Противокоррозионная присадка к охлаждающей жидкости энергетических установок

Авторы патента:

C23F11/18 - путем применения неорганических ингибиторов

Владельцы патента RU 2267563:

Орлов Вадим Александрович (RU)

Изобретение относится к средствам защиты от коррозии систем охлаждения энергетических установок. Противокоррозионная присадка содержит, г/л: силикат натрия - 0,12-0,48; тетраборат натрия - 0,10-0,60; нитрит натрия - 0,18-0,50; гексаметафосфат натрия - 0,20-0,80; углекислый натрий - 1,20-1,50. Технический результат: повышение коррозионной стойкости систем охлаждения энергетических установок. 4 табл., 1 ил.

Изобретение относится к средствам защиты от коррозии систем охлаждения энергетических установок.

Известны охлаждающие жидкости: патент РФ №2027798 /аналог/, патент США №2815328 [1, 2], поставляемые в готовом виде, то есть с большим содержанием воды.

С целью снижения транспортных расходов целесообразно производство присадок-концентратов, когда при введении их в воду на месте применения создаются благоприятные технологические условия и экономятся транспортные расходы. Особенно это актуально для России с ее протяженными транспортными связями.

Из предшествующего уровня техники известны попытки получения присадок-концентратов с высокими эксплуатационными свойствами. Были предложены порошки, пасты, жидкости на силикатно-нитратной, силикатно-боратной основе /не получили распространения из-за коагуляции промышленно выпускаемого жидкого стекла с силикатным модулем М=2,8-3,1, в том числе аналог/; хроматы не получили распространения из соображение экологии; на основе нефтепродуктов сняты с производства из-за образований нагара на теплопередающих поверхностях.

Общеизвестно, что силикаты натрия являются очень эффективными ингибиторами коррозии практически всех металлов. Возможность создания присадки-концентрата в наиболее рациональном виде /сухой смеси/ и высокими эксплуатационными свойствами появилась после создания жидкого стекла /силиката натрия/ в виде порошка и с модулем М=0,5-2,5 [3].

Низкомодульное жидкое стекло в отличие от средне- и высокомодульных жидких стекол не склонно к коагуляции в соленасыщенных растворах и не образует осадка на теплопередающих поверхностях.

Производство жидких стекол с любым заданным модулем можно считать промышленно освоенным [3].

Известна также большая реакционная способность гексаметафосфата по отношению к ионам кальция и магния - основным солям жесткости в пресной воде. Введение этого компонента коагулирует соли жесткости, переводя их в гель, который не прилипает к теплопередающей поверхности и не снижает их теплопередающей способности. Более того, гексаметафосфат является ингибитором коррозии черных и цветных металлов [4].

При наличии фланцев и неметаллических прокладок в системе охлаждения возможна щелевая коррозия. Для ее устранения и устранения общей коррозии в присадку введен нитрит натрия.

Тетраборат натрия является ингибитором черных и цветных металлов.

Техническим результатом изобретения является повышение коррозионной стойкости систем охлаждения энергетических установок.

С целью обеспечения работы ингибиторов коррозии в присадку вводится щелочь, повышающая рН до 8-10.

Предлагаемая присадка содержит в виде порошка следующие компоненты, г/л:

Силикат натрия	0,12-0,48
Тетраборат натрия	0,10-0,60
Нитрит натрия	0,18-0,50
Гексаметафосфат натрия	0,20-0,80
Углекислые натрий	1,2-1,50

Все используемые ингибиторы являются водорастворимыми, поэтому отсутствует возможность образования теплоизолирующего осадка, нагара или накипи. Высокий защитный эффект при малом весовом содержании ингибиторов, возможность значительного разбавления охлаждающей жидкости водой /что снижает трудозатраты при обслуживании установок/ можно объяснить синергетическим эффектом, когда в формировании защитных пленок участвует набор натриевых солей.

Таблицей 1 показаны 3 варианта присадки в пределах указанных значений, а таблицей 2 показаны коррозионные потери при испытании этих вариантов. При их рассмотрении следует выбрать вариант 2, который, как следует из этой таблицы, надежно обеспечивает защиту металлов ниже 0,1 г/м² сут), требуемые по ГОСТ 28084-89. Применение варианта 1 возможно в малоответственных случаях, а использование варианта 3 - в особо ответственных конструкциях.

В процессе эксплуатации энергетической установки обычны утечки охлаждающей воды, что требует периодического восполнения уровня охлаждающей жидкости. В энергетических установках следует использовать конденсат /дистилированную воду/, однако в отдельных случаях для долива используется и пресная вода. Таблицей 3 и 4 показаны коррозионные потери стали /основного металла/ при разбавлении охлаждающей жидкости, используя конденсат или пресную воду, а график 1 иллюстрирует допустимую степень разбавления охлаждающей жидкости водой. Из рассмотрения таблиц 1 и 3, а также графика 1 следует сделать следующие заключения:

1. Дистилированная вода /конденсат/ почти в 3 раза более коррозионно активна, чем пресная вода;

2. Предложенная рецептура присадки допускает в период эксплуатации разбавление дистилированной водой 1:1, при этом коррозионные потери не превышают допустимые;

3. Использование пресной воды, содержащей соли жесткости, в отличие от конденсата приводит к некоторому повышению качества защитной пленки и ее веса /штриховые линии на чертеже/, однако постоянное применение жесткой воды может привести к загрязнению охлаждающей воды. Введение в система охлаждения жесткой воды следует рассматривать как допустимое исключение, а не норму.

Предложенная присадка в течение 12 месяцев испытывалась на главных двигателях рыбопромысловой базы "Г.Ковтун" в Атлантике, что дало основание Российскому Регистру судоходства выдать сертификат на присадку за №97.00604.184.

Таким образом, выполнена поставленная задача получения порошкообразной присадки с высокими эксплуатациоными свойствами. Состав присадки состоит из водорастворимых солей натрия, каждая из которых, как описано выше, создает условия, при которых обеспечивается защита от коррозии выше требуемого уровня; обеспечивается также нейтрализация солей жесткости в случае их появления в воде в процессе ее долива в систему; состав присадки обеспечивает высокое "противокоррозионное качество", позволяя использовать охлаждающую жидкость вплоть до ее разбавления водой 1:1.

Присадка готовится сухим смешиванием исходных компонентов в смесителях. Для получения охлаждающей жидкости с заданными свойствами в воду вводится такое количество компонентов, которое указано в вариантах, Таблица 1.

Источники информации

1. Патент РФ №2027796.

2. Патент США №2815328.

3. В.А.Орлов. Цинксиликатные покрытия, М.: Машиностроение, 1984.

4. А.Алцибеева, С.Левин. Ингибиторы коррозии, М.: Химия, 1968.

Таблица 1 Варианты состава присадки, г/л
Ингибиторы	Вар.1	Вар.2	Вар.3
Силикат натрия	0,12	0,24	0,48
Тетраборат натрия	0,10	0,40	0,60
Нитрит натрия	0,18	0,33	0,50
Гексаметафосфат натрия	0,20	0,60	0,80
Углекислый натрий	1,20	1,35	1,50

Таблица 2

Коррозионные испытания по ГОСТ 28084-89 вариантов таблицы 1 при температуре 95°С

Металлы	Коррозионные	потери, г/м²сутки
	Вар.1	Вар.2	Вар.3
Чугун	0,00	-0,05	-0,01
Сталь	-0,01	0,00	+0,02
Латунь	-0,02	-0,01	-0,0O
Медь	-0,03	0,00	+0,01
Силумин	-0,08	-0,02	0,00
Припой	-0,10	-0,05	-0,08

Таблица 3

Коррозионные потери стали при разбавлении дистилированной водой охлаждающей жидкости по варианту 2.

% разбавления	щелочность, мг-экв/л	РН	коррозионные потери, г/м²сут.
0	22,6	9,85	0,00
20	18,2	9,78	3,81 10^-2
40	13,6	9,89	3,09 10^-2
60	8,7	9,89	5,28 10^-2
80	4,5	9,75	6,9 10^-2
100	-	6,35	8,41

Таблица 4

Коррозионные потери стали при разбавлении пресной водой охлаждающей жидкости по варианту 2.

% разбавления	щелочность, мг-экв/л	коррозионные потери, г/м²сут.
0	27,8	+0,05
20	20,6	+0,05
40	16,4	+0,1
60	12,2	+0,06
80	8,3	-4,3
100	4,9	-2,97

Противокоррозионная присадка к охлаждающей жидкости энергетических установок, содержащая силикат натрия, тетраборат натрия, нитрит натрия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гексаметафосфат натрия и углекислый натрий при следующем соотношении компонентов, г/л:

Силикат натрия	0,12-0,48
Тетраборат натрия	0,10-0,60
Нитрит натрия	0,18-0,50
Гексаметафосфат натрия	0,20-0,80
Углекислый натрий	1,20-1,50

Похожие патенты:

Антикоррозионный состав // 2246559

Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты изделий из урана от осыпающейся оксидной и водородной коррозии. .

Способ пассивации оборудования и изделий, выполненных из перлитных сталей // 2228388

Изобретение относится к способам создания коррозионно-стойкого покрытия на оборудовании или изделиях, изготовленных из перлитных сталей, и может быть использовано для защиты от коррозии различного энергетического оборудования и изделий машиностроения.

Способ защиты стали от коррозии в нейтральных водных средах // 2219289

Изобретение относится к области защиты сталей от коррозии в нейтральных водных средах путем введения фосфорсодержащего соединения в качестве ингибитора коррозии.

Способ защиты стали от коррозии в водных средах // 2124580

Изобретение относится к защите от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования из сталей при действии агрессивных сред, близких к нейтральным. .

Способ защиты стали от коррозии // 2124579

Способ защиты от коррозии внутренних поверхностей теплообменного оборудования // 2118405

Изобретение относится к области защиты от коррозии теплообменного оборудования корродирующего от воздействия теплоносителя. .

Антикоррозионная добавка // 2055849

Охлаждающая жидкость // 231057

Способ защиты металлических поверхностей в водяной среде от биологических обрастаний // 218066

Применение moo3 в качестве ингибитора коррозии и композиции для покрытия, содержащие такой ингибитор коррозии // 2279455

Изобретение относится к антикоррозионным покрытиям для металлических деталей

Ингибитор коррозии металлов // 2285752

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано при получении маслорастворимых ингибиторов сульфонатного типа, преимущественно для антикоррозионной обработки черных металлов

Композиция для защиты от коррозии и солеотложений систем водоснабжения и водоотведения // 2303084

Изобретение относится к средствам защиты от коррозии и солеотложения, преимущественно накипи, оборудования сетей водоснабжения и водоотведения

Способ задания оптимальной концентрации растворенного кислорода в питательной воде для энергоблока с паровым котлом сверхкритического давления, работающего на кислородном водно-химическом режиме // 2324006

Изобретение относится к области теплоэнергетики

Ингибитор коррозии металлов // 2347011

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в получении маслорастворимых ингибиторов коррозии черных металлов сульфонатного типа, которые применяются в качестве добавок в моторные масла, смазочно-охлаждающие жидкости, а также в качестве антикоррозийных и консервационных материалов

Раствор для получения магнетитных покрытий на стали // 2510733

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к растворам для получения на стали магнетитных покрытий, защищающих после промасливания металл от атмосферной коррозии. Раствор для получения магнетитного покрытия на стали содержит компоненты при следующем соотношении, вес.%: 0,1-5,0 нитрата аммония, 0,5-5,0 нитрата металла, 0,01-5,0 амида, 0,005-0,1 серосодержащей соли 0,005-0,1, вода - остальное. При этом в качестве нитрата металла используют нитрат щелочного, щелочноземельного металла, алюминия, железа, цинка и никеля. В качестве амида используют карбамид, формамид, диметилформамид, амид олеиновой кислоты, а в качестве серосодержащей соли используют персульфат аммония, сульфат магния, сульфат кальция. Предложенный раствор позволяет снизить температуру, при которой получают защитные магнетитные покрытия, обеспечивающее при промасливании эффективную защиту стальных изделий от атмосферной коррозии, позволяющую увеличить сроки службы этих изделий. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Керамические частицы и композиции покрытий, включающие упомянутые частицы // 2524575

Группа изобретений относится к композиции покрытия для металлических устройств, обеспечивающей защиту от коррозии, защитной пленке, полученной из указанной композиции покрытия, и применению такой композиции покрытия. Композиция покрытия содержит керамические частицы, содержащие, по меньшей мере, один ингибитор коррозии, по существу однородно распределенный в каждой частице. Указанный ингибитор коррозии является высвобождаемым в присутствии жидкости в результате солюбилизации в указанной жидкости. Композиция покрытия также характеризуется тем, что керамические частицы получены с использованием золь-гель способа для инкапсулирования ингибитора коррозии. Указанный золь-гель способ основан на гидролизе и конденсации соответствующих предшественников. Технический результат - контролируемое высвобождение ингибиторов коррозии с помощью использования керамических частиц для их инкапсулирования, включение указанных частиц в композиции покрытия для покрытия металлических поверхностей. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 13 пр.

Композиция для защиты систем водоснабжения и водоотведения // 2535891

Изобретение относится к средствам защиты систем водоснабжения и водоотведения и может быть использовано в сетях пожарно-питьевого и промышленного водоснабжения, теплоснабжения и водоотведения. Композиция содержит, мас. %: триполифосфат натрия и/или дигидрофосфат натрия (в пересчете на оксид натрия) 53,00-73,00; дигидрофосфат кальция (в пересчете на оксид кальция) 26,65-44,00; нитрат цинка (в пересчете на оксид цинка) 0,35-3,00. Технический результат: комплексная защита от коррозии, солеотложений (накипи), от образования биопленки из высокотоксичных микроорганизмов, а также повышения качества обрабатываемой воды путем насыщения ее физиологичными катионами цинка, фосфат-анионами и предотвращения образования в воде токсичных фенолов, высокотоксичных хлорфенольных соединений при хлорировании воды при одновременном сохранении минерального состава исходной воды. 6 табл.

Раствор для получения магнетитных покрытий на стали // 2614504

Изобретение относится к защите металлов от разрушений, связанных с коррозионными и коррозионно-механическими поражениями, а именно - к растворам на водной основе для получения магнетитных покрытий на стали, защищающих после промасливания металл от атмосферной коррозии с целью увеличения срока службы стальных изделий. Раствор содержит нитрат натрия, сульфат магния, аммонийную соль, амид и воду, при этом в качестве аммонийной соли содержит тетрагидрат моноэтаноламинтетраборатаммония состава (NH4)2B2O7⋅NH2C2H4OH⋅4H2O, а в качестве амида - дигидрат тетракарбамиддицинкгексабората состава Zn2B6O4⋅4N2H4CO⋅2H2O. Технический результат - повышение качества магнетитного покрытия на поверхности стали. 1 ил., 1 табл.

Комплексообразователи для металлов в качестве ингибиторов коррозии // 2627832

Изобретение относится к получению конверсионного покрытия на металлической поверхности. Предложена конверсионная композиция для нанесения на металлический субстрат, содержащая комплексообразователь для металлов в количестве от 0,005 г/1000 г композиции до 3 г/1000 г композиции, способный связывать и/или удалять медь и/или железо с поверхности металла, катион металла и водный носитель. Также предложены изделие с нанесенным покрытием и способ его производства. Предложенная композиция обеспечивает удаление меди и/или железа с обрабатываемой металлической поверхности, а также последующее получение конверсионного покрытия, повышающего коррозионную стойкость металлической поверхности. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл.