Композиция для растворения коррозионных отложений

Авторы патента:

C23F1/28 - для травления металлов группы железа

C23F1/16 - кислые составы (C23F 1/42 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2627377:

Годзоев Олег Александрович (RU)
Терешко Вячеслав Федорович (RU)
Григорян Эдуард Григорьевич (RU)

Изобретение относится к области борьбы с коррозионными отложениями. Предложен состав, содержащий, мас.% : соляная кислота - 20,0-35,0, гексаметилентетрамин - 3,0-8,0, ПАВ - 0,5-4,0, изопропиловый спирт - 5,0-10,0, олеиновая кислота - 0,5-2,0, водный разбавитель – остальное. Состав обеспечивает повышенную скорость растворения коррозионных отложений и имеет пониженный расход при его использовании для удаления ржавчины с твердых поверхностей. 4 з.п. ф-лы, 14 пр.

Изобретение относится к химическим реагентам, используемым для растворения отложений нерастворимых в воде оксидов и гидроксидов железа, так называемой ржавчины, образовавшейся на твердых поверхностях различных материалов, включая металлические, керамические, каменные, кирпичные, бетонные и подобные материалы.

Известен способ химической очистки твердых металлических поверхностей от коррозионных отложений на основе оксидов и гидроксидов железа различного происхождения, включающий травление отложений циркулирующим раствором, содержащим этилендиаминотетрауксусную (ЭДТА) или оксиэтилидендифосфоновую кислоты (ОЭДФ) в среде серной кислоты при повышенной температуре, при этом травление осуществляют после продувки раствора азотом или после добавления в него 0,01 г/л гидразина или гидроксиламина (RU 2386729, 2010).

Однако использованная в способе композиция не является эффективной без предварительной продувки системы азотом или без добавления восстановителей - гидразина (или гидроксиламина). Кроме того, использование в составе серной кислоты создает повышенную агрессивность среды.

Из RU 2507312, 2014 известен состав композиции для очистки поверхности от коррозионных отложений, которая содержит следующие компоненты (г/л):

этиленгликоль	90-150
хлороводородная кислота	15-25 1
1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ)	10-15
щавелевая кислота	15-25
вода	остальное

Однако кислотность композиции также является довольно высокой (pH 2-3), при этом для эффективного растворения продуктов коррозии требуются повышенные температуры (50-80°C).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для удаления коррозионных и солевых отложений, имеющая следующий состав, мас. %:

Хлороводород (в пересчете на
36% соляную кислоту 15,5-22)	5,58-7,92
Неионогенное
поверхностно-активное вещество (ПАВ)	0,5-1,6
Полиэлектролит	2,0-6,0
Гексаметилентетрамин	0-4,0
Ингибитор кислотной коррозии	0,03-0,1
Вода	до 100

Упомянутая композиция в качестве ПАВ содержит неонол, или синтанол, или оксинол. В качестве ингибитора коррозии композиция содержит продукт реакции полиэтиленполиаминов с хлористым бензилом в мольном соотношении 1:3 или продукт реакции полиэтиленполиаминов с олеиновой кислотой и хлористым бензилом в мольном соотношении 1:1:3. В качестве полиэлектролита используют ВПК-402 или ВПК-410, выполняющие функцию загустителя (RU 2520168, 2014).

Однако известная композиция обладает невысокой скоростью растворения коррозионных отложений, что требует высоких временных затрат для обработки поверхности. Так, время выдержки известного средства на плоской обрабатываемой поверхности составляет 10-15 минут, а на трубной поверхности время выдержки увеличивают до 3 часов.

Задачей настоящего изобретения является создание высокоэффективной композиции, обладающей повышенной скоростью растворения коррозионных отложений и имеющей пониженный расход при ее использовании для обработки твердой поверхности.

Поставленная задача решается описываемой композицией для растворения коррозионных отложений, содержащей соляную кислоту, гексаметилентетрамин, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ), изопропиловый спирт, олеиновую кислоту и водный разбавитель, которая характеризуется следующим соотношением компонентов, мас. %:

соляная кислота	20,0-35,0
гексаметилентетрамин (уротропин)	3,0-8,0
ПАВ	0,5-4,0
изопропиловый спирт	5,0-10,0
олеиновая кислота	0,5-2,0
водный разбавитель	остальное

Предпочтительно в качестве ПАВ композиция содержит смесь оксиэтилированных алкилфенолов (неонол) и/или смесь этоксилированных жирных кислот.

В качестве водного разбавителя композиция содержит воду или смесь воды с загустителем.

В качестве загустителя композиция содержит вещество, выбранное из крахмала, аэросила, оксиэтилцеллюлозы, талового амина, при этом массовое отношение загустителя к воде составляет от 0,32 до 0,76.

Согласно изобретению композиция может быть выполнена в виде жидкости или геля.

Заявленные количественные интервалы содержания компонентов подобраны экспериментально из расчета обеспечения максимальной эффективности удаления коррозионных отложений, состоящих преимущественно из оксидов-гидроксидов железа, находящихся на металлической поверхности. При выходе за пределы заявленных содержаний компонентов либо снижается скорость растворения солей, либо повышается расход композиции, либо повышается ее агрессивность.

Следует отметить, что заявленная композиция кроме эффективного удаления отложений оксидов-гидроксидов железа обладает высоким обезжиривающим эффектом, что позволяет использовать ее для подготовки металлических поверхностей под лакокрасочное, гальваническое или порошковое покрытие.

Композицию получают путем смешения заявленных компонентов в любой последовательности с последующим перемешиванием в течение 10-15 минут при комнатной температуре, но при наличия загустителя, его добавляют в последнюю очередь. Далее смесь фасуют в стеклянную или пластмассовую тару.

Ниже приведены конкретные примеры составов композиции, которые были опробованы нами для очистки от ржавчины металлических, керамических и бетонных поверхностей.

Примеры (жидкость):

1. Кислота соляная (20%), уротропин (гесаметилентетрамин) (3%), изопропиловый спирт (5%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), олеиновая кислота (1%), смесь этоксилированных жирных кислот (1%), вода (69%).

2. Кислота соляная (30%), уротропин (5%), изопропиловый спирт (5%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), олеиновая кислота (1%), вода (58%).

3. Кислота соляная (25%), уротропин (4%), изопропиловый спирт (8%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (0.5%), олеиновая кислота (0.5%), смесь этоксилированных жирных кислот (1%), вода (61%).

4. Кислота соляная (30%), уротропин (5%), изопропиловый спирт (10%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (2%), смесь этоксилированных жирных кислот (2%), олеиновая кислота (2%), вода (49%).

5. Кислота соляная (25%), уротропин (8%), изопропиловый спирт (10%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), олеиновая кислота (1%), вода (55%).

6. Кислота соляная (35%), уротропин (8%), изопропиловый спирт (10%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), олеиновая кислота (1%), смесь этоксилированных жирных кислот (2%), вода (43%).

Примеры (гель):

1. Кислота соляная (20%), уротропин (3%), изопропиловый спирт (5%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), олеиновая кислота (1%), загуститель (аэросил 17%), вода (53%).

2. Кислота соляная (30%), уротропин (5%), изопропиловый спирт (5%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), олеиновая кислота (1%), загуститель (оксиэтилцеллюлоза 15%), вода (43%).

3. Кислота соляная (25%), уротропин (4%), изопропиловый спирт (8%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (0.5%), олеиновая кислота (0.5%), загуститель (крахмал 30%), вода (62%).

4. Кислота соляная (30%), уротропин (5%), изопропиловый спирт (10%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (2%), олеиновая кислота (2%), загуститель (талловый амин 20%), вода (31%).

5. Кислота соляная (35%), уротропин (8%), изопропиловый спирт (10%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), олеиновая кислота (1%), загуститель (аэросил 15%), вода (30%).

7. Кислота соляная (25%), уротропин (7%), изопропиловый спирт (5%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1,5%), олеиновая кислота (1,5%), загуститель (аэросил 25%), вода (35%).

8. Кислота соляная (25%), уротропин (5%), изопропиловый спирт (5%), смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1,5%), смесь этоксилированных жирных кислот (2%), олеиновая кислота (1,5%), загуститель (аэросил 26%), вода (34%).

Расход композиции и скорость растворения отложений:

1 литр состава способен эффективно обрабатывать от 5 м² до 7 м² поверхности, что значительно ниже расхода композиции по прототипу. Время обработки гладкой поверхности заявленным составом составляет около 5 минут, в то время как обработка поверхности составом по прототипу составляет от 10 до 20 минут, т.е. скорость растворения коррозионных отложений заявленным составом значительно выше, чем скорость растворения составом по прототипу.

Наиболее эффективно использовать заявленную композицию для очистки металлических поверхностей от устойчивой ржавчины. Перед обработкой поверхности необходимо удалить грязь, рыхлую и пластовую ржавчину, возможно обезжирить. Состав следует тщательно взболтать. Нанесение можно проводить валиком, кистью, шпателем, распылителем или смачиванием обрабатываемой поверхности. Обработку можно проводить при температуре от +5°C до +40°C. Допускается обрабатывать влажную поверхность. Толщина наносимого слоя в случае использования композиции в виде геля должна быть не меньше 2 мм. После обработки поверхность следует тщательно промыть водой до нейтральной реакции по универсальному индикатору (pH от 5,5 до 6,5).

Композиция не оказывает заметного воздействия на структуру металлов, толщину цинкового слоя при его наличии, а также не оказывает неблагоприятного влияния на качество металлической поверхности при ее последующей гальванизации. Заявленная композиция нетоксична, взрыво- и пожаробезопасна.

Другие преимущества композиции:

- компоненты состава дешевы и доступны;

- отсутствуют фосфорсодержащие компоненты;

- отсутствует "флеш" или автокоррозия после обработки заявленным составом. Проведенные испытания показали, что через день поверхность, обработанная известным составом, начала покрываться "флеш" ржавчиной, а после обработки заявленным составом "флеш" ржавчины не наблюдается в течение 7-10 дней;

- композиция не требует разбавления, а готова к немедленному употреблению;

- композиция имеет водную основу, все компоненты являются водорастворимыми и легко удаляются с обработанной поверхности.

1. Композиция для растворения коррозионных отложений, содержащая соляную кислоту, гексаметилентетрамин, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и водный разбавитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:

соляная кислота	20,0-35,0
гексаметилентетрамин	3,0-8,0
ПАВ	0,5-4,0
изопропиловый спирт	5,0-10,0
олеиновая кислота	0,5-2,0
водный разбавитель	остальное

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве ПАВ она содержит смесь оксиэтилированных алкилфенолов (неонол) и/или смесь этоксилированных жирных кислот.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве водного разбавителя она содержит воду или смесь воды с загустителем.

4. Композиция по п. 3, отличающаяся тем, что в качестве загустителя она содержит вещество, выбранное из крахмала, аэросила, оксиэтилцеллюлозы, талового амина, при этом массовое отношение загустителя к воде составляет от 0,32 до 0,76.

5. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде жидкости или геля.

Изобретение относится к очистке элементов технологического и бытового оборудования из меди и ее сплавов от продуктов коррозии и продуктов окисления соединениями меди (II) и может быть использовано в различных областях практической деятельности, в научных исследованиях и в аналитическом контроле.

Состав для удаления продуктов атмосферной коррозии с поверхности коррозионностойких сталей // 2560486

Изобретение относится к области химической обработки поверхности коррозионностойких сталей. Предложенный состав содержит ортофосфорную кислоту, щавелевую кислоту, поверхностно-активные вещества в виде синтанола и кислотного технического моющего средства, дезинфицирующую добавку, представляющую собой смесь дезинфицирующего средства на основе четвертичного аммониевого соединения, уротропина и соляной кислоты, а также оксид кремния и воду.

Кислотное очищающее средство // 2499084

Настоящее изобретение относится к кислотному очищающему средству для очистки поверхностей от минеральных отложений, включающему нитрат мочевины, отличающемуся тем, что содержит ингибиторы коррозии, такие как алкиларилсульфонаты, алкилсульфонаты, алкилсульфаты, алкилфосфаты, алкилфосфонаты, алкилсукцинаты натрия, или соответствующие им кислоты с алкильной группой C6-C14, при следующем соотношении компонентов (мас.%): азотная кислота в перерасчете на 100%-ную - не менее 45%, ингибиторы коррозии - 0,2-5%, вода - 10-15%, мочевина - остальное до 100%.

Установка и способ непрерывного травления стальных полос // 2451772

Изобретение относится к способу травления непрерывно движущейся горячекатаной стальной полосы и установке для его осуществления, позволяющим централизованно управлять всеми операциями травления.

Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов, в том числе поверхности трещин и узких зазоров // 2419684

Изобретение относится к очистке поверхности деталей из различных жаропрочных никелевых сплавов, применяемые для изготовления лопаток турбин авиационных двигателей, физико-химическим воздействием растворами, а также к установке для его осуществления.

Способ получения гелеобразного чистящего средства // 2403321

Изобретение относится к химической обработке металлических поверхностей от продуктов коррозии и может быть использовано для очистки поверхностей керамических, стеклянных и пластмассовых изделий от ржавчины, известковых отложений и различных загрязнений.

Средство для очистки изделий от продуктов коррозии // 2365682

Изобретение относится к химическим средствам удаления продуктов коррозии с поверхности черных и цветных металлов, а также с неметаллических поверхностей. .

Способ очистки поверхности втулки прессового контейнера // 2327822

Изобретение относится к области химической обработки металлов и сплавов, в частности для удаления сплавов на основе алюминия, остающихся на поверхности инструмента в процессе их обработки давлением.

Состав для удаления минеральных отложений // 2325333

Изобретение относится к моющим составам для удаления высокотемпературных минеральных отложений с внутренних поверхностей теплообменного оборудования. .

Способ подготовки поверхности алюминия и его сплавов для пайки // 2324578

Изобретение относится к области химической обработки поверхности изделий из алюминия и алюминиевых сплавов для подготовки их к пайке. .

Химическое удаление поверхностных дефектов с текстурированной электротехнической стали // 2604077

Изобретение относится к обработке электротехнической стали, покрытой фабричным стеклом и имеющей дефекты в виде железных бугров. В способе осуществляют обработку, по меньшей мере, части поверхности электротехнической стали, покрытой фабричной стеклом, кислым раствором, в течение времени, достаточного для уменьшения средней высоты дефектов железа на поверхности до средней высоты в диапазоне от 0% до 150% толщины фабричного покрытия стеклом без удаления фабричного стеклянного покрытия.

Способ дезактивации радиактивно загрязненных металлических и неметаллических поверхностей // 2586967

Изобретение относится к области атомной технологии и может быть использовано при проведении работ по дезактивации в процессе эксплуатации и при выводе из эксплуатации атомных станций и других радиационноопасных объектов.

Способ удаления с металлических поверхностей из углеродистых нелегированных сталей накипно-коррозионных отложений // 2581347

Изобретение относится к области химической обработки металлов и может быть использовано для очистки металлических изделий разнообразной конфигурации, преимущественно, для осуществления очистных промывочных операций при ремонте или эксплуатации теплоэнергетического оборудования.

Способ очистки металлических поверхностей от коррозионных отложений // 2507312

Изобретение относится к области химической обработки металлов. Способ очистки металлических поверхностей от коррозионных отложений на основе оксидов и гидроксидов железа различного происхождения включает травление отложений раствором и последующую промывку поверхности проточной водой, при этом травление осуществляют в растворе, содержащем, г/л: этиленгликоль 90-150, хлороводородная кислота 15-25, 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) 10-15, щавелевая кислота 15-25, вода - остальное, при температуре 50-80°С и pH 2-3.

Способ исследования структуры трубных сталей // 2449055

Изобретение относится к исследованию структуры высокопрочных сталей. .

Средство для удаления продуктов коррозии с поверхности металлов // 2415201

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано при химической обработке металлических изделий для удаления оксидов и гидроксидов железа различного происхождения, а также для подготовки поверхности изделий к последующим технологическим операциям нанесения лакокрасочных покрытий.

Способ удаления лазерной окалины // 2405863

Изобретение относится к очистке железосодержащих металлических деталей. .

Способ удаления окалины // 2386729

Изобретение относится к удалению окалины с углеродистой стали и может быть использовано для промывок теплоэнергетического оборудования - паровых котлов и систем коммуникации.

Агент для травления, содержащий мочевину, и способ его получения // 2259422

Изобретение относится к области химической обработки металлов и может быть использовано для удаления оксидного слоя на нержавеющей стали после термической обработки, такой как сварка.

Способ поверхностной обработки тонколистового проката малоуглеродистых сталей // 2229535

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлических материалов, в частности к химической поверхностной обработке с использованием водных кислых растворов, и предназначено для повышения технологических свойств тонколистового проката малоуглеродистых сталей и изделий из него.