УДК 620.197:631.347.2
А.Ф.Абрамов, канд.экон.наук;
Л.И.Передкова, канд.с.-х.наук;
Л.С.Ямашкина, инж.

Внесение с поливной водой растворов минеральных удобрений открывает широкие возможности для управления урожаем сельскохозяйственных культур, повышает эффективность поливного гектара, сокращает период окупаемости всей оросительной системы в целом [1, 2] .
Однако, несмотря на доказанные преимущества этого способа внесе­ния по сравнению с традиционным, остается неизученным целый рад во­просов, в том числе коррозионное воздействие растворов минеральных удобрений на металлоконструкции дождевальной техники.
Для изыскания наиболее рациональных сочетаний минеральных удоб­рений с целью полного обеспечения потребности сельскохозяйственных растений в элементах питания, с одной стороны, и минимального кор­розионного воздействия на поливную технику - с другой, были прове­дены исследования в лабораторных условиях.
За образец были взяты пластины размером 40 х 60 мм, вырезанные из стальных (Ст-3), оцинкованных и алюминиевых труб.
В качестве минеральных удобрений использовались хорошо раство­римые формы: растворы мочевины, хлористого калия и аммофоса. Кон­центрации растворов минеральных удобрений задавались из расчета максимально и минимально возможных доз внесения питательных элемен­тов на поля зернокормового севооборота (табл.1).
Степень коррозионного воздействия растворов определялась по убы­ли массы образца при переменном погружении в неподвижный раствор минеральных удобрений. В течение 8 ч они находились в растворе, за­тем извлекались, промывались водопроводной водой. Все нерабочее время пластины находились на воздухе. Время контакта пластин со средой - 720 ч; температура среды – 18...20°С.
По окончании испытаний с образцов удалялись продукты коррозии: со стальных пластин - раствором НСl [3] , с алюминиевых - согласно госту 9.017-74, с оцинкованной стали - 10 %-ным NaOH . Обработ­ка результатов испытаний проводилась по ГОСТу 9.017-74. В ходе ис­пытаний осуществлялся контроль за изменением pH среды и внешнего вида образцов (табл.1).
С целью учета потерь металла при удалении продуктов коррозии коррозионная активность растворов оценивалась по разнице между ис­пытуемым образцом и контрольным, который во время опыта находился на воздухе.
Анализ результатов испытаний (рис.1, 2, табл.1) показывает, что растворы минеральных удобрений в концентрациях до 1 г/л по дейст­вующему веществ оказывают слабое корродирующее действие на алюми­ний и оцинкованную сталь. Напротив, как показывают данные табл.1, раствор мочевины снижает интенсивность процесса коррозии в два и более раз в сравнении с действием чистой воды. Следовательно, по­дача минеральных удобрений с поливной водой дождевальными машина­ми, основные элементы конструкций которых выполнены из алюминия и оцинкованной стали, не может существенно влиять на срок ее службы. Од­нако в этом случае возможно нежелательное осаждение солей на внут­ренней поверхности дождевальной техники, появление которых можно предупредить путем промывки машины чистой водой в конце удобритель­ного полива.

Таблица 1. Скорость протекания процесса коррозии алюминия, оцинкованной стали и стали Ст-3 в растворах минеральных удобрений
	рН среды	Концентрация раствора		Скорость протекания процесса коррозии, (г/см2·ч)
		% исходного вещества	г/л по дейст- вующему ве­ществу	Алюминий	Оцинкованная сталь	Ст-3
Водопроводная вода	8,0...8,4			0,17·10-5	0,63·10-5	1,83·10-5
Раствор CO(NH2)2	8,1…8,5	0,01087	0,05	0,08·10-5	0,51·10-5	1,14·10-5
	8,0…8,5	0,02174	0,1	0,05·10-5	0,20·10-5	1,43·10-5
	8,0…8,4	0,1087	0,5	0,06·10-5	0,22·10-5	1,76·10-5
	8,0…8,5	0,2174	1,0	0,09·10-5	0,59·10-5	2,10·10-5
Раствор KCl	7,9…8,4	0,00833	0,05	0,42·10-5	0,37·10-5	0,61·10-5
	7,9…8,4	0,01666	0,1	0,11·10-5	0,36·10-5	0,71·10-5
	8,1…8,5	0,0833	0,5	0,09·10-5	0,91·10-5	4,15·10-5
Раствор аммофоса	8,0…8,7	0,01087	0,05	0,21·10-5	0	0,27·10-5
	7,7…8,3	0,02174	0,1	0,21·10-5	0	0,17·10-5
	6,6…7,4	0,1087	0,5	0,37·10-5	0,45·10-5	0,27·10-5

В настоящее время на существующих мелиоративных системах 26 % используемых труб представлены маркой стали Ст-3. С учетом этого обстоятельства особое внимание уделялось изучению процесса корро­зии стальных труб при контакте их с растворами минеральных удобре­ний.
Как видно из табл.1 и рис.1 и 2, сталь Ст-3 активно корродирует в растворах хлористого калия, мочевины. Скорость протекания процес­са коррозии возрастает с ростом концентрации туков и достигает мак­симального значения (4,15·10-5г/(см2·ч) при концентрации КСl 0,05 % по действующему веществу. Напротив, введение в поливную во­ду раствора аммофоса в 5...15 раз снижает интенсивность этого про­цесса.
При установлении коррозионного действия на стальные пластины от­дельных видов удобрений с учетом того, что в практике, как правило, вносятся смеси питательных веществ, изучалось совместное действие растворов удобрений. При одновременной подаче азота и калия в виде мочевины и КСl резко усиливается коррозия стали Ст-3, в то время как введение в питательный раствор фосфора (в виде аммофоса) в 5... 15 раз снижает скорость коррозионных процессов.
Положительные результаты по снижению скорости протекания корро­зионных процессов были получены также путем предварительной обра­ботки стальных труб раствором аммофоса. При выдерживании отрезков стальных труб в растворе аммофоса концентрации 0,1...0,5 г/л по действующему веществу в течение 1... 10 сут скорость протекания процесса коррозии стали в растворе смеси КСl (0,5 г/л) и мочевины (1,0 г/л) снизилась с 5·10-5 до 0,4·10-5...0,5·10-5 г/см2·ч). Близкие данные были получены при предварительной пассивации сталь­ных труб раствором суперфосфата, которую в практике можно осущест­влять в осенний период, сочетая влагозарядковый полив с основным внесением фосфорных удобрений.
Таким образом, обобщая изложенное выше, можно сделать следующие выводы:

1. Алюминий и оцинкованная сталь являются коррозионно-стойкими материалами по отношению к растворам минеральных удобрений и не требуют дополнительной защиты.
2. Коррозионную агрессивность растворов мочевины и КСl по отно­шению к стали Ст-3 можно снизить в 5... 15 раз путем введения фосфо­росодержащих минеральных удобрений.
3. Скорость протекания процесса коррозии стали в растворе минеральных удобрений снижается в 5.. .10 раз в результате предварительной пассивации фосфоросодержащими удобрениями.

Список использованной литературы

1. Рекомендации по внесению минеральных удобрений с водой при дождевании на зернокормовых севооборотах. Коломна, I98I.
2. KonnoMonspno6Ceme bei d^n vtr^ne^ftun^ уон^ fi(jt^ochemckafien ^c^nar^teckhLLk ^ 4 s i67--гто.
3. Лайнер В.И. Современная гальванотехника. М., Металлургия, 1967