Инхибитори на корозията. Методи за защита от корозия

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Всяка година около една четвърт от целия метал, произведен в света, се губи поради развитието и възникването на корозионни процеси. Разходите, свързани с ремонта и подмяната на оборудване и комуникации на химическата промишленост, често надвишават цената на материалите, необходими за тяхното производство, няколко пъти. Корозията се нарича спонтанно разрушаване на метали и различни сплави под въздействието на околната среда. Можете обаче да се предпазите от тези процеси. Има различни начини за защита от корозия, както и видове експозиция. В химическата промишленост най-често срещаните видове корозия са газова, атмосферна и електрохимична.

Извън ситуацията

Изборът на метод на борба в този случай зависи не само от характеристиките на самия метал, но и от условията на неговата работа. Методите за защита от корозия се избират в съответствие с определени фактори, но дори и тук често възникват редица трудности. Конкретен проблем е свързан с избора на опция за многокомпонентна среда спараметри, които се променят по време на процеса. Това е доста често срещано в химическата промишленост. Използваните в практиката методи за защита от корозия се разделят според естеството на тяхното въздействие върху околната среда и метала.

Влияние върху околната среда

Още през Средновековието станаха известни специални вещества, които бяха въведени в относително малки количества, което направи възможно намаляването на агресивността на корозивната среда. За тези цели беше обичайно да се използват масла, смоли и нишесте. През последния период се появяват все повече нови инхибитори на корозията. В момента само в Русия можете да преброите десетки техни производители. Инхибиторите на метална корозия са доста разпространени поради достъпната си цена. Те са най-ефективни в системи, където има постоянен или нисък обем на корозивна среда, като резервоари, резервоари, охладителни системи, парни котли и други химически заводи.

Свойства

Корозионните инхибитори могат да бъдат органични или неорганични по природа. Те могат да предпазват от излагане на течни среди или излагане на газ. Инхибиторите на корозията в петролната индустрия в повечето случаи са свързани с инхибиране на анодни и катодни процеси на електрохимично увреждане, образуване на пасивиращи и защитни филми. Можете да разгледате същността на това.

Инхибиторите на анодната корозия действат на основата на пасивиране на анодните зони на корозиращата метална повърхност, което е причината за появата на името пасиватори. Като такъв е традиционенизползват се окислители от неорганичен произход: нитрати, хромати и молибдати. Лесно се редуцират върху катодните повърхности, което ги прави подобни на деполяризаторите, намалявайки скоростта на анодния преход в разтвор, съдържащ корозивни метални йони.

Анодни модератори също са някои съединения, които не се характеризират с наличието на окислителни свойства: полифосфати, фосфати, натриев бензоат, силикати. Действието им като инхибитори се проявява само в присъствието на кислород, който играе ролята на пасиватор. Тези вещества водят до адсорбция на кислород върху метални повърхности. Освен това те предизвикват инхибиране на процеса на анодно разтваряне поради образуването на защитни филми, които се състоят от трудно разтворими продукти от взаимодействието на инхибитора и металните йони, преминаващи в разтвора..

Функции

Анодните инхибитори на корозия на металите обикновено се класифицират като опасни, тъй като при определени условия се превръщат от модератори в инициатори на разрушителен процес. За да се избегне това, е необходимо плътността на корозионния ток да бъде по-висока от тази, при която се образува абсолютна пасивация на анодните участъци. Концентрацията на пасиватора не трябва да пада под определена стойност, в противен случай пасивирането може да не настъпи или ще бъде непълно. Последният вариант е изпълнен с голяма опасност, тъй като причинява намаляване на анодната повърхност, увеличаване на дълбочината и скоростта на разрушаване на метала отмалки площи.

Изисквания

Оказва се, че ефективна защита може да бъде осигурена, ако концентрацията на анодния инхибитор се поддържа над максималната стойност във всички области на продукта, който се защитава. Тези вещества са доста чувствителни към нивото на pH на средата. Хроматите и нитратите се използват най-често в топлообменниците и за осигуряване на защита на повърхността на тръбите.

Катодни инхибитори

По отношение на защитния ефект тези вещества са по-малко ефективни от анодните. Тяхното действие се основава на факта, че локалното алкализиране на средата води до образуване на неразтворими продукти на катодните места, които изолират част от повърхността от разтвора. Такова вещество може да бъде например калциев бикарбонат, който в алкализирана среда отделя калциев карбонат под формата на трудно разтворима утайка. Катодният инхибитор на корозия, чийто състав зависи от средата на употреба, не води до увеличаване на разрушителните процеси, дори ако съдържанието е недостатъчно.

Разновидности

В неутрални среди неорганичните вещества често действат като катодни и анодни инхибитори, но в силно киселинни разтвори те не могат да помогнат. Като модератори при производството на киселини се използват органични вещества, в които молекулите съдържат специфични или полярни групи, например амини, тиоурея, алдехиди, карбонатни соли и феноли.

Според механизмаТези инхибитори на корозия се различават по своя адсорбционен характер. След адсорбция върху катодните или анодните места, те силно затрудняват изхвърлянето на водородни йони, както и реакцията на йонизация на метала. До голяма степен защитният ефект се основава на температурата, концентрацията, вида на киселинния анион, както и концентрацията на водородните йони. Най-често се добавят в малки количества, тъй като защитният ефект на редица органични инхибитори във високи концентрации може да бъде дори опасен.

Например, органично съединение, наречено "Penta-522", е разтворимо в масло и вода. Той е в състояние да осигури степен на защита от повече от 90% при консумация от само 15-25 грама на тон. Инхибиторът на корозия, произведен под търговската марка "Amincor", е продукт на естерификация на карбоксилни киселини, който е нелетлив, няма неприятна миризма и е нетоксичен. Дозировката му се определя само след установяване на това колко корозивна е реалната среда.

Удар върху метал

Тази група от методи за защита включва използването на различни покрития. Това са боядисани, метални, гумени и други видове. Нанасят се по различни начини: пръскане, поцинковане, гумиране и други. Можете да разгледате всеки един от тях.

Гумирането обикновено се разбира като защита от корозия чрез гумени покрития, което често се изисква в хлорната индустрия. Гумените съединения имат повишена химическа устойчивост и осигуряват надеждна защита на контейнери, вани, както и друго химическо оборудване от излагане наагресивни среди и корозия. Гумирането е студено, както и горещо, което се извършва по метода на вулканизация на епоксидни и флуоропластови смеси.

Важно е не само да изберете правилно, но и да приложите инхибитор на корозия. Обикновено производителите дават доста ясни инструкции за това. В момента, освен галваничното отлагане, методът на високоскоростно отлагане е доста широко разпространен. С негова помощ се решава доста широк спектър от задачи. Прахообразните материали могат да се прилагат за получаване на покрития с различни свойства.

Защита на оборудване

Проблемите, свързани със защитата на химическото оборудване, са доста специфични и следователно изискват много внимателно проучване. Изборът на материал за получаване на висококачествено покритие изисква анализ на състоянието на повърхността, състава на околната среда, работните условия, степента на агресивност, температурните условия и т.н. Понякога, в „ниски среди“, има критичен параметър, който затруднява избора на типа покритие, например пропарване дори веднъж на няколко месеца на резервоар с пропан. Ето защо всяка агресивна среда изисква избор на такъв филмообразувател и такива компоненти на покритието, които се характеризират с устойчивост на реагента.

Мнение на малцинството

Специалистите казват, че е невъзможно да се сравняват методите на газотермично пръскане един с друг и още повече да се каже, че единият от тях е по-добър от другия. Всеки от тях има определени предимства и недостатъци и произтичащите от товапокритията имат различни свойства, което показва способността им да решават някои от задачите си. Оптималният състав, с който трябва да се характеризират инхибиторите на корозия, както и методът на тяхното приложение се избират в зависимост от конкретния случай.

В предприятията на химическата промишленост този метод се използва най-често в процеса на текущи ремонти. Дори ако се използват инхибитори на киселинната корозия, металната повърхност трябва първо да бъде добре подготвена. Това е единственият начин да се гарантира висококачествено покритие. Може да се използва бластиране преди директното нанасяне на бояджийския материал, за да се осигури достатъчно грапава повърхност.

Всяка година на пазара се появяват все повече и повече нови разработки и има значителен избор. Въпреки това, химиците трябва да решат какво ще бъде по-изгодно - да извършат навременна защита на оборудването или пълна подмяна на всички конструкции.