Inhibitori de coroziune. Metode de protecție împotriva coroziunii

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

În fiecare an, aproximativ un sfert din tot metalul produs în lume se pierde din cauza dezvoltării și apariției proceselor de coroziune. Costurile asociate cu repararea și înlocuirea echipamentelor și comunicațiilor industriilor chimice depășesc adesea costul materialelor necesare pentru fabricarea lor de câteva ori. Coroziunea se numește distrugerea spontană a metalelor și a diferitelor aliaje sub influența mediului. Cu toate acestea, vă puteți proteja de aceste procese. Există diferite modalități de a proteja împotriva coroziunii, precum și tipuri de expunere. În industria chimică, cele mai comune tipuri de coroziune sunt gazoase, atmosferice și electrochimice.

Ieșit din situație

Alegerea unei metode de luptă în acest caz depinde nu numai de caracteristicile metalului în sine, ci și de condițiile de funcționare ale acestuia. Metodele de protecție împotriva coroziunii sunt selectate în funcție de anumiți factori, cu toate acestea, chiar și aici apar adesea o serie de dificultăți. O anumită problemă este asociată cu alegerea unei opțiuni pentru un mediu cu mai multe componenteparametrii care se modifică în timpul procesului. Acest lucru este destul de comun în industria chimică. Metodele de protecție împotriva coroziunii utilizate în practică sunt împărțite în funcție de natura impactului lor asupra mediului și metalului.

Impactul asupra mediului

Chiar în Evul Mediu s-au cunoscut substanțe speciale, care au fost introduse în cantități relativ mici, ceea ce a făcut posibilă reducerea agresivității mediului coroziv. În aceste scopuri, se obișnuia să se folosească uleiuri, rășini și amidon. În ultima perioadă, au apărut din ce în ce mai mulți inhibitori de coroziune noi. În prezent, numai în Rusia, puteți număra zeci de producători ai acestora. Inhibitorii de coroziune a metalelor sunt destul de răspândiți datorită costului lor accesibil. Acestea sunt cele mai eficiente în sistemele în care există un volum constant sau scăzut de mediu corosiv, cum ar fi rezervoare, rezervoare, sisteme de răcire, cazane de abur și alte instalații chimice.

Proprietăți

Inhibitorii de coroziune pot fi de natură organică sau anorganică. Ele pot proteja împotriva expunerii la medii lichide sau la gaz. Inhibitorii de coroziune din industria petrolului, în cele mai multe cazuri, sunt asociați cu inhibarea proceselor anodice și catodice de deteriorare electrochimică, formarea de pelicule de pasivizare și protecție. Puteți lua în considerare esența acestui lucru.

Inhibitorii de coroziune anodici acționează pe baza pasivării zonelor anodice ale suprafeței metalice corodate, care a fost motivul apariției denumirii de pasivatori. Ca atare, este tradiționalse folosesc agenţi oxidanţi de origine anorganică: nitraţi, cromaţi şi molibdaţi. Acestea sunt ușor de redus pe suprafețele catodice, ceea ce le face similare cu depolarizatoarele, reducând rata de tranziție anodică într-o soluție care conține ioni de metal coroziv.

Moderatorii anodici sunt și unii compuși care nu se caracterizează prin prezența unor proprietăți oxidante: polifosfați, fosfați, benzoat de sodiu, silicați. Acțiunea lor ca inhibitori se manifestă numai în prezența oxigenului, care joacă rolul unui pasivator. Aceste substanțe duc la adsorbția oxigenului pe suprafețele metalice. În plus, ele provoacă inhibarea procesului de dizolvare anodică datorită formării peliculelor protectoare, care constau din produși greu solubili ai interacțiunii inhibitorului și ionii metalici care trec în soluție.

Funcții

Inhibitorii de coroziune anodici ai metalelor sunt de obicei clasificați ca periculoși, deoarece în anumite condiții se transformă din moderatori în inițiatori ai unui proces distructiv. Pentru a evita acest lucru, este necesar ca densitatea curentului de coroziune să fie mai mare decât cea la care se formează pasivarea absolută a secțiunilor anodului. Concentrația pasivatorului nu ar trebui să scadă sub o anumită valoare, altfel pasivarea poate să nu aibă loc sau va fi incompletă. Ultima opțiune este plină de mare pericol, deoarece provoacă o reducere a suprafeței anodului, o creștere a adâncimii și vitezei de distrugere a metalului prinzone mici.

Cerințe

Se pare că poate fi asigurată o protecție eficientă dacă concentrația inhibitorului anodic este menținută peste valoarea maximă în toate zonele produsului care este protejat. Aceste substanțe sunt destul de sensibile la nivelul pH-ului mediului. Cromații și nitrații sunt utilizați cel mai frecvent în schimbătoarele de căldură și pentru a asigura protecția suprafeței conductelor.

Inhibitori catodici

În ceea ce privește efectul protector, aceste substanțe sunt mai puțin eficiente decât cele anodice. Acțiunea lor se bazează pe faptul că alcalinizarea locală a mediului duce la formarea de produse insolubile la locurile catodice, care izolează o parte a suprafeței de soluție. O astfel de substanță poate fi, de exemplu, bicarbonatul de calciu, care într-un mediu alcalinizat eliberează carbonat de calciu sub formă de precipitat greu de dizolvat. Inhibitorul de coroziune catodic, a cărui compoziție depinde de mediul de utilizare, nu duce la creșterea proceselor distructive chiar dacă conținutul este insuficient.

Soiuri

În medii neutre, substanțele anorganice acționează adesea ca inhibitori catodici și anodici, dar în soluții puternic acide nu sunt capabile să ajute. Ca moderatori în producerea acizilor, se folosesc substanțe organice, în care moleculele conțin grupări specifice sau polare, de exemplu, amine, tiouree, aldehide, săruri carbonatice și fenoli.

Conform mecanismuluiAcești inhibitori de coroziune diferă prin caracterul lor de adsorbție. După adsorbție pe locurile catodului sau anodic, ele împiedică foarte mult descărcarea ionilor de hidrogen, precum și reacția de ionizare a metalului. În mare măsură, efectul protector se bazează pe temperatură, concentrație, tipul de anion acid, precum și concentrația ionilor de hidrogen. Cel mai adesea sunt adăugate în cantități mici, deoarece efectul protector al unui număr de inhibitori organici în concentrații mari poate fi chiar periculos.

De exemplu, un compus organic numit „Penta-522” este solubil în ulei și în apă. Este capabil sa ofere un grad de protectie de peste 90% la un consum de doar 15-25 grame pe tona. Inhibitorul de coroziune produs sub marca comercială „Amincor” este un produs de esterificare a acizilor carboxilici, care este nevolatil, nu are un miros neplăcut și este netoxic. Doza acestuia este determinată numai după stabilirea cât de coroziv este mediul real.

Impactul asupra metalului

Acest grup de metode de protecție implică utilizarea unei varietăți de acoperiri. Acestea sunt vopsea, metal, cauciuc și alte tipuri. Se aplică în diferite moduri: pulverizare, galvanizare, gumare și altele. Puteți lua în considerare fiecare dintre ele.

Gumarea este de obicei înțeleasă ca protecție împotriva coroziunii prin acoperiri de cauciuc, care este adesea necesară în industria clorului. Compușii de cauciuc au rezistență chimică crescută și oferă o protecție fiabilă a recipientelor, băilor, precum și a altor echipamente chimice împotriva expunerii lamedii agresive și coroziune. Gumarea este atât la rece, cât și la cald, care se realizează prin metoda de vulcanizare a amestecurilor epoxidice și fluoroplastice.

Este important nu numai să alegeți corect, ci și să aplicați un inhibitor de coroziune. Producătorii dau de obicei instrucțiuni destul de clare în acest sens. În prezent, pe lângă depunerea galvanică, metoda de depunere de mare viteză a devenit destul de răspândită. Cu ajutorul acestuia, se rezolvă o gamă destul de largă de sarcini. Materialele sub formă de pulbere pot fi aplicate pentru a obține acoperiri cu diferite proprietăți.

Echipament de protecție

Problemele legate de protecția echipamentelor chimice sunt destul de specifice și, prin urmare, necesită un studiu foarte atent. Alegerea materialului pentru obținerea unei acoperiri de în altă calitate necesită o analiză a stării suprafeței, a compoziției mediului, a condițiilor de funcționare, a gradului de agresivitate, a condițiilor de temperatură și așa mai departe. Uneori, în „medii joase”, există un parametru critic care face dificilă alegerea tipului de acoperire, de exemplu, aburirea chiar și o dată la câteva luni a unui rezervor de propan. De aceea, fiecare mediu agresiv necesită selectarea unui astfel de formator de peliculă și a unor astfel de componente de acoperire care se caracterizează prin rezistență la reactiv.

Opinie minoritară

Specialistii spun ca este imposibil sa compari intre ele metodele de pulverizare gaz-termica si cu atat mai mult sa spui ca una dintre ele este mai buna decat ceal alta. Fiecare dintre ele are anumite avantaje și dezavantaje, iar rezultatulacoperirile au proprietăți diferite, ceea ce indică capacitatea lor de a-și rezolva unele dintre sarcinile. Compoziția optimă prin care ar trebui să fie caracterizați inhibitorii de coroziune, precum și metoda de aplicare a acestora, sunt selectate în funcție de cazul specific.

La întreprinderile din industria chimică, această metodă este folosită cel mai des în procesul de reparații curente. Chiar dacă se folosesc inhibitori de coroziune acizi, suprafața metalică trebuie mai întâi pregătită corespunzător. Acesta este singurul mod de a garanta o acoperire de în altă calitate. Sablarea poate fi utilizată înainte de aplicarea directă a materialului de vopsea pentru a asigura o suprafață suficient de aspră.

În fiecare an apar tot mai multe noi dezvoltări pe piață și există o alegere considerabilă. Cu toate acestea, chimiștii ar trebui să decidă ce va fi mai profitabil - să efectueze protecția în timp util a echipamentelor sau o înlocuire completă a tuturor structurilor.