The Development of the Electrochemical Methods for the Corrosion Rate Determination of Scientific School of L.I. Antropov

The development of scientific bases of electrochemical methods for the determination of the corrosion rate, which were originated under the guidance of outstanding electrochemists L.I. Antropov and continued by his followers’ school, was investigated. Accuracy aspects of the corrosion rate determination by polarization resistance (R p) method were discussed. It was shown that application of the two-electrode cell significantly decreases R p determination error. The relations for the proportionality constant between R p and corrosion rate accounting the electrochemical double layer structure and the influence of specific ion adsorption were improved and experimentally tested. Analytical dependence for corrosion rate determination in the presence of large polarization capacities was derived. A method of non-linear double polarization for the kinetic parameters of corrosion determination was discussed using analytical equation in systems with diffusion or passivation control without application of empirical coefficients. New non-destructive methods based on polarization resistance with application of non-polarizable electrodes were described. The examples of the practical application of this method in corrosion research of welded connection were shown. Quantitative relations for films growth on the metal surface at different exposure time and acid concentration were derived from time dependences of polarization resistance in sulfuric acid in the presence of aminoacids and guanidine derivatives.

Publication year: 
2013
Issue: 
6
УДК: 
620.197.3:620.194
С. 89–102., Іл. 9. Табл. 8. Библиогр.: 34 назви.
References: 

1. Антропов Л.И., Герасименко М.А., Герасименко Ю.С. Определение скорости коррозии и эффективности ингибиторов методом поляризационного сопротивления // Защита металлов. — 1966. — 2, № 2. — С. 115—121.
2. M. Stern and A.L. Geary, “Electrochemical Polarization I. A Theoretical Analysis of the Shape of Polarization Curves”, J. Electrochem. Soc., vol. 104, p. 56, 1957.
3. Герасименко Ю.С. Развитие метода поляризационного сопротивления и разработка на его основе коррозионно-измерительной техники: Дис. … док. техн. наук: 23.06.81. — К., 1981. — 383 с.
4. Герасименко Ю.С. Учет структуры двойного электрического слоя в методе поляризационного сопротивления // Защита металлов. — 1984. — 20, № 6. — С. 898—907.
5. Поляков С.Г. Электрохимический мониторинг в защите от коррозии сварных трубопроводов: Дис. … док. техн. наук: 05.17.14. — К., 1999.
6. Сорокин В.И., Герасименко Ю.С., Ковтун А.В. Взаимосвязь между поляризационным сопротивлением и скоростью коррозии висмута в сернокислых средах // Защита металлов. — 1986. — 22, № 5. — С. 773—776.
7. Сорокин В.И., Герасименко Ю.С., Эгерт О.И. Зависимость коэффициента пропорциональности между скоростью коррозии и поляризационным сопротивлением от марки углеродистой стали // Там же. — 1985. — 21, № 2. — С. 263—265.
8. Герасименко М.А., Сорокин В.И., Герасименко Ю.С. Наклоны тефелевских прямых для железа в кислых средах и их использование в методе поляризационного сопротивления // Там же. — 1982. — 18, № 5. — С. 745—748.
9. Определение наклона анодной поляризационной кривой железа в нейтральных средах методом поляризационного сопротивления / Ю.С. Герасименко, Н.Ф. Кулешова, В.И. Сорокин, М.А. Герасименко // Там же. — 1985. — 21, № 3. — С. 398—402.
10. Определение коррозионной активности травильных растворов с помощью прибора Р5035 / Ю.С. Герасименко, В.И. Сорокин, Н.А. Третьякова, В.С. Яремич // Там же. — 1980. — 16, № 4. — С. 518—520.
11. Влияние ингибитора ТАЛ-2 на коэффициент пропорциональности между поляризационным сопротивлением и скоростью коррозии в водных высокоминерализованных растворах / Ю.С. Герасименко, С.А. Нестеренко, В.И. Сорокин, В.И. Супрунчук // Коррозия и защита нефтегаз. пром-сти. — 1982. — № 2. — С. 10—13.
12. Герасименко Ю.С., Кулешова Н.Ф. Взаимосвязь между поляризационным сопротивлением и скоростью коррозии стали в природных водах // Защита металлов. — 1983. — 19, № 3. — С. 438—441.
13. Герасименко Ю.С., Кулешова Н.Ф., Хоменко Т.Н. Связь поляризационного сопротивления со скоростью коррозии при кислородно-водородной деполяризации // Там же. — 1986. — 22, № 2. — С. 309—311.
14. Борискин А., Герасименко Ю. Поляризационная емкость корродирующих стальных электродов // Фіз.хім. механіка матеріалів. Спец. вип. № 4. Проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів. — Львів, 2004. — 1. — С. 41—46.
15. M. Prazak, “The polarization resistance method for corrosion testing”, Werkstoffe und Korrosion, vol. 25, no. 2, pp. 104—112, 1974.
16. N. Azzerri, “Corrosion rate measurement by polarization resistance on hindered surfuces exhibiting pseudocapacitance”, J. Appl. Electrochem., vol. 6, pp. 139—146, 1976.
17. Герасименко Ю.С., Кулешова Н.Ф., Король И.А. Оценка поляризационной емкости малоуглеродитой стали в нейтральных средах с помощью измерителя Р5035 // Защита металлов. — 1988. — 24. — С. 887—890.
18. Като М., Кояма М. Модифицированый метод поляризационного сопротивления. Измерение поляризационного сопротивления из начальных переходных кривых при постоянном токе // Босеку гидзюцу. — 1985. — 34, № 4. — С. 215—221.
19. F.P. Ijsseling, “Application of electrochemical methods of corrosion rate determination to systems involving corrosion product layers”, B. Corrosion J., vol. 21, no. 2, pp. 95— 101, 1986. 102 Наукові вісті НТУУ "КПІ" 2013 / 6 20. D.A. Jones and M.D. Greene, “Electrochemical measurement of low corrosion rates”, Corrosion, vol. 22, no. 7, pp. 198, 1966.
21. Измеритель поляризационного сопротивления: А.с. № 1790291 G 01N 27/48 / Ю.С. Герасименко, И.А. Король, А.В. Борискин. — Заявл. 20.05.87, опубл. 22.09.92, Бюл. 9.
22. Измеритель поляризационного сопротивления: А.с. № 1831111 G 01N 27/26 / И.А. Король, А.В. Борискин, Ю.С. Герасименко. — Заявл. 25.11.87, опубл. 13.10.92, Бюл. 10.
23. Герасименко Ю.С., Васильєв Г.С. Двоступінчатий метод визначення швидкості корозії металів // Фізикохімічна механіка матеріалів. — 2009. — № 6. — С. 122—126.
24. Коррозионно-индикаторная установка типа УК-2/ Ю.С. Герасименко, Н.Ф. Кулешова, А.В. Борискин и др. // Водоснобжение и санитарная техника. — 1989. — № 11. — С. 23.
25. Герасименко Ю.С., Білоусова Н.А. Метод подвійної поляризації для визначення швидкості корозії в умовах дифузійного контролю // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2001. — 37, № 4. — С. 92—96.
26. Герасименко Ю.С., Білоусова Н.А. Метод подвійної поляризації для визначення швидкості корозії в умовах пасивації та дифузійного контролю // Фізикохімічна механіка матеріалів. Електрохімічний захист і корозійний контроль. — 2001. — № 2 [cпец. вип.]. — С. 22—26.
27. Білоусова Н.А., Герасименко Ю.С. Метод визначення швидкості корозії в мало провідних середовищах // “Фізико-хімічна механіка матеріалів”. Проблеми корозії і протикорозійного захисту матеріалів. — 2004. — 1, № 4 [cпец. вип.]. — С. 289—295.
28. Розенфельд И.Л., Жигалова К.А. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов (теория и практика). — М.: Металлургия. — 1966. — 347 с.
29. Спосіб неруйнівного корозійного контролю металевих виробів: Пат. України на корисну модель UA 74034G01N 17/00 / Ю.С. Герасименко, Н.А. Білоусова. — Заявл. 24.04.2012, № заявки u 201205102, Бюл. № 19.
30. Клименко А.В., Герасименко Ю.С. Методи і засоби моніторингу стрес-корозійного руйнування магістральних газопроводів // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2012. — 2, № 9. — С. 647—652.
31. О связи поляризационного сопротивления железа с концентрацией ингибитора в растворах кислот / Д.А. Ткаленко, Ю.П. Вишневская, Е.В. Белецкий, С.К. Позняк // Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологи: материалы Междунар. науч.-техн. конф., 24—26 ноября 2010 г., Минск: в 2 ч. — Минск: БГТУ, 2010. — Ч. 2. — С. 239—242.
32. Ткаленко Д.А., Вишневська Ю.П. Кінетика формування захисних шарів у присутності інгібіторів корозії металів // Доповіді НАН України. — 2011. — № 9. — С. 121—125. 33. Вишневська Ю.П. Фазові металорганічні шари для протикорозійного захисту маловуглецевих сталей: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.17.14. — К., 2012. — 20 с.
34. Зміна поляризаційного опору під час формування захисних фазових шарів за участі органічних лігандів / Д.А. Ткаленко, Ю.П. Вишневська, Ю.С. Герасименко, І.Ф. Хірх-Ялан // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2013. — 49, № 3. — С. 28—33.__

References [transliteration]: 

1. Antropov L.I., Gerasimenko M.A., Gerasimenko I͡U.S. Opredelenie skorosti korrozii i ėffektivnosti ingibitorov metodom poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a // Zashchita metallov. – 1966. – 2, № 2. – S. 115–121.
2. M. Stern and A.L. Geary, “Electrochemical Polarization I. A Theoretical Analysis of the Shape of Polarization Curves”, J. Electrochem. Soc., vol. 104, p. 56, 1957.
3. Gerasimenko I͡U.S. Razvitie metoda poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a i razrabotka na ego osnove korrozionno-izmeritel'noĭ tekhniki: Dis. … dok. tekhn. nauk: 23.06.81. – K., 1981. – 383 s.
4. Gerasimenko I͡U.S. Uchet struktury dvoĭnogo ėlektricheskogo sloi͡a v metode poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a // Zashchita metallov. – 1984. – 20, № 6. – S. 898–907.
5. Poli͡akov S.G. Ėlektrokhimicheskiĭ monitoring v zashchite ot korrozii svarnykh truboprovodov: Dis. … dok. tekhn. nauk: 05.17.14. – K., 1999.
6. Sorokin V.I., Gerasimenko I͡U.S., Kovtun A.V. Vzaimosvi͡az' mezhdu poli͡arizat͡sionnym soprotivleniem i skorost'i͡u korrozii vismuta v sernokislykh sredakh // Zashchita metallov. – 1986. – 22, № 5. – S. 773–776.
7. Sorokin V.I., Gerasimenko I͡U.S., Ėgert O.I. Zavisimost' koėffit͡sienta proport͡sional'nosti mezhdu skorost'i͡u korrozii i poli͡arizat͡sionnym soprotivleniem ot marki uglerodistoĭ stali // Tam zhe. – 1985. –21, № 2. – S. 263–265.
8. Gerasimenko M.A., Sorokin V.I., Gerasimenko I͡U.S. Naklony tefelevskikh pri͡amykh dli͡a zheleza v kislykh sredakh i ikh ispol'zovanie v metode poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a // Tam zhe. – 1982. – 18, № 5. – S. 745–748.
9. Opredelenie naklona anodnoĭ poli͡arizat͡sionnoĭ krivoĭ zheleza v neĭtral'nykh sredakh metodom poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a / I͡U.S. Gerasimenko, N.F. Kuleshova, V.I. Sorokin, M.A. Gerasimenko // Tam zhe. – 1985. – 21, № 3. – S. 398–402.
10. Gerasimenko I͡U.S., Sorokin V.I., Tret'i͡akova N.A., I͡Aremich V.S. Opredelenie korrozionnoĭ aktivnosti travil'nykh rastvorov s pomoshch'i͡u pribora R5035 // Tam zhe. – 1980. – 16, № 4. – S. 518–520.
11. Vlii͡anie ingibitora TAL-2 na koėffit͡sient proport͡sional'nosti mezhdu poli͡arizat͡sionnym soprotivleniem i skorost'i͡u korrozii v vodnykh vysokomineralizovannykh rastvorakh / I͡U.S. Gerasimenko, S.A. Nesterenko, V.I. Sorokin, V.I. Suprunchuk // Korrozii͡a i zashchita neftegaz. prom-sti. – 1982. – # 2. – S. 10–13.
12. Gerasimenko I͡U.S., Kuleshova N.F. Vzaimosvi͡az' mezhdu poli͡arizat͡sionnym soprotivleniem i skorost'i͡u korrozii stali v prirodnykh vodakh // Zashchita metallov. – 1983. – 19, # 3. – S. 438–441.
13. Gerasimenko I͡U.S., Kuleshova N.F., Khomenko T.N. Svi͡az' poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a so skorost'i͡u korrozii pri kislorodno-vodorodnoĭ depoli͡arizat͡sii // Tam zhe. – 1986. – 22, # 2. – S. 309–311.
14. Boriskin A., Gerasimenko I͡U. Poli͡arizat͡sionnai͡a emkost' korrodirui͡ushchikh stal'nykh ėlektrodov // Fіz.-khіm. mekhanіka materіalіv. Spet͡s. vip. № 4: Problemi korozії ta protikorozіĭnogo zakhistu materіalіv. – L'vіv, 2004. – 1. – S. 41–46.
15. M. Prazak, “The polarization resistance method for corrosion testing”, Werkstoffe und Korrosion, vol. 25, no. 2, pp. 104–112, 1974.
16. N. Azzerri, “Corrosion rate measurement by polarization resistance on hindered surfuces exhibiting pseudo-capacitance”, J. Appl. Electrochem., vol. 6, pp. 139–146, 1976.
17. Gerasimenko I͡U. S., Kuleshova N. F., Korol' I. A. Ot͡senka poli͡arizat͡sionnoĭ emkosti malougleroditoĭ stali v neĭtral'nykh sredakh s pomoshch'i͡u izmeriteli͡a R5035 // Zashchita metallov. – 1988. – 24. – S. 887–890.
18. Kato M., Koi͡ama M. Modifit͡sirovanyĭ metod poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a. Izmerenie poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a iz nachal'nykh perekhodnykh krivykh pri postoi͡annom toke // Boseku gidzi͡ut͡su. – 1985. – 34, # 4. – S. 215–221.
19. F.P. Ijsseling, “Application of electrochemical methods of corrosion rate determination to systems involving corrosion product layers”, B. Corrosion J., vol. 21, no. 2, pp. 95–101, 1986.
20. D.A. Jones and M.D. Greene, “Electrochemical measurement of low corrosion rates”, Corrosion, vol. 22, no. 7, pp. 198, 1966.
21. Izmeritel' poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a: A.s. № 1790291 G 01N 27/48 / I͡U.S. Ge¬ra¬simenko, I.A. Korol', A.V. Boriskin. – Zai͡avl. 20.05.87, opubl. 22.09.92, Bi͡ul. # 9.
22. Izmeritel' poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a: A.s. № 1831111 G 01N 27/26 / I.A. Ko¬rol', A.V. Boriskin, I͡U.S. Gerasimenko. – Zai͡avl. 25.11.87, opubl. 13.10.92, Bi͡ul. # 10.
23. Herasymenko I͡u.S., Vasyl′i͡ev H.S. Dvostupinchatyĭ metod vyznachenni͡a shvydkosti koroziï metaliv // Fizyko-khimichna mekhanika materialiv. – 2009. – # 6. – S. 122–126.
24. Korrozionno-indikatornai͡a ustanovka tipa UK-2/ I͡U.S. Gerasimenko, N.F. Kulesho¬va, A.V. Boriskin i dr. // Vodosnobzhenie i sanitarnai͡a tekhnika. – 1989. – # 11. – S. 23.
25. Herasymenko I͡u.S., Bilousova N.A. Metod podviĭnoï poli͡aryzat͡siï dli͡a vyznachenni͡a shvydkosti koroziï v umovakh dyfuziĭnoho kontroli͡u // Fizyko-khimichna mekhanika materialiv. – 2001. – 37, # 4. – S. 92–96.
26. Herasymenko I͡u.S., Bilousova N.A. Metod podviĭnoï poli͡aryzat͡siï dli͡a vyznachenni͡a shvydkosti koroziï v umovakh pasyvat͡siï ta dyfuziĭnoho kontroli͡u // Fizyko-khimichna mekhanika materialiv. Elektrokhimichnyĭ zakhyst i koroziĭnyĭ kontrol′. – 2001. – # 2 [cpet͡s. vyp.]. – S. 22–26.
27. Bilousova N.A., Herasymenko I͡u.S. Metod vyznachenni͡a shvydkosti koroziï v malo providnykh seredovyshchakh // “Fizyko-khimichna mekhanika materialiv”. Problemy koroziï i protykoroziĭnoho zakhystu materialiv. – 2004. – 1, # 4 [cpet͡s. vyp.]. – S. 289–295.
28. Rozenfel'd I.L., Zhigalova K.A. Uskorennye metody korrozionnykh ispytaniĭ metallov (teorii͡a i praktika). – M.: Metallurgii͡a. – 1966. – 347 s.
29. Sposib neruĭnivnoho koroziĭnoho kontroli͡u metalevykh vyrobiv: Pat. Ukraïny na korysnu model′ UA 74034-G01N 17/00 / I͡u.S. Herasymenko, N.A. Bilousova. – Zai͡avl. 24.04.2012, # zai͡avky u 201205102, Bi͡ul. # 19.
30. Klymenko A.V., Herasymenko I͡u.S. Metody i zasoby monitorynhu stres-koroziĭnoho ruĭnuvanni͡a mahistral′nykh hazoprovodiv // Fizyko-khimichna mekhanika materialiv. – 2012. – 2, # 9. – S. 647–652.
31. O svi͡azi poli͡arizat͡sionnogo soprotivlenii͡a zheleza s kont͡sentrat͡sieĭ ingibitora v rastvorakh kislot / D.A. Tkalenko, I͡U.P. Vishnevskai͡a, E.V. Belet͡skiĭ, S.K. Pozni͡ak // Resurso- i ėnergosberegai͡ushchie tekhnologii i oborudovanie, ėkologicheski bezopasnye tekhnologi: materialy Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf., 24–26 noi͡abri͡a 2010 g., Minsk: v 2 ch. – Minsk: BGTU, 2010. – Ch. 2. – S. 239–242.
32. Tkalenko D.A., Vyshnevs′ka I͡u.P. Kinetyka formuvanni͡a zakhysnykh shariv u prysutnosti inhibitoriv koroziï metaliv // Dopovidi NAN Ukraïny. – 2011. – # 9. – S. 121–125.
33. Vishnevs'ka I͡U.P. Fazovі metalorganіchnі shari dli͡a protikorozіĭnogo zakhistu malovuglet͡sevikh staleĭ: Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.17.14. – K., 2012. – 20 s.
34. Zmina poli͡aryzat͡siĭnoho oporu pid chas formuvanni͡a zakhysnykh fazovykh shariv za uchasti orhanichnykh lihandiv / D.A. Tkalenko, I͡u.P. Vyshnevs′ka, I͡u.S. Herasymenko, I.F. Khirkh-I͡alan // Fizyko-khimichna mekhanika materialiv. – 2013. – 49, # 3. – S. 28–33.

AttachmentSize
2013-6-13.pdf444.01 KB

Тематичні розділи журналу

,