia statku przegłębionego lub wygietego (przegietego). Na podstawie tej skali można wyznaczyć krzywą pól przekrojów wręgowych. Skala Bonjeana jest to rysunek sylwetki kadłuba statku przedstawionego w płaszczyźnie jego symetrii z naniesionymi wręgami teoretycznymi. Liczba naniesionych wręg jest taka sama jak na rysunku linii teoretycznych. Skala rysunku jest tak dobrana ze statek jest stosunkowo wysoki, co ma wpływ na dokładność nanoszonego zanurzenia statku. Przebiega to następująco:

      1. nanieść zanurzenie statku na piony PD i PR

      2. punkty na pionach połączyć linią przedstawiającą wodnicę, uwzględniając odkształcenie kadłuba jeżeli takie występuje

      3. z punktów przecięcia wręgów teoretycznych poprowadzić proste poziome aż do przecięcia z odpowiadającą danej wrędze krzywą pola przekroju i odczytać uwzględniając skalę, wielkość tego pola

      4. na podstawie tak określonych wartości zbudować krzywą pól przekrojów wręgowych i obliczyć pole pod tą krzywą co będzie równoznaczne z obliczeniem objętości podwodzia V

Pamiętać należy że skala Bonjeana zazwyczaj jest wykreślana dla zanurzenia mierzonego od PP

  1. OPISZ METODĘ PROGNOZOWANIA STATECZNOŚCI WARTOŚCI SIŁ TNĄCYCH I MOMENTÓW ZGINAJĄCYCH NA FALI NIEREGULARNEJ.

Dodaj dokument na swoim blogu lub stronie

Powiązany:

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconLekcja Temat: Rodzaje korozji I zniszczeń korozyjnych

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconPod względem energetycznym

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconMiejsce Polski w europie pod względem ludności

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconProjekt finansowany I realizowany w ramach Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego I Norweskiego Mechanizmu Finansowego

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconPolska druga w Europie pod względem atrakcyjności inwestycyjnej

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconProtokół (notatkę) z kontroli stanu bezpieczeństwa pod względem pożarowym

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconWyniki kontroli wyrobów pod względem zawartości niektórych substancji chemicznych

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconWymagania szczególne, jakim powinny odpowiadać pod względem fachowym I sanitarnym pomieszczenia I urządzenia szpitala

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconWymagania szczególne jakim powinny odpowiadać pod względem fachowym I sanitarnym pomieszczenia I urządzenia przychodni

Rodzaje korozji pod względem mechanizmu fizyko – chemicznego iconAn environmentally protected area /en envajen ‘menteli pre ‘tektid ‘erije/- obszar chroniony (pod względem ekologicznym)

Umieść przycisk na swojej stronie:
Rozprawki


Baza danych jest chroniona prawami autorskimi ©pldocs.org 2014
stosuje się do zarządzania
Rozprawki
Dom