Inhibitori de coroziune. Metode de protecție împotriva coroziunii

În fiecare an, aproximativ un sfert din întregul metal produs în lume se pierde din cauza dezvoltării și a fluxului de procese de coroziune. Costurile asociate reparării și înlocuirii echipamentelor și comunicațiilor industriilor chimice depășesc adesea costul materialelor necesare pentru a le produce. Coroziunea este denumită de obicei distrugerea spontană a metalelor și a diferitelor aliaje sub influența mediului. Cu toate acestea, vă puteți proteja de aceste procese. Există diferite moduri de protecție împotriva coroziunii, cum ar fi tipurile de expunere. În domeniul producției chimice, cele mai frecvente tipuri de coroziune sunt gaze, atmosferice și electrochimice.

Ieșiți din situație

Alegerea metodei de luptă în acest caz depinde nu numai de caracteristicile metalului însuși, ci și de condițiile sale de funcționare. mijloace protecție împotriva coroziunii sunt selectate în funcție de anumiți factori, dar și aici există o serie de dificultăți. O problemă specială este asociată cu alegerea unei opțiuni pentru un mediu multicomponent cu parametri care variază în cursul procesului. În industria chimică, acest lucru se întâmplă destul de des. Metodele de protecție împotriva coroziunii, utilizate în practică, sunt împărțite în funcție de natura impactului lor asupra mediului și a metalelor.

Impactul asupra mediului

Chiar și în Evul Mediu au devenit cunoscute substanțe speciale care au fost introduse în cantități relativ mici, ceea ce a făcut posibilă reducerea agresivității mediului coroziv. În aceste scopuri, era obișnuit să se utilizeze uleiuri, rășini și amidon. În perioada anterioară, au apărut tot mai mulți inhibitori de coroziune. În prezent, numai în Rusia pot număra zeci de producători. inhibitori coroziunea metalelor sunt distribuite pe scară largă datorită costului lor accesibil. Acestea sunt cele mai eficiente în sistemele în care există un volum constant sau puțin actualizat de mediu coroziv, de exemplu în tancuri, rezervoare, sisteme de răcire, cazane cu abur și alte agregate chimice.

proprietăţi

Inhibitorii de coroziune pot avea o natură organică și anorganică. Ele pot proteja împotriva efectelor mediului lichid sau a expunerii la gaze. În majoritatea cazurilor, inhibitorii de coroziune din industria petrolieră sunt asociați cu inhibarea proceselor anodice și catodice de deteriorare electrochimică, formarea de filme pasivante și protectoare. Puteți lua în considerare esența acestui lucru.

Anhiboarele anodice de coroziune acționează pe baza pasivării secțiunilor anodice ale suprafeței de coroziune a metalelor, care a fost motivul apariției denumirii pasivatorilor. Ca atare, oxidanți de origine anorganică sunt utilizați în mod tradițional: nitrați, cromați și molibdați. Ele sunt ușor de recuperat pe suprafețele catodice, ceea ce le face să devină similare cu depolarizatoarele, reducând rata de tranziție anodică într-o soluție care conține ioni de metal coroziv.

Întăritorii anodici sunt, de asemenea, considerați niște compuși care nu se caracterizează prin prezența proprietăților oxidante: polifosfați, fosfați, benzoat de sodiu, silicați. Acțiunea lor ca inhibitori se manifestă exclusiv în prezența oxigenului, căruia i se atribuie rolul unui agent pasivant. Aceste substanțe conduc la adsorbția oxigenului pe suprafețele metalice. În plus, determină încetinirea procesului de dizolvare anodică datorită formării de filme de protecție, care constau în produse de reacție greu solubile ale inhibitorului și ioni metalici care trec în soluție.

caracteristici

Anhibiții anodici ai metalelor sunt de obicei clasificați ca fiind periculoși, deoarece, în anumite condiții, aceștia sunt transformați din moderatori în inițiatori ai procesului distructiv. Pentru a evita acest lucru, este necesar ca curentul de coroziune în densitate să fie mai mare decât cel la care se formează pasivarea absolută a regiunilor anodice. Concentrația agentului pasivant nu trebuie să scadă sub o valoare specifică, altfel nu poate să apară pasivarea sau va fi incompletă. Ultima opțiune este foarte periculoasă, deoarece determină o reducere a suprafeței anodului, o creștere a adâncimii și vitezei de distrugere a metalelor în zonele mici.

cerinţe

Se pare că este posibilă asigurarea unei protecții eficiente dacă concentrația inhibitorului de anode este menținută peste valoarea maximă în toate zonele produsului care este protejat. Aceste substanțe sunt suficient de sensibile la pH-ul mediului. Cel mai adesea, cromații și nitrații sunt utilizați în schimbătoarele de căldură și pentru a proteja suprafața conductelor.

Inhibitori catodici

Conform efectului protector, aceste substanțe sunt mai puțin eficiente decât cele anodice. Acțiunea lor se bazează pe faptul că alcalinizarea locală a mediului conduce la formarea pe secțiunile catodice a unor produse insolubile care izolează o parte a suprafeței de soluție. Deoarece o astfel de substanță poate acționa, de exemplu, bicarbonatul de calciu, eliberându-se într-un mediu alcalin carbonat de calciu sub forma unui precipitat greu de dizolvat. Un inhibitor catodic de coroziune a cărui compoziție depinde de mediul de utilizare nu conduce la o creștere a proceselor distructive, chiar dacă conținutul este insuficient.

specie

În medii neutre, catodii și inhibitorii de anode acționează adesea ca substanțe anorganice, dar ele nu sunt în măsură să ajute în soluții puternic acide. Ca întârzietori în substanța de acid organic utilizat în procesul de producție ale căror molecule conțin grupuri specifice sau polari, de exemplu amine, tiouree, aldehide, fenoli și săruri carbonat.

Prin mecanismul de acțiune, acești inhibitori de coroziune sunt caracterizați printr-un caracter de adsorbție. După adsorbție pe siturile catodice sau anodice, acestea împiedică în mare măsură descărcarea ionilor de hidrogen, precum și reacția de ionizare a metalului. În mare măsură, efectul protector se bazează pe temperatură, concentrație, forma anionului acid și, de asemenea, concentrația de ioni de hidrogen. Acestea sunt adesea adăugate în cantități mici, deoarece efectul protector al unui număr de inhibitori organici în concentrații ridicate poate fi chiar periculos.

De exemplu, compoziția organică numită Penta-522 este un ulei solubil. Este capabil să ofere un grad de protecție mai mare de 90%, cu un consum de numai 15-25 grame pe tonă. Inhibitorul de coroziune produs sub marca "Aminkor" este un produs de esterificare a acizilor carboxilici, care nu este volatil, nu are miros neplăcut, este netoxic. Dozajul este determinat numai după instalarea modului în care este corozivă mediul real.

Efecte asupra metalului

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

Sub gumare, este obișnuit să se înțeleagă protecția împotriva coroziunii prin acoperiri de cauciuc, care este adesea necesară în industria clorului. Amestecurile de cauciuc au crescut rezistența chimică și asigură o protecție fiabilă a tancurilor, băilor, precum și a altor echipamente chimice provenite din medii corozive și coroziune. Gumming poate fi rece și, de asemenea, fierbinte, care se realizează prin metoda de vulcanizare a amestecurilor epoxidice și fluoroplastice.

Este important nu numai să alegeți, ci și să aplicați un inhibitor de coroziune. Producătorii oferă, de obicei, instrucțiuni destul de clare în această privință. În prezent, pe lângă depunerea galvanică, metoda de pulverizare de mare viteză a devenit destul de răspândită. Cu ajutorul acestuia se rezolvă o gamă largă de probleme. Materialele pulverulente pot fi aplicate pentru a produce acoperiri cu proprietăți diferite.

Protecția echipamentului

Problemele legate de protecția echipamentului chimic sunt destul de specifice și, prin urmare, necesită o atenție deosebită. Alegerea materialului pentru obținerea unui înveliș de înaltă calitate necesită o analiză a stării suprafeței, a compoziției mediului, a condițiilor de funcționare, a gradului de agresivitate, a regimurilor de temperatură și altele. Uneori în "medii necomplicate" există un parametru critic care complică alegerea tipului de acoperire, de exemplu, prin aburire chiar și o dată în câteva luni de capacitate de propan. De aceea, fiecare mediu agresiv necesită selectarea unui astfel de formator de film și a unor astfel de componente de acoperire care sunt caracterizate de rezistența la reactiv.

Aviz diferit

Specialiștii spun că este imposibil să se compare metodele de pulverizare termică cu gaze și chiar mai mult să spunem că unul dintre ele este mai bun decât altul. Fiecare dintre ele are anumite avantaje și dezavantaje, iar straturile rezultate au proprietăți diferite, ceea ce indică capacitatea acestora de a-și rezolva unele sarcini. Compoziția optimă, care trebuie caracterizată de inhibitori de coroziune, precum și metoda de aplicare a acestora, sunt selectate în funcție de cazul specific.

La instalațiile chimice, această metodă este utilizată cel mai adesea în procesul de reparații în curs de desfășurare. Chiar dacă se utilizează inhibitori de coroziune acidă, suprafața metalului trebuie mai întâi să fie preparată într-un mod calitativ. Aceasta este singura modalitate de a garanta o acoperire de calitate. Înainte de aplicarea directă a materialului de vopsea și lac, este posibil să se utilizeze un proces de sablare cu jet, care asigură o suprafață suficient de aspră.

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