METALL BUYUMLARDA KORROZION YEMIRILISHNING KO`RINISHLARI VA ULARNING OLDINI OLISH TAHLILI Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

METALL BUYUMLARDA KORROZION YEMIRILISHNING KORINISHLARI VA ULARNING OLDINI OLISH TAHLILI

Akrom Xolmo'minovich Davron Amir o'g'li Ravshan Choriyev

Ergashev Jo'rayev

Toshkent davlat texnika universiteti Termiz filiali

ANNOTATSIYA

Xalq xo'jaligida keng qo'llaniladigan metall konstruksiyasi buyumlarining korroziyadan shikastlanishi natijasida qisqa vaqt ichida yaroqsiz holatga kelib, turli muammolarni yuzaga keltirmoqda. Korrozion yemirilishni oldini olish va metall buyumlarni xalq xo'jaligida uzoq vaqt xizmat qilishi uchun kimyoviy moddalardan qoplamalar ishlab chiqish va yemirilishga chek qo'yish muammosi tajribalar asosida tahlil qilindi.

Kalit so'zlar: Metall, korroziya, qoplama, material, anod, katod, po'lat, kimyoviy, kislorod, elektr, konstruksiya.

ANALYSIS OF CORROSION DESTRUCTION IN METAL PRODUCTS AND

ANALYSIS OF THEIR PREVENTION

Akrom Kholmuminovich Davron Amir ugli Juraev Ravshan Choriev Ergashev

Termez branch of Tashkent State Technical University

ABSTRACT

Corrosion damage to metal structures, which are widely used in the national economy, causes them to become unusable in a short period of time, causing various problems. Experimental analysis of the development of chemical coatings and the prevention of corrosion to prevent corrosion decay and long-term service life of metal products in the national economy.

Keywords: Metal, corrosion, coating, material, anode, cathode, steel, chemical, oxygen, electrical, construction.

KIRISH

Metall buyumlarning korroziyadan shikastlanishi natijasida katta yo'qotishlar bolayotganligi, iqtisodiy jihatdan samarador bolgan korroziyaga qarshi himoya usullarini ishlab chiqishni taqozo etadi. Metall konstruktsiyalarning tabiiy sharoitlarda atrof muhit tasirida ishlash davri juda qisqa bo'lganligi tufayli amaliyotda ularning ishlash muddatini asosan quyidagi usullarda himoyalash keng qo'llaniladi:

1) qurilma sirtini tashqi tajavvuzkor muhit tutashuvidan qoplamalar yordamida himoya qilish;

2) korroziyaga bardoshli materiallardan foydalanish;

3) muhitga uning tajavvuzkorligini kamaytirish maqsadida tasir qilish.

4) yer osti metall qurilmalarini elektrokimyoviy usullarda himoyalash usullarini qollash;

ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA

Koroziyadan himoya qilishning eng ko'p tarqalgan usullari buyumlar sirtida korrozion chidamli sirt qatlamlari olishga qaratilgan. Metall sirtiga shu metalga va atrof muhitga nisbatan kimyoviy jihatdan inert va yuqori dielektrik xossalarga ega bolgan moddalarni qoplash passiv usullarga kirib, bu usullarga turli xildagi mastikalarning qo'llanilishi, gruntovka, futerovka, plastmassalar, kompozitsion polimer materiallar, lak buyoqli qoplamalar, emalli qoplamalar kiradi. Bu materiallar sirtga suyuq holatda surtiladi, qurigandan so'ng qattiq metall sirtida yetarli darajada mustahkamlikga va yaxshi adgezion (ilashuvchan) himoya qoplamasi (plyonka) hosil qiladi. Shuningdek, bu usullarga yupqa ilashuvchan izolyatsion qoplamalar bilan metall sirtini o'rab qoplash va maxsus yer osti qurilmalarini yotqizish usullari, masalan, quvurlarni maxsus kanallar (kollektorlar)ga yotqizish ham kiradi. Buyumlarni maxsus eritmalar bilan ishlov berib ularning sirtida kam eriydigan metall tuzlarini olish, masalan, po'lat buyumlar sirtida erimaydigan fosfatlar hosil qilish yoki alyuminiy buyumlar sirtida alyuminiy oksidini hosil qilish usullari mavjud. Bunda metall buyumlar sirtini passivlantiruvchi eritmalar bilan qoplash sirtning faol holatidan passiv holatga o'tishiga asoslangan. Metall buyumlar sirtini boshqa metallar bilan qoplash usullari amaliyotda keng qo'llaniladi. Polat va qotishmalardan tayyorlangan detallarning sirti rux, qo'rg'oshin, mis, xrom kabi metallar bilan qoplanadi. Bu qoplamalar ishlatilish jarayoniga ko'ra anodli va katodli turlarga bolinadi [1-5].

Anodli qoplamalarda qoplama materiali yemirilib, asosiy metallni korroziyadan asrab qoladi. Masalan: Fe da Zn qoplamasi anodli qoplama vazifasini o'taydi (Rasm 1.1, a).

Katodli qoplamalarda sirtdagi himoyalovchi qoplamaning yemirilishi natijasida yemirilish joylarida asosiy metallning korroziyasi sodir bo'ladi. Masalan, Fe da polimer qoplamalari (Rasm 1.1, b). Tabiiy sharoitlarda metall sirtida hosil boladigan yupqa qatlamlarning himoya tasiri, yani passivlanish jarayoni ham metallarni korroziyadan saqlanishiga katta yordam beradi.

Böö Ï îëèiàô

à) â)

1.1-rasm

Polatlarning korrozion bardoshliligini oshirish uchun legirlovchi elementlar qollaniladi. Legirlovchi element sifatida Cr, Ni elementlari ishlatiladi. Zanglamas polatlardan 12...13% Cr li, hamda 18% Cr va 8% Ni tarkibli xromnikel polatlar keng kolamda ishlatiladi. Polatlarning korroziyaga bardoshliligini oshirish uchun termik va kimyoviy-termik ishlov berish usullari, hamda sirt tozaligini oshirishning mexanik usullari qollaniladi. Shuningdek detallarni saqlashda mikroiqlim va himoyalovchi atmosferalar hosil bo'lishi kabi himoya usullari mavjud [6-11].

Korroziya ingbitorlari detal va konstruktsiyalarni tayyorlash, foydalanish va saqlash sharoitlarida korroziyaga qarshi himoya qiluvchi samarador vositasidir.

Korroziya ingibitorlari sirt faol moddalari bolib, tajavvuzkor muhitga oz miqdorda boisa ham kiritilsa, korrozion yemirilish jarayonlarini va metall va qotishmalarning mexanik xossalari o'zgarishini sekinlashtiradi.

Neft va gaz sanoatida korroziya ingibitorlarining qollanilishi soxada foydalaniladigan jihozlar va qurilmalarning konstruktsion uglerodli polatlardan tayyorlanganligi va ularning «neft-gaz-suv» korrozion tajavvuzkor muhitida ishlashi bilan bogliq. Korroziya ingibitorlari alohida va boshqa himoya usullari bilan birgalikda qollanilishi mumkin.

Korroziya fizik-kimyoviy jarayon bo'lganligi uchun atrof-muhit korrozion faolligiga to'g'ridan-to^ri bog'liqdir. Metall quvurlar yerga ko'milganda ular sirtining har xil tarkibli tuproqlar va adashgan toklar tasirida bolishi mumkin [12-16].

Qollanilgan texnologik tadbirlar (izolyatsion qoplamalar va b.) vaqt o'tishi bilan turli sababalarga ko'ra shikastlanadi va bu shikastlanish natijasida korrozion jarayonlari sodir boladi.

Metallarning elektrod potentsiallari. Metall sirtlari va eritma orasida hosil bolgan potentsiallar farqi «elektrod potentsiali» deyiladi.

Metallarning elektrod potentsiallari tabiiy sharoitda o'zgaruvchan, barqaror emas. Shuning uchun potentsiallarning mutloq qiymatilarini aniqlashning aniq ifodasi keltirilmaydi. Amaliyotda elektrod potentsialini baholashda kontsentratsiyasi 1 g-ion/l ga teng bolgan eritmaga tushirilgan qaytar elektrod potentsiali, yani metallning normal potentsiali aniqlanadi.

Galvaniq juftlarda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari sodir bo'lganligi uchun, element EYUK anod va katoddagi elektrod potentsiallari farqiga teng bo'ladi:

E = 9a - 9k- (1.1) Bu holda Gibbs erkin energiyasi o'zgarishi qo'yidagicha ifodalanadi:

-AG = - nF 9 (1.2) Normal sharoitlarda AG=O va potentsiali EN=O bo'lgan standart vodorodning solishtirma elektrodiga nisbatan aniqlangan metall elektrod potentsiallari metallarning normal potentsiallari deyiladi.

Me va vodorod elektrodidan tashqil topgan elektr zanjirida o'lchangan EYUK qiymati vodorod ustuni bo'yicha EMe ga mos keladi.

Galvaniq juftlikda anodli jarayon: Me ^ Me+n + ne va katodli jarayon: Me ^ Me+n + ne sodir bo'ladi. Anodli jarayonda metall erishini quyidagicha ifodalash mumkin:

Me+ e + mH2O ^ Me+ • mH2O + e (1.3) Katodli jarayonda esaelektronlarning ionlar, atomlar va muhit molekulalari bilan o'zaro bog'lanishi quyidagicha sodir bo'ladi:

D + e ^ D • e (1.4)

Metallarning normal elektrod potentsiallari qiymatlari Jadval 1 da keltirilgan.

Li, Ri, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pv, H2, Cu, Ag, Hg, Au

1.1-jadval

Ba'zi elementlarning normal elektrod potentsiallari

Metall Elektrod potentsial, V Metall Elektrod potentsial, V Metall Elektrod potentsial, V

Li -3,0 Zn -0,76 H 0

K -2,92 Cr -0,74 Cu +0,34

Ca -2,87 Fe -0,44 Ag +0,80

Mg -2,34 Cd -0,40 Hg +0,86

Na -2,71 Ni -0,23 Au +1,70

Al -1,67 Sn -0,14

Mn -1,05 Pv -0,126

Korroziya elementining elektr yurituvchi kuchi. Elektrokimyoviy korroziya jarayonlarida muhitdagi korroziya elementining elektr yurituvchi kuchi (EYUK) ni quyidagicha ifodalash mumkin:

Eo = Eк - EA (1.5) bu yerda: Eo - korroziya elementining EYUKi, V;

EK - katod elementining elektrod potentsiali, V;

Ea - anod elementining elektrod potentsiali, V

Eo =Ek -EA =0,34-(-0,76) =1,1V. (1.6) Uzbekistan www.scientificprogress.uz Page 1148

+9

Anodli jarayon quyidagicha kechadi: Zn ^ Zn + 2e, ya'ni rux eriydi. Katodli jarayon esa mis ionlarining zaryadsizlanish bilan quyidagicha sodir bo'ladi: Si+2 + 2e ^ Si°

Korroziya tezligi oqib o'tuvchi zaryadlar soniga va eritmaga o'tgan ionlarga ekvivalentdir.

MUHOKAMA

Shuningdek, galvaniq elementda elektronlar anoddon katodga oqib o'tganligi uchun korroziya tezligi oqib o'tuvchi zaryadlar soniga va eritmaga o'tgan ionlarga ekvivalentdir:

K = Ag/Sx; (1.7)

Faradey qonuniga asosan A g = Q • A / nF, g (1.8) bo'lganligi uchun,

korroziya tezligini qo'yidagicha ifodalash mumkin.

K = 3600 JA / nFS, g / m2 soat; (1.9)

Korroziya tezligi amaliy jihatdan son qiymati bo'yicha yirik kattaliklar hisoblanadi. Metallarning termodinamik faolligi real sharoitlarda muhitning tarkibiga bog'liq ravishda o'zgarib turadi. Bunga mos ravishda elektrod orqali oqib o'tuvchi tok qiymatlari ham o'zgaradi. Bu holda potentsiallarning o'zgarishi "qutblanish" deyiladi [17-22].

NATIJA

Galvaniq elementlarning ishlash jarayonida tokning boshlang'ich qiymati tezda kamayadi va asta sekin doimiy qiymatga erishadi. Doimiy qiymat boshlang'ich qiymatdan bir necha barobar kichik bo'ladi. Boshlang' ich korroziya tokining kamayishi qarshilikning o'zgarishi bilan katod va anod boshlang'ich potentsiallar farqining ham kamayishi bilan bog'liq ravishda sodir bo'ladi:

I = ( Ek - Ea ) / R, (1.10)

bu yerda: Ek va Ea - berilgan tok qiymatlarida katod va anod +potentsiallarining turg'un qiymatlari; R - qarshilik.

Shunday qilib elektrod orqali korroziya toki o'tishiga qarab elektrod potentsiallarining ko'chish darajasi bo'yicha elektrodning qutblanishiga baho berish mumkin [23-26].

Elektrokimyoviy korroziya ko'rinishlari. Eletrokimyoviy korroziya geterogen elektrokimyoviy reaksiyalar bo'lib, unga suvli eritmalarda, nam gazlarda, tuz va ishqoriy eritmalarda sodir bo'ladigan jarayonlar kiradi va metallning muhit bilan o'zaro ta'siri natijasida elektr toki hosil bo'lishi kuzatiladi.

Elektrokimyoviy korroziya sodir bo'lish sharoiti, muhitning hossalari va boshqa turlarga ko'ra turli ko'rinishlarda bo'ladi.

Elektrokimyoviy korroziya eng ko'p tarqalgan korroziya turi bo'lib, bu holda elektrokimyoviy mexanizm orqali metall va uning qotishmalari sirtida tashqi muhit ta'sirida o'zaro birikkan ikkita mustaqil anod va katod qismlari hosil bo'ladi.

YëâêcôT i ëàô , л*.*,,.

Eli ëàô YëâêôôT ëèô

I èn

I Ail;

Eàcrâ L_

WVWWVIV^V"

\

à)

Nôâ f

Qàî èô

7E â)

Fe(OH)2

Eàcrâ , _____EàcTâ

. ^^ I âoàëë st ^---- Ai T ä

â) a)

1.2-rasm

Elektrokimyoviy korroziya jarayonlarining sodir bo'lishi sxemalari.

a - eritmada anod va katodjarayonlari hosil bolishi; b - turli materiallar tutashuvida galvaniq juftlikning hosil bolishi; v - suv (elektrolit) va temir, hamda havo tutashuv sirtlarida elektrokimyoviy geterogen reptsiyalar; g - metall va uning sirtidagi gidroksid

taлsirida galvaniq juftlik hosil bo lishi.

Elektrokimyoviy korroziya jarayonlari tezligi va tavsifiga korrozion muhit bilan bir qatorda metall sirtidagi ichki kuchlanishlar (Rasm 1.3,a), metall strukturasidagi donalarning hajm bo'yicha energiyalarning notekis taqsimlanishi (Rasm 1.3, b), harorat kabi omillar ham ta'sir qiladi [27-30].

XULOSA

Metall strukturasidagi energetik satxlarning har xilligi ham ularning strukturasidagi donalar chegarasida anod va donalar markazida katod reaksiyalarining sodir bo'lishiga olib keladi (Rasm 1.3, b).

Ariàièiâ £êTôè

yi âôâèyëè êènî è (ài Г ä)

4

èT i ëàôè

Fe?+

ÄT iàièiâ êàî yi âôâèyëè êènî < (êàcTâ)

à) â) 1.3-rasm

Ichki kuchlanishlar har xilligi (a) va metall strukturasidagi donalarda energiyaning notekis taqsimlanishi (b) natijasida elektrokimyoviy korroziyaning sodir bolishi

sxemasi.

Muhitda kislorodining metall sirtlari bo'yicha notekis taqsimlanishi (Rasm 1.4,a), birikmalarda har xil turdagi oraliq materiallarining qo'llanilishi (Rasm 1.4, b) kabilar

Ai Ta

ham birikuvchi sirtlarda nuqtali ko'rinishdagi mahalliy elektrokimyoviy korroziyaning kelib chiqishiga sabab bo'ladi.

Ê ènëî Ôî âëè 1 ôôèô (êàcîâ)

I

ÊîÔÔîçèy I àorbëtoè

ÊènëîÔîânèç i ooèô (ài î ä)

EilëàÔ

1.4-rasm

Birikmalarda muhit kislorodining notekis taqsimlanishi (a) va oraliq materiallarning qollanilishi (b) natijalarida sodir boladigan elektrokimyoviy korroziya sxemalari.

à)

â)

REFERENCES

[1] М.Н. Воронкова «Реакции сери с органическими соединениями» АНСССР. 32 стр. Р. Маер. «З. Чем», 13.321 (1993).

[2] Б. А Усов, Н.А. Корчевий, Й.С. Сетлин, М.Г. Воронков, ЖОРХ, 11,410 (1975).

[3] А.М. Кулиев, Г.З. Алекперов Москва «Недра» «Очистка газов от сернистих соединений при эксплуатации газових месторождений стр.6-8, 206-208.

[4] А.М. Кулиев, Г.З. Алекперов, В.Г. Тагиев «Технология и моделирование процессов подготовки природного газа. Москва, Недра.35-39,123-139.

[5] Т.М. Бекиров «Промицловая и заводская обработка природних и нефтяних газов. Москва, Недра 1980г. 172-174 с.

[6] Кемпбел Д.М. «Очистка и переработка природних газов». Недра 1977. О селесообразности применения диэтаноламина для очистки природного газа от Н2Б и С02 на Мубарекском ГПЗ. Стрючков, Подлетов, В.Й. Николаев и др.

[7] Хайитов, О., Акрамов, Б., Умирзоков, А., Гафуров, Ш., Усмонов, К., & Бекматов, Н. (2021). О НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ БЕШКЕНТСКОГО ПРОГИБА. Збгрник наукових працъ ЛОГОЕ.

[8] Хайитов, О., Умирзоков, А., Усмонов, К., & Эдилов, Н. (2020). АНАЛИЗ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИЗУЧЕННОСТИ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ БУХАРО-ХИВИНСКОГО РЕГИОНА. Зб1рник наукових працъ ЛОГОЕ, 69-73.

[9] Djurayevich, K. K., Kxudoynazar O'g'li, E. U., Sirozhevich, A. T., & Abdurashidovich, U. A. (2020). Complex Processing Of Lead-Containing Technogenic Waste From Mining And Metallurgical Industries In The Urals. The American Journal of Engineering and Technology, 2(09), 102-108.

[10] Abdurashidovich, U. A. (2020). Prospects for the Development of Small-Scale Gold Mining in Developing Countries. Prospects, 4(6), 38-42.

[11] Shukurovna, N. R., Yunusovna, N. X., Jumaboyevich, J. S., & Abdurashidovich, U. A. (2021). Perspective Of Using Muruntau Career's Overburden As Back Up

Sources Of Raw Materials. The American Journal of Applied sciences, 3(01), 170-175.

[12] Бабаев, З. Н., Умирзоков, А. А., & Петросов, Ю. Э. (2020). Технико-экономическое обоснование кондиций для подсчета запасов горючих сланцев месторождения сангрунтау. Студенческий вестник,(10-2), 18-20.

[13] G'ofurovich, K. O., Abdurashidovich, U. A., Ugli, M. U. F., & Ugli, A. A. X. (2020). Justification Of The Need For Selective Development Of The Phosphorite Reservoir By Horizontal Milling Combines. The American Journal of Engineering and Technology, 2(11), 159-165.

[14] Abdurashidovich, U. A. (2020). The Condition Of General Development Of The Mineral Resource Base In Uzbekistan. The American Journal of Applied Sciences, 2(12), 1-6.

[15] Fatidinovich, N. U., Atoevich, O. S., & Abdurashidovich, U. A. (2020). The Analysis Of Influence Of Productions Of Open Mountain Works On Environment At Formation Of Various Zones On Deep Open-Cast Mines. The American Journal of Applied sciences, 2(12), 177-185.

[16] Nasirov, U. F. Ochilov Sh. A., UmirzoqovA. A. Analysis of Development of Low-Power and Man-Made Gold Deposits. International Journal of Academic and Applied Research (IJAAR) ISSN, 2643-9603.

[17] Kazakov, A. N., Umirzoqov, A. A., Radjabov Sh, K., & Miltiqov, Z. D. (2020). Assessment of the Stress-Strain State of a Mountain Range. International Journal of Academic and Applied Research (IJAAR), 4(6), 17-21.

[18] Хайитов, О., Умирзоков, А., & Бекмуродов, А. (2020). О применении методов подсчета запасов газа в месторождении северный гузар. 36ipHUK наукових праць ЛОГОХ, 56-59.

[19] Sultonovich, M. M., Ogli, I. J. R., Abdurashidovich, U. A., & Sirozhevich, A. T. (2020). Technology Of Modified Sodium-Aluminum Catalysts For Nitrogen Gas Purification Systems. The American Journal of Applied sciences, 2(09), 154-163.

[20] Хайитов, О., Умирзоков, А., & Равшанов, З. (2020). Анализ текущего состояния и пути повышения эффектиности разработки нефтегазовых месторождений юго-восточной части бухаро-хивинского региона. MamepiaAU конференцт МЦНД, 8-11.

[21] G'ofurovich, K. O., & Abdurashidovich, U. A. (2021). Justification of rational parameters of transshipment points from automobile conveyor to railway transport. World Economics and Finance Bulletin, 1(1), 20-25.

[22] Акрамов, Б., Хайитов, О., Давлатбоев, Ж., Умирзоков, А., & Усмонов, К. (2021). Современные методы повышения нефтеотдачи пластов. Збiрник наукових праць SCIENTIA.

[23] Amanov, T. S., Umirzoqov, A. A., & Mirzayeva, Y. A. Q. (2021). GENERAL CHARACTERISTICS PISTALI DEPOSITS. Scientific progress, 1(6), 606-615.

[24] Khayitov, O. G. O., Ziyodov, N. R., Fatkhiddinov, A. O. T. O., & Umirzoqov, A. A. (2021). THE INTENSITY OF THE EFFECT OF THE EXPLOSION OF BOREHOLE CHARGES OF EXPLOSIVES IN MULTI-STRENGTH ROCKS OF DEEP QUARRIES. Scientific progress, 2(1), 625-630.

[25] EeKnynaroB, "K. M., MaxMape®:a6oB, E., YMHP30KPB, A. A., & KymHa3opoB, H. C. y. (2021). EOHHTHHHmH ^HHHH Ey^rAH O.HTHH TAPKHE.HH PY^A^APHH Y3.HYKCH3 ^APAEH ПPHHЦHПH EyHH^A O.ПОTAЦH£.ПAfflHHHГ AMA^HH A^AMH^TH. Scientific progress, 2(1), 12661275.

[26] Nosirov, N. I., Umirzoqov, A. A., & Razzoqov, S. D. O. (2021). KARYERLARNI LOYIHALASHNING ASOSIY PARAMETRLARI. Scientific progress, 7(6), 806-811.

[27] Umirzoqov, A. A. (2020). Karamanov A.. N., Radjabov Sh. K. Study of the feasibility of using intermediate buffer temporary warehouses inside the working area of the Muruntau quarry. International Journal of Engineering and Information Systems (IJEAIS), 4(8).

[28] Nasirov, U. F. Ochilov Sh. A., Umirzoqov AA Theoretical Calculation of the Optimal Distance between Parallel-close Charges in the Explosion of High Ledges. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems-JARDCS, 12, 2251-2257.

[29] G'OFUROVICH, H. O., ABDURASHIDOVICH, U. A., O'G'LI, I. J. R., & RAVSHANOVICH, S. F. (2020). Prospects for the industrial use of coal in the world and its process of reproducing. Prospects, 6(5).

[30] G'afurovich, K. O., Abdurashidovich, U. A., & Ogli, B. A. O. (2020). Small Torch Progress In Prospects Gold Mining In Improving Countries. The American Journal of Interdisciplinary Innovations and Research, 2(09), 65-72.