Korozijas inhibitori. Korozijas aizsardzības metodes

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Katru gadu korozijas procesu attīstības un rašanās dēļ tiek zaudēta aptuveni ceturtā daļa no visa pasaulē saražotā metāla. Izmaksas, kas saistītas ar ķīmiskās rūpniecības iekārtu un sakaru remontu un nomaiņu, bieži vien vairākas reizes pārsniedz to izgatavošanai nepieciešamo materiālu izmaksas. Par koroziju sauc spontānu metālu un dažādu sakausējumu iznīcināšanu apkārtējās vides ietekmē. Tomēr jūs varat pasargāt sevi no šiem procesiem. Ir dažādi veidi, kā aizsargāties pret koroziju, kā arī iedarbības veidi. Ķīmiskajā rūpniecībā visizplatītākie korozijas veidi ir gāzes, atmosfēras un elektroķīmiskā korozija.

Ārpus situācijas

Cīņas metodes izvēle šajā gadījumā ir atkarīga ne tikai no paša metāla īpašībām, bet arī no tā darbības apstākļiem. Aizsardzības pret koroziju metodes tiek izvēlētas atbilstoši noteiktiem faktoriem, tomēr arī šeit bieži rodas vairākas grūtības. Konkrēta problēma ir saistīta ar opcijas izvēli daudzkomponentu videi arparametri, kas mainās procesa laikā. Tas ir diezgan izplatīts ķīmiskajā rūpniecībā. Praksē izmantotās pretkorozijas aizsardzības metodes tiek iedalītas pēc to ietekmes uz vidi un metālu rakstura.

Ietekme uz vidi

Jau viduslaikos kļuva zināmas īpašas vielas, kuras tika ieviestas salīdzinoši nelielos daudzumos, kas ļāva samazināt kodīgās vides agresivitāti. Šiem nolūkiem bija ierasts izmantot eļļas, sveķus un cieti. Pēdējā periodā ir parādījušies arvien jauni korozijas inhibitori. Šobrīd tikai Krievijā var saskaitīt desmitiem to ražotāju. Metālu korozijas inhibitori ir diezgan plaši izplatīti to pieņemamo izmaksu dēļ. Tās ir visefektīvākās sistēmās, kurās ir nemainīgs vai mazs korozīvās vides daudzums, piemēram, tvertnēs, tvertnēs, dzesēšanas sistēmās, tvaika katlos un citās ķīmiskās rūpnīcās.

Properties

Korozijas inhibitori var būt organiski vai neorganiski. Tie var aizsargāt pret šķidru vidi vai gāzu iedarbību. Korozijas inhibitori naftas rūpniecībā vairumā gadījumu ir saistīti ar elektroķīmisko bojājumu anodisko un katodu procesu kavēšanu, pasivējošu un aizsargplēvju veidošanos. Varat apsvērt šī jautājuma būtību.

Anoda korozijas inhibitori darbojas, pamatojoties uz korodējošās metāla virsmas anodisko zonu pasivāciju, kas bija iemesls pasivatatoru nosaukuma parādīšanās. Kā tāds tas ir tradicionālstiek izmantoti neorganiskas izcelsmes oksidētāji: nitrāti, hromāti un molibdāti. Tie ir viegli reducējami uz katoda virsmām, kas padara tos līdzīgus depolarizatoriem, samazinot anodiskās pārejas ātrumu šķīdumā, kas satur korozīvus metālu jonus.

Anoda moderatori ir arī daži savienojumi, kuriem nav raksturīgas oksidējošas īpašības: polifosfāti, fosfāti, nātrija benzoāts, silikāti. To kā inhibitoru darbība izpaužas tikai skābekļa klātbūtnē, kas pilda pasivatora lomu. Šīs vielas noved pie skābekļa adsorbcijas uz metāla virsmām. Turklāt tie izraisa anodiskās šķīdināšanas procesa kavēšanu, jo veidojas aizsargplēves, kas sastāv no grūti šķīstošiem inhibitora un metālu jonu mijiedarbības produktiem, kas nonāk šķīdumā.

Funkcijas

Metālu anoda korozijas inhibitori parasti tiek klasificēti kā bīstami, jo noteiktos apstākļos tie no moderatoriem pārvēršas par destruktīva procesa ierosinātājiem. Lai no tā izvairītos, ir nepieciešams, lai korozijas strāvas blīvums būtu lielāks par to, pie kura veidojas anoda sekciju absolūtā pasivācija. Pasivatora koncentrācija nedrīkst būt zemāka par noteiktu vērtību, pretējā gadījumā pasivēšana var nenotikt vai arī tā būs nepilnīga. Pēdējā iespēja ir saistīta ar lielām briesmām, jo tas samazina anoda virsmu, palielina metāla iznīcināšanas dziļumu un ātrumu.mazas platības.

Prasības

Izrādās, ka efektīvu aizsardzību var nodrošināt, ja anodiskā inhibitora koncentrācija tiek uzturēta virs maksimālās vērtības visās aizsargājamā produkta zonās. Šīs vielas ir diezgan jutīgas pret barotnes pH līmeni. Hromatus un nitrātus visbiežāk izmanto siltummaiņos un cauruļu virsmas aizsardzībai.

Katoda inhibitori

Aizsardzības ziņā šīs vielas ir mazāk efektīvas nekā anodiskās. To darbības pamatā ir fakts, ka barotnes lokāla sārmināšana izraisa nešķīstošu produktu veidošanos katoda vietās, kas izolē daļu virsmas no šķīduma. Tāda viela var būt, piemēram, kalcija bikarbonāts, kas sārmainā vidē izdala kalcija karbonātu grūti šķīstošu nogulšņu veidā. Katodiskās korozijas inhibitors, kura sastāvs ir atkarīgs no lietošanas vides, neizraisa destruktīvo procesu pieaugumu pat tad, ja saturs ir nepietiekams.

Šķirnes

Neitrālā vidē neorganiskās vielas bieži darbojas kā katoda un anoda inhibitori, bet stipri skābos šķīdumos tās nespēj palīdzēt. Kā regulētāji skābju ražošanā tiek izmantotas organiskas vielas, kuru molekulās ir specifiskas vai polāras grupas, piemēram, amīni, tiourīnviela, aldehīdi, karbonātu sāļi un fenoli.

Atbilstoši mehānismamŠie korozijas inhibitori atšķiras pēc to adsorbcijas īpašībām. Pēc adsorbcijas uz katoda vai anoda vietām tie ievērojami kavē ūdeņraža jonu izlādi, kā arī metāla jonizācijas reakciju. Lielā mērā aizsargājošais efekts ir balstīts uz temperatūru, koncentrāciju, skābes anjonu veidu, kā arī ūdeņraža jonu koncentrāciju. Visbiežāk tos pievieno nelielos daudzumos, jo vairāku organisko inhibitoru aizsargājošā iedarbība lielās koncentrācijās var būt pat bīstama.

Piemēram, organiskais savienojums ar nosaukumu "Penta-522" ir eļļā un ūdenī šķīstošs. Tas spēj nodrošināt vairāk nekā 90% aizsardzības pakāpi, ja patēriņš ir tikai 15-25 grami uz tonnu. Ar preču zīmi "Amincor" ražotais korozijas inhibitors ir karbonskābju esterifikācijas produkts, kas nav gaistošs, tam nav nepatīkamas smakas un nav toksisks. Tā devu nosaka tikai pēc tam, kad ir noskaidrots, cik kodīga ir reālā vide.

Ietekme uz metālu

Šī aizsardzības metožu grupa ietver dažādu pārklājumu izmantošanu. Tie ir krāsojumi, metāls, gumija un citi veidi. Tos uzklāj dažādos veidos: izsmidzinot, cinkojot, gumijot un citus. Varat apsvērt katru no tiem.

Gumēšanu parasti saprot kā aizsardzību pret koroziju, izmantojot gumijas pārklājumus, kas bieži ir nepieciešama hlora rūpniecībā. Gumijas savienojumiem ir paaugstināta ķīmiskā izturība un tie nodrošina drošu konteineru, vannu, kā arī citu ķīmisko iekārtu aizsardzību pretagresīvas vides un korozijas. Gumēšana ir auksta, kā arī karsta, ko veic ar epoksīda un fluoroplastisko maisījumu vulkanizācijas metodi.

Ir svarīgi ne tikai pareizi izvēlēties, bet arī uzklāt korozijas inhibitoru. Ražotāji parasti sniedz diezgan skaidrus norādījumus par to. Šobrīd līdzās galvaniskajai pārklāšanai diezgan plaši ir kļuvusi ātrgaitas pārklāšanas metode. Ar tās palīdzību tiek atrisināts diezgan plašs uzdevumu klāsts. Pulvermateriālus var uzklāt, lai iegūtu pārklājumus ar dažādām īpašībām.

Aizsardzības aprīkojums

Ar ķīmisko iekārtu aizsardzību saistītie jautājumi ir diezgan specifiski, un tāpēc tie ir ļoti rūpīgi jāizpēta. Materiāla izvēle augstas kvalitātes pārklājuma iegūšanai prasa virsmas stāvokļa, vides sastāva, ekspluatācijas apstākļu, agresivitātes pakāpes, temperatūras apstākļu un tā tālāk analīze. Dažreiz “zemās vidēs” ir kāds kritisks parametrs, kas apgrūtina pārklājuma veida izvēli, piemēram, propāna tvertnes tvaicēšana pat reizi dažos mēnešos. Tāpēc katrai agresīvai videi ir jāizvēlas tāds plēves veidotājs un tādi pārklājuma komponenti, kuriem ir raksturīga izturība pret reaģentu.

Mazākumtautību viedoklis

Speciālisti saka, ka nav iespējams salīdzināt gāzes-termiskās izsmidzināšanas metodes savā starpā, un vēl jo vairāk teikt, ka viena no tām ir labāka par otru. Katram no tiem ir noteiktas priekšrocības un trūkumi, un no tā izrietpārklājumiem ir dažādas īpašības, kas liecina par to spēju atrisināt dažus savus uzdevumus. Optimālais sastāvs, pēc kura raksturojami korozijas inhibitori, kā arī to pielietošanas metode tiek izvēlēta atkarībā no konkrētā gadījuma.

Ķīmiskās rūpniecības uzņēmumos šo metodi visbiežāk izmanto kārtējo remontdarbu procesā. Pat ja tiek izmantoti skābes korozijas inhibitori, vispirms ir pareizi jāsagatavo metāla virsma. Tas ir vienīgais veids, kā garantēt augstas kvalitātes pārklājumu. Pirms krāsas materiāla tiešas uzklāšanas var izmantot strūklu, lai nodrošinātu pietiekami raupju virsmu.

Ar katru gadu tirgū parādās arvien vairāk jaunu produktu, un izvēle ir liela. Tomēr ķīmiķiem vajadzētu izlemt, kas būs izdevīgāk - laicīgi veikt iekārtu aizsardzību vai visu konstrukciju pilnīgu nomaiņu.