Введение
Глава I. Экологические последствия коррозионного разрушения металлов в гетерогенных условиях окружающей среды 16
1.1. Общее состояние металлофонда России 19
1.2. Особенности коррозии металлов в гетерогенных условиях 22
1.3. Влияние различных параметров системы "металл-изоляция-грунт" на скорость коррозионных процессов 31
1.4. Экологические проблемы, связанные с воздействием коррозионных процессов 35
1.4.1. Оценка воздействия трубопроводного транспорта на состояние почвенного покрова 43
1.4.2. Физико-механические факторы воздействия на целостность почвенного покрова 44
1.4.3. Коррозионные повреждения трубопроводов как фактор загрязнения почв тяжелыми металлами 46
1.4.4. Химические факторы воздействия на свойства почв 49
1.4.5. Изменение параметров состояния водных экосистем при разливах нефти 57
1.4.6. Нарушение жизнедеятельности растительных и животных сообществ 64
1.4.7. Влияние загрязнения природной среды нефтью и нефтепродуктами на здоровье человека 67
Глава II. Закономерности процесса пассивации металла 72
2.1. О равновесии ионного кристалла с электролитом 75
2.2. Механизм стабильности пассивирующего слоя 78
2.3. Механизм возникновения пассивирующего слоя и формирования его структуры 82
2.4. Принципы построения теории пассивности 98
Глава III. Процессы на межфазных границах пассивирующего оксидного слоя 108
3.1. Межфазная граница пассивирующего слоя с металлом 108
3.1.1. Вакансионный механизм образования ячеек оксида на границе металла и пассивирующего слоя 109
3.1.2. Учет баланса пространства при "переработке" металла в оксид 111
3.1.3. Баланс ионов и токов на межфазной границе металла с ПС 113
3.1.4. Электрические свойства межфазной границы металла с пассивирующим слоем 116
3.2. Процессы в объеме пассивирующего оксидного слоя 120
3.2.1. Электрическое поле в пассивирующем оксидном слое. Дефектность ионной структуры пассивирующего слоя 120
3.2.2. Прыжковая миграция ионов в сильном электрическом поле пассивирующего слоя 125
3.2.3. Зависимость дефектности пассивирующего слоя от анодного потенциала. Транспассивный переход 133
3.2.4. Вычисление концентраций кислородных вакансий на поверхности пассивного слоя 136
3.3. Межфазная граница пассивирующего слоя с электролитом 139
3.3.1. Электрохимический переход ионов металла в раствор 139
3.3.2. Потенциал межфазной границы "пассивирующий слой - электролит" 140
3.3.3. Об однозначности подхода Феттера 142
3.4. Дальнейшая разработка теоретической модели межфазной границы пассивирующего слоя с электролитом 144
3.4.1. Теория парциального кислородного равновесия между пассивирующим слоем и электролитом 149
3.4.2. Схема процессов и система адекватных уравнений 148
3.4.3. Формула зависимости потенциала границы пассивирующего слоя с раствором от тока анодного растворения металла 152
3.4.4. Анализ формулы для потенциала кислородного равновесия 156
Глава IV. Теоретическая модель солевой пассивации металлов 161
4.1. Динамика процессов в солевом пассивирующем слое. Модель его пористой структуры 161
4.2. Формула плотности тока анодного растворения в условиях солевой пассивации 164
4.3. Уравнения диффузии ионных компонент в пассивирующем солевом слое 169
4.4. Некоторые вопросы теории процессов переноса в хаотической пористой среде 174
4.4.1. Общая модель процессов переноса в пористой среде со случайной внутренней геометрией 174
4.4.2. Стационарная локальная пористость солевого пассивирующего слоя 177
Глава V. Модель коррозионного разрушения металлов при воздействии внешних нагрузок 187
5.1. Изменение толщины пассивирующего слоя при воздействии деформационного поля 190
5.2. Кинетика коррозионного износа металлов под действием статических и динамических нагрузок 194
Глава VI. Вопросы статистической теории приэлектродного слоя электролита. Кинетическая цепочка уравнений для ионной подсистемы 198
6.1. Модель электролита, как системы анионов, катионов и молекул полярного раствора 199
6.2. Метод корреляционных функций в статистической модели электролита 202
6.3. Вывод цепочки уравнений для ионной подсистемы 208
6.4. Метод аппроксимации трехчастичной функции распределения и уравнение для бинарной функции 212
Глава VII. Современные методы контроля и снижения негативного влияния коррозии на окружающую среду 217
7.1. Модель пассивного состояния металла - основа для направленного влияния на процессы коррозии 217
7.1.1. Исследование зависимости тока растворения металла от концентрации воды в электролите 217
7.1.2. Численная оценка равновесного потенциала границы пассивирующего слоя с электролитом 218
7.1.3. Исследование зависимости анодного тока растворения металла от рН раствора 219
7.1.4. Зависимость тока анодного растворения металла от дефектности пассивирующего слоя на его границе с электролитом 220
7.1.5. О соотношении токов обмена и потенциалов парциальных равновесий системы "металл - электролит" 220
7.1.6. О моделях общехимического растворения пассивирующего слоя 221
7.2. Покрытия для защиты металлов от разрушительного действия агрессивных сред 223
7.2.1. Лакокрасочные покрытия 224
7.2.2. Ингибиторная защита металлов 231
7.2.3. Полимерные покрытия 234
7.3. Электрохимическая защита металлов в гетерогенных условиях 240
7.4. Использование гасителей колебаний жидкости 246
7.5. Расчет тепловых и электрохимических аномалий верхнего слоя грунтов и придонного слоя акваторий в связи с влиянием коррозии 248
Выводы 263
Литература 267
Приложение 1. Параметры коррозионной стойкости некоторых широко применяемых металлов 307
Приложение 2. Локальные виды коррозии 313
Приложение 3. Основные соотношения кинетической теории систем частиц с центральным взаимодействием 319
