Способ защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах
Владельцы патента RU 2265676:
Закрытое акционерное общество "Минерально-химическая компания "ЕвроХим" (ЗАО "МХК "ЕвроХим") (RU)
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам защиты черных металлов от коррозии в нейтральных и слабощелочных солевых средах с помощью введения ингибитора в коррозионную среду, и может быть использовано для защиты от коррозии замкнутых охлаждающих систем с использованием в качестве хладагента водного раствора хлорида кальция, а также при хранении и транспортировке растворов хлорида кальция в оборудовании из углеродистой стали. В качестве ингибитора используют водный раствор смеси четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина - «Синол-ИКК» в количестве 2 г/дм3. Изобретение позволяет увеличить срок службы аппаратуры систем охлаждения и оборудования из углеродистой стали, предназначенного для хранения и транспортировки растворов хлорида кальция, расширить диапазон рН водных сред (рН 7-9), снизить вредное воздействие на человека и окружающую среду. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам защиты черных металлов от коррозии в нейтральных и слабощелочных солевых средах с помощью введения ингибитора в коррозионную среду, и может быть использовано для защиты от коррозии замкнутых охлаждающих систем с использованием в качестве хладагента водного раствора хлорида кальция, а также при хранении и транспортировке растворов хлорида кальция в оборудовании из углеродистой стали.
Известен способ ингибирования рассольных растворов фосфатами (Л.М.Сухотин, В.М.Беренблит. Коррозия под действием теплоносителей, хладагентов и рабочих тел. Л.: Химия, 1988, с.330-331).
Недостатками этого способа являются низкая степень защиты и выпадение осадка фосфата кальция в солевом растворе, что нежелательно для рассольных охлаждающих систем из-за нарушения теплообмена.
Известен способ защиты черных металлов, в том числе углеродистой стали, от коррозии в рассольных системах с помощью бихромата натрия или калия (И.Л.Розенфельд. Ингибиторы коррозии. М.: Химия, 1977, с.282-283).
Ингибитор эффективен только в присутствии щелочи (рН раствора должно быть не менее 9). В нейтральных растворах (рН 7) степень защиты от коррозии резко снижается.
Однако растворы хлористого кальция подвержены гидролизу, что приводит к снижению рН и увеличению агрессивности раствора. При недостаточной концентрации ингибитора или снижением рН раствора хроматы вызывают также точечную коррозию стали, что может привести к сквозным поражениям металла. Кроме того, хроматы вредны для здоровья человека и окружающей среды.
Задачей настоящего изобретения является повышение защитных свойств черных металлов в водных солевых средах и соответственно увеличение срока службы аппаратуры систем охлаждения, оборудования из углеродистой стали, предназначенного для хранения и транспортировки растворов хлорида кальция, расширение диапазона рН водных солевых сред (рН 7-9), снижение вредного воздействия на человека и окружающую среду.
Для достижения этого технического результата в способе защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах применяют ингибитор коррозии "Синол-ИКК", который представляет собой водный нейтральный раствор смеси четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина в количестве 2 г/дм3.
Пример. Способ ингибирования раствора хлористого кальция.
В растворе хлорида кальция 28%-ной концентрации при температуре 25°С растворяют состав "Синол-ИКК" из расчета 2 г/дм3. Скорость коррозии определяют гравиметрически, а степень защиты рассчитывают по методике, приведенной в литературе (А.И.Алцибеева, С.З.Левин. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968 г, с.5). Степень защиты стали составляет 77,7%. При концентрации добавки 1 г/дм3 степень защиты снижается до 40%, а в случае 3 г/дм3 остается такой же, что и при 2 г/дм3 - 77,7%.
Эффективность способа защиты ингибитором "Синол-ИКК" иллюстрируется таблицей, показывающей результаты испытаний при 25°С образцов стали в перемешивающихся растворах хлорида кальция 28%-ной концентрации (скорость движения жидкости 1 м/с) в течение 780 часов.
Для сравнения в таблице приведены результаты испытаний в этих условиях известных ингибиторов коррозии.
| Таблица | ||||
| Состав среды, рН | Скорость коррозии | Коэфф. торможения | Степень защиты | Примечание |
| 28%-ный водный раствор хлорида кальция+добавка | г/м2ч | γ | Z% | |
| Без ингибитора рН 7,0-9,0 | 0,09 | - | - | Раствор бурый с продуктами коррозии стали |
| Бихромат натрия 1,5 г/дм3 рН 9,0 | 0,03 | 3,0 | 66,6 | Раствор желтый точечная коррозия стали |
| Бихромат натрия 3 г/дм3+щелочь рН 9,0 | 0,02 | 4,5 | 77,7 | Раствор желтый коррозионных разрушений нет |
| рН 7,0-8,5 | 0,05 | 1,8 | 44 | Точечная коррозия стали |
| Тринатрийфосфат 2,5 г/дм3 рН 8,0-9,0 | 0,054 | 1,7 | 40 | Выпал осадок белого цвета |
| Продолжение таблицы | ||||
| Состав среды, рН | Скорость коррозии | Коэфф. торможения | Степень защиты | Примечание |
| Моноэтаноламин 10 г/дм3 рН 8,0-9,0 | 0,045 | 2,0 | 50 | Выпал осадок белого цвета |
| Смесь четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина (Синол-ИКК) рН 7,0-9,0 | Раствор светлый точечной коррозии не зафиксировано | |||
| 1 г/дм3 | 0,05 | 1,8 | 44 | |
| 2 г/дм3 | 0,02 | 4,5 | 77,7 | |
| 3 г/дм3 | 0,02 | 4,5 | 77,7 |
Наиболее высокая степень защиты - 77,7% у растворов с добавкой "Синол-ИКК" (в интервале рН 7-9) и у растворов с бихроматом натрия (ингибитор эффективен только при рН 9).
С учетом полученных данных видно, что состав "Синол-ИКК) в количестве 2 г/дм3 надежнее защищает углеродистую сталь в широком интервале рН растворов хлорида кальция. Использование других концентраций ингибитора нецелесообразно из-за недостаточной степени защиты или перерасхода реагента.
1. Способ защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах с помощью ингибитора, отличающийся тем, что в качестве ингибитора применяют «Синол-ИКК».
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «Синол-ИКК» применяют в количестве 2 г/дм3.
