Если при трех образцах не достигается требуемая согласно программе испытаний доверительная вероятность результатов испытаний, количество параллельно испытуемых образцов должно быть увеличено.
Ингибитор вводят в сосуд при температуре испытаний. В зависимости от растворимости ингибитора допускается вводить его в среду при комнатной температуре. После достижения соответствующей температуры загружают образцы, при этом колебания температуры во время испытаний не должны превышать ± 2 °С. Уменьшение объема среды вследствие испарения не должно превышать 1 %.
Время начала испытаний отсчитывают с момента погружения образцов в раствор.
Необходимо строго контролировать (отклонения не более 5 %) точность поддержания заданных параметров и состав коррозионной среды (концентрация ингибитора, солей, pH).
Для количественной оценки ингибирующей способности по той же программе проводят испытания в коррозионной среде без добавки ингибитора.
Сравнительную оценку защитной способности различных ингибиторов проводят при 25 и 70 °С.
Определение защитной способности вновь создаваемых ингибиторов проводят при 25 °С.
Защитную способность при подборе оптимального ингибитора для среды заданного состава определяют при температуре ее эксплуатации.
Эффективность ингибиторов в динамических условиях проверяют в циркуляционной установке со скоростью потока, соответствующей эксплуатационным условиям ГОСТ 9.502.
При определении защитной способности вновь создаваемых ингибиторов, если нет никаких рекомендаций относительно защитных концентраций, целесообразно проводить испытания в растворах 0,001 моль/дм3.
Допускается применять другие концентрации, если это отвечает назначению ингибитора.
Ингибитор взвешивают с погрешностью ± 0,0002 г.
При сравнительной оценке ингибиторов концентрация должна быть не менее оптимальной защитной для каждого. Оптимальную защитную концентрацию ингибитора (концентрация, выше которой эффективность ингибитора не увеличивается) находят опытным путем.
При определении степени универсальности ингибитора металлы и сплавы подвергают испытаниям в водопроводной воде, модельных растворах и технологических жидкостях.
Ингибиторы, подлежащие испытаниям, должны соответствовать требованиям нормативной документации на ингибитор конкретного типа.
Вынужденные перерывы в испытаниях, превышающие 10 % общего времени испытаний, предусмотренного программой, должны быть зафиксированы и учтены при оценке защитной способности.Обработка результатов испытаний
Сравнение защитной способности ингибиторов проводят по результатам, полученным при испытаниях ингибиторов на образцах одного и того же металла в коррозионной среде одинакового состава при одной и той же температуре.
Коэффициент торможения коррозии у рассчитывают по формуле
. (1) уI ’
где 10— скорость коррозии серии образцов в электролите без ингибитора, определенная путем измерения на индикаторе поляризационного сопротивления, мм/год;
/— скорость коррозии серии образцов в электролите с ингибитором, определенная на индикаторе поляризационного сопротивления, мм/год.
Степень защиты z, %, вычисляют по формуле
Z^- 100 = fl100. (2)
■*0
При этом, если z — 100 % — отсутствие коррозии (/ = 0); z — 0 — отсутствие защиты (70= Г)', Z < 0 — стимулирование коррозии (70 < 7); z > 0 — замедление коррозии (/ < /0).
Если ингибитор коррозии углеродистой стали снижает скорость коррозии до 0,05 мм/год, он считается удовлетворительным и может быть передан для проведения эксплуатационных испытаний.
При обработке результатов испытаний используют метод математической обработки (приложение В).
В результате математической обработки определяют среднеарифметическое результатов серии измерений, среднеквадратическую ошибку, исключают грубые ошибки измерений, рассчитывают интервальную оценку определения коэффициента торможения и степени защиты.
В случае проведения сравнительной оценки защитной способности разных ингибиторов определяют наличие статистически значимой разницы между ними.
Оформление результатов испытаний
Результаты испытаний заносят в протокол, который должен содержать:
марку ингибитора;
марку стали и режим ее термообработки;
способ подготовки поверхности;
организацию, разработавшую ингибитор;
форму и число образцов для испытаний;
концентрацию ингибитора;
состав и температуру раствора;
число испытаний и образцов;
продолжительность испытаний;
заключение о целесообразности (нецелесообразности) проведения эксплуатационных испытаний.
Форма протокола испытаний приведена в приложении Г.
Требования безопасности
При работе с индикатором поляризационного сопротивления необходимо соблюдать требования электробезопасности по ГОСТ 12.3.019.
При проведении лабораторных испытаний ингибиторов должны соблюдаться требования безопасности по ГОСТ 12.1.007 и санитарно-гигиенические требования по ГОСТ 12.1.005.
Операции, связанные с подготовкой поверхности образцов, снятием продуктов коррозии, а также с приготовлением растворов кислот и щелочей, необходимо проводить в помещениях, оборудованных общеобменной вентиляцией. Источники выделений вредных химических веществ и пыли должны быть оборудованы местной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021.
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должны превышать нормативов, установленных Министерством здравоохранения, санитарных норм проектирования промышленных предприятий по ГОСТ 12.1.005.
Работы с растворами серной кислоты и растворителями следует проводить в шкафах с вытяжной вентиляцией. Во избежание воздействия вредных веществ на верхние дыхательные пути и кожу используют средства индивидуальной защиты (перчатки, пасты и др.).
Концентрация паров растворителей в рабочей зоне не должна превышать предельно допустимых концентраций, установленных в ГОСТ 12.1.005.
Лица, работающие с ингибиторами, должны быть обеспечены спецодеждой и средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.034 и действующими типовыми отраслевыми нормами.
К проведению работ по испытаниям ингибиторов допускаются лица, прошедшие инструктаж о правилах безопасности и работы в химических лабораториях, осведомленные о степени токсичности применяемых веществ и способах защиты от их воздействия.
Лица, работающие с ингибиторами, подлежат периодическому медицинскому осмотру не реже одного раза в год.ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
Формы образцов-электродов
П
Рисунок А. 2 — Цилиндрический образец
римечание — Размер I выбирают в зависимости от устройства электрохимической ячейкиРисунок А. 1 — Плоский образец
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
Электрохимические ячейки для измерения скорости коррози
и
1 — пружинистые прижимные планки; 2 — образцы; 3 — крышка; 4 — корпус; 5 — рабочий раствор
1 — образцы; 2 — резиновые прокладки; 3 — токосъемник;
4 — крышка; 5 — корпус; 6 — рабочий раствор
Рисунок Б. 1 — Электрохимическая ячейка для
плоских образцов
Рисунок Б.2 — Электрохимическая ячейка для
цилиндрических образцо
вПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)
Математическая обработка экспериментальных данных
Исключение грубых ошибок измерений
1.1 При усреднении величины / для образцов одной серии1 необходимо предварительно обнаружить и исключить возможные промахи в определении I с помощью критерия Шовене.
Промахом считают измерение единичного значения I, при этом вероятность ошибки не превышает '/2п, где п — объем выборки (число измерений на точку, число идентичных образцов в серии).
1
(В.1)
.2 Для обнаружения промахов находят предельную остаточную погрешность первичных измерений /пред, п данной серии по формулеf = 14 пред. П ^п-
где Ln— критерий Шовене, Sn— среднеквадратическая ошибка данной серии измерений.
Для вычисления/пред п необходимо рассчитать среднеарифметическое значение /и среднеквадратическую ошибку данной серии измерений.
1.3 Среднеарифметическое значение / данной серии вычисляют по формуле
(В.2)
где индекс і — порядковый номер образца в серии из п образцов.
1.4 Среднеквадратическую ошибку данной серии измерений вычисляют по формуле
I V fl
5"=|їїтІ’ (ВЗ)
где/. п = /; „ — 1п— остаточная погрешность /го единичного измерения (модуль этой величины).
По Шовене Ln зависит от объема выборки (таблица В.1).
Таблица В.1— Значения критерия Шовене
|
п |
3-4 |
5 |
6-7 |
8-9 |
10-11 |
12-15 |
20-30 |
|
|
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
1.5 Обнаружение промахов в данной серии измерений
Сравнивают /пред п с каждым единичным значением /• л. Промахом считается / л, для которого л > /іред. П' _
Если промахов не обнаружено, то все значения /( л, /л и Sn (а также п) для данной серии считают доброкачественными.
Если промах обнаружен, то соответствующее значение /, л отбрасывают и снова проводят обнаружение промахов.
Допускается исключение только одного промаха в серии. Если промахов обнаружено более одного, то вся серия считается сомнительной, дефектной. Серию следует считать недействительной и измерения нужно повторить.
Во всем дальнейшем изложении значения п, ~In, Sn подразумеваются доброкачественными, т. е. прошедшими проверку на отсутствие промахов.
Определение интервальных оценок эффективности ингибиторов
Ввиду неизбежного рассеяния экспериментальных значений / для образцов технического металла при сравнении защитного действия ингибиторов необходимо представлять результаты испытаний с учетом их погрешности. Эти интервальные оценки величин при заданной надежности (доверительной вероятности) этих оценок а.
Значение а указывают при каждой интервальной оценке.
Выбор доверительной вероятности
Доверительную вероятность Р выбирают в зависимости от требований надежности в коррозионном отношении. Для особой надежности доверительную вероятность выбирают 0,95; 0,99. В случае применения для испытаний образцов технической углеродистой стали рекомендуется Р = 0,75. Значения доверительной вероятности не следует преувеличивать ввиду увеличения при этом ширины доверительных интервалов (т. е. снижения точности результатов). Уровень значимости а рассчитывают по формуле а = I — Р.
Вычисление интервальных оценок измерений скорости коррозии
Д7=Га,/' (В.4)
где Az — погрешность в определении скорости коррозии;
п' — доброкачественное число образцов в данной серии измерений;
5П' — доброкачественное значение среднеквадратической ошибки этой серии;
taj— табличное значение критерия Стьюдента (таблица В. 2)
Таблица В.2 — Значения критерия Стьюдента
|
/* |
faj- При а |
|||
|
0,9 |
0,75 |
0,05 |
0,025 |
|
|
1 |
6,3138 |
2,4142 |
12,706 |
25,452 |
|
- ■ 2 . |
2,9200 |
1,6036 |
4,3027 |
6,2053 |
|
3 |
2,3534 ; ’ |
1,4226 |
3,1825 |
4,1765 |
|
4 |
2,1318 |
1,3444 ; |
2,7764 |
3,4954 |
|
5 |
2,0150 |
1,3009 |
2,5706 |
3,1634 |
|
6 |
1,9432 |
1,2733 |
2,4469 |
2,9687 |
|
7 |
1,8946 |
1,2543 |
2,3646 |
2,8412 |
|
8 |
1,8595 |
1,2403 |
2,3060 |
2,7515 |
|
9 |
1,8331 |
1,2297 |
2,2622 |
2,6850 |
|
10 |
1,8125 |
1,2213 |
2,2281 |
2,6338 |
|
11 |
1,7959 |
1,2145 |
2,2010 |
2,5931 |
|
12 |
1,7823 |
1,2089 |
2,1788, |
2,5600 |
|
13 |
1,7709 |
1,2041 |
2,1604 |
2,5326 |
|
14 |
1,7613 |
1,2001 |
2,1448 |
2,5096 |
|
15 |
1,7530 |
1,1967 |
2,1315 |
2,4899 |
|
16 |
1,7459 |
1,1937 |
2,1199 |
2,4729 |
|
17 |
1,7396 |
1,1910 |
2,1098 |
2,4581 |
|
18 |
1,7341 |
1,1887 |
2,1009 |
2,4450 |
|
19 |
1,7291 |
1,1866 |
2,0930 |
2,4334 |
|
20 |
1,7247 |
1,1848 |
2,0860 |
2,4231 |
|
*/— число степеней свободы,/= п — 1. |
|
|
|
|
