Корозия ингибиторлары. Коррозиядан қорғау әдістері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Жыл сайын әлемде өндірілетін барлық металдың шамамен төрттен бірі коррозия процестерінің дамуы мен пайда болуына байланысты жоғалады. Химия өнеркәсібінің жабдықтары мен коммуникацияларын жөндеуге және ауыстыруға байланысты шығындар көбінесе оларды өндіруге қажетті материалдардың құнынан бірнеше есе асып түседі. Коррозия металдар мен әртүрлі қорытпалардың сыртқы ортаның әсерінен өздігінен бұзылуы деп аталады. Дегенмен, сіз өзіңізді бұл процестерден қорғай аласыз. Коррозиядан қорғаудың әртүрлі әдістері, сондай-ақ әсер ету түрлері бар. Химия өнеркәсібінде коррозияның ең көп тараған түрлері газ, атмосфералық және электрохимиялық болып табылады.

Жағдайдан тыс

Бұл жағдайда күрес әдісін таңдау тек металдың өзіне ғана емес, оның жұмыс жағдайларына да байланысты. Коррозиядан қорғау әдістері белгілі бір факторларға сәйкес таңдалады, дегенмен мұнда да бірқатар қиындықтар жиі туындайды. Белгілі бір мәселе көп компонентті орта үшін опцияны таңдаумен байланыстыпроцесс барысында өзгеретін параметрлер. Бұл химия өнеркәсібінде жиі кездеседі. Тәжірибеде қолданылатын коррозиядан қорғау әдістері қоршаған ортаға және металға әсер ету сипатына қарай бөлінеді.

Қоршаған ортаға әсері

Орта ғасырлардың өзінде арнайы заттар белгілі болды, олар салыстырмалы түрде аз мөлшерде енгізілді, бұл коррозиялық ортаның агрессивтілігін төмендетуге мүмкіндік берді. Осы мақсаттар үшін майларды, шайырларды және крахмалды қолдану әдеттегідей болды. Өткен кезеңде коррозияға қарсы жаңа ингибиторлар көбірек пайда болды. Қазіргі уақытта тек Ресейде сіз олардың ондаған өндірушілерін санай аласыз. Металл коррозиясының ингибиторлары қол жетімді құнына байланысты айтарлықтай кең таралған. Олар резервуарлар, резервуарлар, салқындату жүйелері, бу қазандары және басқа химиялық зауыттар сияқты коррозиялық ортаның тұрақты немесе төмен көлемі бар жүйелерде ең тиімді.

Сипаттар

Корозия ингибиторлары табиғатта органикалық немесе бейорганикалық болуы мүмкін. Олар сұйық ортаның немесе газдың әсерінен қорғай алады. Мұнай өнеркәсібіндегі коррозия ингибиторлары көп жағдайда электрохимиялық зақымдалудың анодтық және катодтық процестерін тежеумен, пассивациялаушы және қорғаныс қабықшаларының түзілуімен байланысты. Мұның мәнін қарастыруға болады.

Анодты коррозия ингибиторлары коррозияға ұшырайтын металл бетінің анодты аймақтарын пассивациялау негізінде әрекет етеді, бұл пассиваторлар атауының пайда болуына себеп болды. Осылайша, бұл дәстүрлібейорганикалық текті тотықтырғыштар қолданылады: нитраттар, хроматтар және молибдаттар. Олар катодты беттерде оңай төмендейді, бұл оларды деполяризаторларға ұқсас етеді, бұл коррозиялық металл иондары бар ерітіндіге анодты өту жылдамдығын төмендетеді.

Анод модераторлары сонымен қатар тотықтырғыш қасиеттерінің болуымен сипатталмайтын кейбір қосылыстар: полифосфаттар, фосфаттар, натрий бензоаты, силикаттар. Олардың ингибиторлар ретінде әрекеті пассиватор рөлін атқаратын оттегінің қатысуымен ғана көрінеді. Бұл заттар металл беттерінде оттегінің адсорбциясына әкеледі. Сонымен қатар, олар ингибитор мен ерітіндіге өтетін металл иондарының әрекеттесуінің қиын еритін өнімдерінен тұратын қорғаныс қабықшаларының түзілуіне байланысты анодты еріту процесінің тежелуін тудырады.

Мүмкіндіктер

Металдардың анодты коррозиясының ингибиторлары әдетте қауіпті деп жіктеледі, өйткені белгілі бір жағдайларда олар модераторлардан деструктивті процестің бастамашыларына айналады. Бұған жол бермеу үшін коррозиялық токтың тығыздығы анод бөліктерінің абсолютті пассивациясы пайда болғаннан жоғары болуы керек. Пассиватордың концентрациясы белгілі бір мәннен төмен түспеуі керек, әйтпесе пассивация болмауы мүмкін немесе ол толық емес болады. Соңғы нұсқа үлкен қауіп төндіреді, өйткені ол анод бетінің азаюына, металдың бұзылуының тереңдігі мен жылдамдығының жоғарылауына әкеледі.шағын аймақтар.

Талаптар

Анодтық ингибитордың концентрациясы қорғалатын өнімнің барлық аймақтарында максималды мәннен жоғары деңгейде сақталса, тиімді қорғаныс қамтамасыз етілетіні белгілі болды. Бұл заттар ортаның рН деңгейіне өте сезімтал. Хроматтар мен нитраттар көбінесе жылу алмастырғыштарда және құбыр бетін қорғау үшін қолданылады.

Катодты ингибиторлар

Қорғаныс әсері бойынша бұл заттардың анодты заттарға қарағанда тиімділігі төмен. Олардың әрекеті ортаның жергілікті сілтіленуі катодты жерлерде ерімейтін өнімдердің түзілуіне әкеледі, олар ерітіндіден бетінің бір бөлігін оқшаулайды. Мұндай зат, мысалы, кальций бикарбонаты болуы мүмкін, ол сілтіленген ортада қиын ерітілген тұнба түрінде кальций карбонатын бөледі. Құрамы пайдалану ортасына тәуелді катодты коррозия ингибиторы, мазмұны жеткіліксіз болса да, деструктивті процестердің күшеюіне әкелмейді.

Сұрттар

Бейтарап орталарда бейорганикалық заттар көбінесе катодты және анодты ингибиторлар ретінде әрекет етеді, бірақ күшті қышқыл ерітінділерде олар көмектесе алмайды. Қышқылдарды өндіруде модераторлар ретінде молекулаларында арнайы немесе полярлы топтар бар органикалық заттар пайдаланылады, мысалы, аминдер, тиокарбонат, альдегидтер, карбонат тұздары және фенолдар.

Механизмге сәйкесБұл коррозия ингибиторлары адсорбциялық сипатымен ерекшеленеді. Катод немесе анод учаскелерінде адсорбциядан кейін олар сутегі иондарының разрядталуына, сондай-ақ металдың иондану реакциясына үлкен кедергі келтіреді. Көп жағдайда қорғаныс әсері температураға, концентрацияға, қышқыл анионының түріне, сондай-ақ сутегі иондарының концентрациясына негізделген. Олар көбінесе аз мөлшерде қосылады, өйткені жоғары концентрацияларда бірқатар органикалық ингибиторлардың қорғаныс әсері тіпті қауіпті болуы мүмкін.

Мысалы, "Пента-522" деп аталатын органикалық қосылыс май мен суда ериді. Ол тоннасына бар болғаны 15-25 грамм тұтыну кезінде 90%-дан астам қорғаныс дәрежесін қамтамасыз ете алады. «Аминкор» сауда белгісімен шығарылатын коррозия ингибиторы ұшпайтын, жағымсыз иісі жоқ, улы емес карбон қышқылдарының этерификациясының өнімі болып табылады. Оның дозасы нақты ортаның қаншалықты коррозиялық екенін анықтағаннан кейін ғана анықталады.

Металға әсер

Қорғау әдістерінің бұл тобы әртүрлі жабындарды қолдануды қамтиды. Бұл бояу, металл, резеңке және басқа түрлері. Олар әртүрлі тәсілдермен қолданылады: бүрку, мырыштау, шайнау және т.б. Олардың әрқайсысын қарастыруға болады.

Геминг әдетте хлор өнеркәсібінде қажет болатын резеңке жабындар арқылы коррозиядан қорғау ретінде түсініледі. Резеңке қосылыстары химиялық төзімділікті арттырды және контейнерлерді, ванналарды, сондай-ақ басқа химиялық жабдықтарды әсер етуден сенімді қорғауды қамтамасыз етеді.агрессивті орта және коррозия. Сағыздау эпоксидті және фторопластикалық қоспаларды вулканизациялау әдісімен жүзеге асырылатын ыстық сияқты суық та.

Дұрыс таңдау ғана емес, сонымен қатар коррозияға қарсы ингибиторды қолдану маңызды. Өндірушілер әдетте бұл туралы нақты нұсқаулар береді. Қазіргі уақытта гальваникалық тұндырудан басқа, жоғары жылдамдықпен тұндыру әдісі айтарлықтай кең таралған. Оның көмегімен тапсырмалардың кең ауқымы шешіледі. Ұнтақты материалдарды әртүрлі қасиеттері бар жабындарды алу үшін қолдануға болады.

Қорғау жабдығы

Химиялық жабдықты қорғауға қатысты мәселелер өте нақты, сондықтан өте мұқият зерттеуді қажет етеді. Жоғары сапалы жабынды алу үшін материалды таңдау бетінің күйін, қоршаған ортаның құрамын, жұмыс жағдайларын, агрессивтілік дәрежесін, температуралық жағдайларды және т.б. талдауды талап етеді. Кейде «төмен ортада» жабу түрін таңдауды қиындататын маңызды параметр бар, мысалы, пропан цистернасын бірнеше айда бір рет бумен пісіру. Сондықтан әрбір агрессивті орта реагентке төзімділігімен сипатталатын қабық түзуші және жабын компоненттерін таңдауды талап етеді.

Азшылық пікірі

Мамандар газ-термиялық бүрку әдістерін бір-бірімен салыстыруға болмайтынын, тіпті оның біреуі екіншісінен жақсы деп айту мүмкін емес дейді. Олардың әрқайсысында белгілі бір артықшылықтар мен кемшіліктер бар, соның салдарынанжабындардың әртүрлі қасиеттері бар, бұл олардың кейбір міндеттерін шешуге қабілеттілігін көрсетеді. Коррозия ингибиторларын сипаттайтын оңтайлы құрам, сондай-ақ оларды қолдану әдісі нақты жағдайға байланысты таңдалады.

Химия өнеркәсібі кәсіпорындарында бұл әдіс көбінесе ағымдағы жөндеу процесінде қолданылады. Қышқыл коррозия ингибиторлары қолданылса да, алдымен металл бетін дұрыс дайындау керек. Бұл жоғары сапалы қамтуды қамтамасыз етудің жалғыз жолы. Жеткілікті кедір-бұдыр бетті қамтамасыз ету үшін бояу материалын тікелей жағу алдында жарылыс жұмыстарын жүргізуге болады.

Жыл сайын нарықта көбірек жаңа әзірлемелер пайда болады және үлкен таңдау бар. Дегенмен, химиктер не тиімдірек болатынын шешуі керек - жабдықты уақтылы қорғау немесе барлық құрылымдарды толық ауыстыру.