Файл: Эксплуатационные свойства и применение горючего, смазочных материалов и специальных жидкостей учебное пособие..pdf

ление синергизма может проявляться также и в том-, что введение в ингибированную систему окисления веществ, которые не являют­ ся ингибиторами, приводит к увеличению периода индукции. Отчет­ ливо выраженное явление синергизма возникает при окислении смесей углеводородов в присутствии двух ингибиторов, один из ко­ торых обрывает цепи, вступая в реакцию с радикалами, второй раз­ рушает гидроперекиси. Указанное явление возникает при исполь­ зовании смесей фенолов или аминов с соединениями, содержащи­ ми серу. При действии этих ингибиторов, один из них обрывает цепи, взаимодействуя с радикалами, а другой разрушает гидроперекиси. При совместном действии аминов и фенолов последний расходу­

и превращается снова в амин, поэтому концентрация амина прак­ тически не изменяется, пока в системе присутствует фенол.

Введение в горючее соединений, образующих комплексы с ме­ таллами переменной валентности, значительно снижает их актив­ ность вследствие блокирующего действия деактиватора, образую­ щего с металлом клешневидные комплексы. В качестве деактива­ торов металлов могут служить некоторые диамины, аминофенолы и их производные.

Наиболее эффективные деактиваторы относятся к классу [циф­ ровых оснований и представляют собой продукты конденсации салицилового альдегида с аминами. Представителями таких соеди­ нений являются N, Ы'-дисалицилиден-1,2-диаминопропан и салици- лиден-о-аминофенол. Эти соединения образуют с каталитически ак­ тивным металлом внутрикомплексные — хелатные, или клешневид­ ные соединения. В таких соединениях металл уже перестает ока­ зывать каталитическое действие на процесс окисления горючего.

Антиокислители типа экранированных фенолов и аминофенолов при повышенных концентрациях 0,05—0,3% и температурах топли­ ва до !50°С в значительной степени снижают образование кислых и смолистых веществ, а также осадков. Некоторые экранированные фенолы, например 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, повышают не только термоокислительную способность, но и противоизносные свойства. При температурах выше 150° С действие антиокислите­ лей на основе фенолов и аминов незначительно. В этих условиях более эффективны диспергирующие присадки. Они задерживают развитие процессов окислительного уплотнения растворимых кис­ лородных соединений, которые в отсутствие присадки вызывают образование твердой фазы.

[Молекулы поверхностно-активного вещества присадки образуют вокруг частиц осадка оболочку, которая препятствует дальнейшей агрегации частичек. Поверхностно-активные вещества обладают способностью очищать ранее загрязненные поверхности топливной системы двигателя. Диспергирующими свойствами обладают от­ дельные высокомолекулярные алифатические амины и сополиме­

108

Г л а в а 8. КО РРО ЗИ О Н Н О СТЬ

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ

Значение коррозионности горючего. Коррозией (лат. corrosio — разъедание) называется процесс разрушения материалов вследст­ вие их химического, электрохимического или биологического взаи­ модействия с окружающей средой. Этот процесс приводит к преж­ девременному износу и снижению прочности изделий, сокоащаег сроки зскплуатации машин, агрегатов и технического имущества службы снабжения горючим. Для уменьшения скорости коррозион­ ных процессов и увеличения долговечности изделий затрачивается много сил и материальных средств.

Углеводороды не взаимодействуют с основными конструкцион­ ными материалами. Неуглеводородные соединения, продукты хи­ мических превращений горючего и смазочных материалов способ­ ны агрессивно воздействовать на них. Некоторые микроорганизмы, размножающиеся в горючем и смазочных материалах, продукты их жизнедеятельности также обладают коррозионной агрессивно­ стью по отношению к металлам.

В условиях эксплуатации могут подвергаться коррозионному разрушению внутренние поверхности резервуаров и трубопроводов, топливных систем, систем смазки и охлаждения двигателей, а так­ же внутренние поверхности баков машин. Некоторые продукты сгорания в ряде случаев способны разрушать детали цилиндро­ поршневой группы и выпускной системы двигателей. В свою оче­ редь, продукты коррозии загрязняют горючее и смазочные мате­ риалы, ухудшают их качество, забивают трубопроводы, фильтры и другие агрегаты систем питания и смазки.

Таким образом, коррозионность является одним из важнейших эксплуатационных свойств горючего и смазочных материалов, от которого во многом зависит надежность и долговечность двигате­ лей, агрегатов и машин.

Виды коррозии. В основу классификации коррозионных про­ цессов могут быть положены различные признаки, например виды разрушения, механизм процесса. Так, по характеру разрушений ме­ таллов ч сплавов различают более 20 типов коррозионных разру­ шений,. наиболее характерные из которых включают сплошную, местную, межкристаллитную и щелевую коррозию.

Сплошная коррозия охватывает всю поверхность металла. Она может быть равномерной, избирательной и неравномерной. Изби­ рательная коррозия разрушает одну структурную составляющую или один компонент сплава, а неравномерная протекает с неодина­ ковой скоростью на различных участках поверхности.

Местная коррозия поражает отдельные участки поверхности ме­ талла в виде пятен и точек, (питтинг). Она может быть сквозной и подповерхностной, т. е. начинаться с Поверхности, но преимущест­ венно распространяться под поверхностью металла таким образом,

ПО

слой окислов. Газовой коррозии обычно подвергаются узлы и де­ тали двигателей, соприкасающиеся с продуктами сгорания.

Необходимым условием возникновения электрохимической кор­ розии является возможность совмещения на металлической поверх­ ности анодной реакции ионизации металла и катодной реакции восстановления тех или иных ионов среды. Анодный процесс всегда связаи с ионизацией металла, ионы которого переходят в коррози­ онную среду. Образующиеся при этом избыточные электроны под воздействием разности потенциалов переходят на катодный уча­ сток, где ассимилируются частицами среды. Схематически этот про­ цесс показан на рис. 26, г.

Связывание избыточных электронов на катоде может осущест­ вляться. например, в результате следующих реакций восстанов­ ления:

Если ассимиляция избыточных электронов на катоде не проис­ ходит, то его потенциал постепенно смещается в сторону отрица­ тельных значений. При протекании электрического тока значение анодного потенциала также изменяется, но в положительную сто­ рону, г. е. приближается к потенциалу катода. Когда значения по­ тенциалов катода и анода сравниваются, процесс коррозии прекра­ щается.

Возникновение и изменение электродных потенциалов рассмот­ рим на примере взаимодействия двух различных металлов с кор­ розионной средой. Когда металлы контактируют с последней, не­ которое количество их атомов в виде ионов переходит в раствор. В силу электростатического взаимодействия между электронами, оставшимися в металле, и ионами, появившимися у его поверхно­ сти, образуется так называемый двойной слой (рис. 27). На внут­ ренней и внешней стороне этого слоя возникают различные потен­ циалы Ei и Е2. Разность Е 1— Е 2= Е° представляет собой скачок потенциала в двойном слое и является постоянной для данного ме­ талла и среды.

Если соединить взятые металлы проводником, то получится гальванический элемент. Металл, имеющий более отрицательное значение потенциала, будет играть роль анода, а второй — катода. При протекании электрического тока первоначальные значения электродных потенциалов £ °а и Е°к изменятся. Это изменение можно пояснить на примере катодной поляризации.

На катоде избыточные электроны должны ассимилироваться ионами или молекулами среды. Этот процесс идет во времени, и для того, чтобы он протекал достаточно эффективно, требуется некоторая энергия, подобная энергии активации химических реак­ ций. Если притекающие к катоду электроны не успевают разря­ жаться, то их плотность в двойном слое повышается и потенциал

112