Вплив компонентів стопу 06ХН28МДТ (аналог криці AISI904L) і параметрів модельної хлоридвмісної оборотньої води підприємств на його тривкість щодо точкової корозії

А. В. Джусь$^{1}$, О. Є. Нарівський$^{2}$, С. А. Субботін$^{1}$, Т. В. Пуліна$^{1}$, Г. В. Сніжной$^{1}$, С. Д. Леощенко$^{1}$

$^{1}$Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського, 64, 69063 Запоріжжя, Україна
$^{2}$ТОВ «Укрспецмаш», вул. Гагаріна, 7, 71100 Бердянськ, Україна

Отримано: 13.07.20223; остаточний варіант - 25.08.2023. Завантажити: PDF

Розроблено два математичних моделі, які описують залежності критичних температур пітинґування стопу 06ХН28МДТ (аналог криці AISI904L) у модельних оборотніх водах з рН 4–8 і концентрацією хлоридів від 350 до 600 мг/л від хемічного складу та структури. Вони ґрунтуються на багатовимірних реґресіях з парними комбінаціями ознак і тришаровій нейронній мережі прямого поширення сиґналу. Із застосуванням розроблених математичних моделів встановлено, що критичні температури пітинґування стопу 06ХН28МДТ ростуть зі збільшенням рН модельних оборотніх вод, вмісту Cr, Mo, Cu, об’єму нітридів Титану в ньому та зменшенням середнього діяметра зерна аустеніту, вмісту Ніклю в межах стандарту та хлоридів у середовищі. Водночас з аналізи розробленого математичного моделю, який ґрунтується на багатовимірних реґресіях з парними комбінаціями ознак (параметрів стопу та середовища) виявлено, що вміст Cr і Ni в стопі в комбінаціях із середнім діяметром зерна аустеніту найістотніше впливають на його пітинґотривкість у модельних оборотніх водах, а вміст Cr в комбінаціях з рН і концентрацією хлоридів у середовищі — дещо менше, але набагато більше, ніж вміст Мо, Cu, й об’єм нітридів Титану в комбінаціях з параметрами середовища. Розроблений математичний модель, який ґрунтується на тришаровій нейронній мережі прямого поширення сиґналу, рекомендовано застосовувати для прогнозування пітинґотривкости теплообмінників зі стопу 06ХН28МДТ або криці AISI904L під час роботі їх у оборотніх водах. До того ж розроблений математичний модель, який ґрунтується на багатовимірних реґресіях із парними комбінаціями ознак (параметри стопу та середовища), рекомендовано використовувати для вибору оптимальних топлень цього стопу або криці, найтривкіших до пітинґування в оборотніх водах.

Ключові слова: пітинґотривкість, теплообмінник, оборотна вода, структурна гетерогенність, прогнозування пітинґотривкости.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i04/0371.html

PACS: 68.47.Gh, 81.05.Ni, 81.40.Np, 81.65.Kn, 82.45.Bb, 88.30.Nn


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Tekhnicheskie Usloviya. TU 3.17.–00217417-024-97. Teploobmenniki Plastinchastyye Razbornyye [Technical Specifications TU 3.17.–00217417-024-97. Plate-Like Heat Exchangers] (PrAT Zavod ‘Pavlogradkhimmash’: 1998) (in Russian).
  2. G. Ya. Vorob’eva, Korrozionnaya Stoykost’ Materialov v Agressivnykh Sredakh Khimicheskikh Proizvodstv [Corrosion Resistance of Materials in Aggressive Environments of Chemical Industries] (Moskva: Khimiya: 1985) (in Russian).
  3. O. E. Narivs’kyi, Mater. Sci., 41: 122 (2005). Crossref
  4. O. E. Narivs’kyi, Mater. Sci., 43: 124 (2007). Crossref
  5. V. A. Kachanov and D. G. Nikitin, Issledovanie Sklonnosti Stali 12X18H10T k Tochechno-Yazvennoy i Shchelevoy Korrozii v Neytral’nykh Sredakh Primenitel’no k Razbornym Plastinchatym Teploobmennikam [Study of 12X18H10T Steel Susceptibility to Pitting and Crevice Corrosion in Neutral Media as Applied to Plate Like Heat Exchangers] (Kharkiv: UkrNIIhimmash: 1985) (in Russian).
  6. A. Narivskiy, R. Atchibayev, A. Muradov, K. Mukashevand Y. Yar-Mukhamedov, Int. Multidisciplinary Sci. Conf. Surveying Geology and Mining Ecology Management—SGEM, p. 267 (2018).
  7. A. Narivskiy, G. Yar-Mukhamedova, E. Temirgaliyeva, M. Mukhtarova, and Y. Yar-Mukhamedov, Int. Multidisciplinary Sci. Conf. Surveying Geology and Mining Ecology Management—SGEM, vol. 1, p. 63 (2016).
  8. GOST 9.912-89. Metody Uskorennykh Ispytaniy na Stoykost’ k Pittingovoy Korrozii [GOST 9.912-89. Accelerated Pitting Resistance Test Methods] (Izdatel’stvo Standartov: 1989) (in Russian).
  9. O. E. Narivs’kyi and S. B. Belikov, Mater. Sci., 44: 573 (2008). Crossref
  10. D. A. Frudman, Statistical Models: Theory and Practice (Cambridge: Cambridge University Press: 2005).
  11. S. O. Haykin, Neutral Networks and Learning Machines (London: Pearson: 2008).
  12. J. Nacedal and S. Wright, Numeral Optimisation (New York: Springer-Verlag: 2006).
  13. O. E. Narivskyi, S. A. Subbotin, T. V. Pulina, and M. S. Khoma, Mater. Sci., 58: 41 (2022). Crossref
  14. O. E. Narivskyi, S. B. Belikov, S. A. Subbotin, and T. V. Pulina, Mater. Sci.. 57: 291 (2021). Crossref
  15. O. Narivs’kyi, R. Atchibayev, A. Kemelzhanova, G. Yar-Mukhamedova, G. Snizhnoy, S. Subbotin, and A. Beisebayeva, Eurasian Chem.-Tech. J., 24, No. 4: 295 (2022). Crossref
  16. P. C. Pistorius and G. T. Burstein, Corrosion Sci., 33, Iss. 12: 1885 (1992). Crossref
  17. P. C. Pistorious and G. T. Burstein, Corrosion Sci., 36, Iss. 3: 525 (1994). Crossref
  18. J.-O. Nilsson, Mater. Sci. Technol., 8, Iss. 8: 685 (1992). Crossref
  19. N. Bastos, S. M. Tavares, Francis Dalard, and R. P. Nogueira, Scripta Mater., 57: 913 (2007). Crossref
  20. R. J. Brigham and E. W. Tozer, Corrosion, 29: 33 (1973). Crossref
  21. J. M. Salinas-Bravo and R. C. Newman, Corrosion Sci., 36: 67 (1994). Crossref
  22. Y. Tsutsumi, A. Nishikata, and T. Tsuru, Corrosion Sci., 49: 1394 (2007). Crossref
  23. P. C. Pistorious and G. T. Burstein, Corrosion Sci., 36, Iss. 3: 525 (1994). Crossref
  24. L. Martinez, B. Melki, G. Berthome, B. Baroux, and F. Perez, Surf. Coat. Technol., 201, Iss. 3–4: 1671 (2006). Crossref
  25. C. Alonso, M. Castellote, and C. Andrade, Electrochem. Acta, 47: 3469 (2002). Crossref
  26. W. S. Li and J. L. Luo, Corrosion Sci., 44: 1695 (2002). Crossref
  27. J. H. Wang, C. C. Su and Z. Szklarska-Smialowska, Corrosion, 44, Iss. 10: 732 (1988). Crossref
  28. O. E. Narivs’kyy, Mater. Sci., 43: 256 (2007). Crossref
  29. J. O. Park, S. Matsch, and H. Böhni, J. Electrochem. Soc., 149: 34 (2002). Crossref
  30. U. M. Ehrnsten, J. Likonen, L. I. Carpen, and O. A. Varjonen, Mater. Characterization, 36, Iss. 4–5: 279 (1996). Crossref