Инхибитори на корозията. Методи за защита срещу корозия

Всяка година около една четвърт от целия метал, произвеждан в света, се губи поради развитието и протичането на корозионни процеси. Разходите, свързани с ремонта и подмяната на оборудване и комуникации на химическата промишленост, често надвишават разходите за материали, необходими за тяхното производство. Корозията обикновено се нарича спонтанно унищожаване на метали и различни сплави под въздействието на околната среда. Можете обаче да се предпазите от тези процеси. Има различни начини за защита от корозия, като видовете въздействие. В областта на химическото производство най-често срещаните видове корозия са газови, атмосферни и електрохимични.

Излез от ситуацията

Изборът на метода на борба в този случай зависи не само от характеристиките на самия метал, но и от неговите експлоатационни условия. Методите за защита срещу корозия се избират в съответствие с определени фактори, но и тук има редица трудности. Специален проблем е свързан с избора на опция за многокомпонентна среда с параметри, които се различават в хода на процеса. В химическата промишленост това се случва доста често. Методите за защита срещу корозия, използвани на практика, са разделени според естеството на тяхното въздействие върху околната среда и метала.

Въздействие върху околната среда

Още в Средновековието са станали известни специални вещества, въведени в сравнително малки количества, което позволява да се намали агресивността на корозионната среда. За тези цели е обичайно да се използват масла, смоли и нишесте. През изминалия период се появяват все повече и повече инхибитори на корозията. В момента само в Русия могат да разчитат десетки от техните производители. Инхибиторите на металната корозия са широко разпространени поради тяхната достъпна цена. Те са най-ефективни в системите, където има постоянен или малко обновен обем корозионна среда, например в резервоари, резервоари, охладителни системи, парни котли и други химични агрегати.

свойства

Инхибиторите на корозията могат да имат органичен и неорганичен характер. Те могат да се предпазят от въздействието на течни среди или газове. В повечето случаи корозионните инхибитори в нефтената промишленост са свързани с инхибиране на анодни и катодни процеси на електрохимично увреждане, образуване на пасивиращи и защитни филми. Можете да разгледате същността на това.

Анодните инхибитори на корозията действат въз основа на пасивацията на анодните участъци на корозионната повърхност на метала, което е причина за появата на името на пасиваторите. Като такива традиционно се използват окислители с неорганичен произход: нитрати, хромати и молибдати. Те лесно се възстановяват на катодни повърхности, което ги прави подобни на деполяризаторите, намалявайки скоростта на аноден преход в разтвор, съдържащ йони от корозивен метал.

Анодни забавители също се считат за някои съединения, които не се характеризират с наличие на окислителни свойства: полифосфати, фосфати, натриев бензоат, силикати. Тяхното действие като инхибитори се проявява изключително в присъствието на кислород, на който се възлага ролята на пасивиращ агент. Тези вещества водят до адсорбция на кислород върху метални повърхности. Освен това те причиняват забавяне на процеса на анодно разтваряне, поради образуването на защитни филми, които се състоят от трудно разтворими реакционни продукти на инхибитора и метални йони, преминаващи в разтвора.

Удобства

Анодните инхибитори на корозията на металите обикновено се класифицират като опасни, защото при определени условия те се превръщат от модераторите в инициатори на разрушителния процес. За да се избегне това, е необходимо корозионният ток в плътност да е по-висок от този, при който се образува абсолютно пасивиране на анодните участъци. Концентрацията на пасиватора не трябва да пада под определена стойност, в противен случай може да не настъпи пасивиране или да бъде непълна. Последният вариант е изпълнен с голяма опасност, тъй като причинява намаляване на анодната повърхност, увеличаване на дълбочината и скоростта на разрушаване на метала в малки площи.

изисквания

Оказва се, че е възможно да се осигури ефективна защита, ако концентрацията на анодния инхибитор се поддържа над максималната стойност във всички области на продукта, който е защитен. Тези вещества са достатъчно чувствителни към рН на средата. Най-често се използват хромати и нитрати в топлообменниците и за защита на повърхността на тръбите.

Катодни инхибитори

Според защитния ефект тези вещества са по-малко ефективни от анодните. Тяхното действие се основава на факта, че местното алкализиране на средата води до образуването на неразтворими продукти в седиментите на катодите, които изолират част от повърхността от разтвора. Като такова вещество, например, калциев бикарбонат може да отделя, освобождава калциев карбонат в алкална среда под формата на утайка, която трудно се разтваря. Катодният инхибитор на корозията, чийто състав зависи от средата на употреба, не води до увеличаване на разрушителните процеси, дори ако съдържанието е недостатъчно.

вид

В неутралните среди неорганичните вещества често действат като катодни и анодни инхибитори , но при силно киселинни разтвори те не могат да помогнат. Като забавители при производството на киселини се използват органични вещества, в които молекулите съдържат специфични или полярни групи, например амини, тиокарбамид, алдехиди, карбонатни соли и феноли.

Чрез механизма на действие тези инхибитори на корозията се характеризират с адсорбционен характер. След адсорбция на катодни или анодни места те значително затрудняват изхвърлянето на водородни йони, както и йонизационната реакция на метала. В голяма степен защитният ефект се основава на температура, концентрация, формата на киселинен анион, както и концентрацията на водородни йони. Те често се добавят в малки количества, тъй като защитният ефект на редица органични инхибитори във високи концентрации може да бъде дори опасен.

Например, органичният състав, наречен Penta-522, е разтворим в масло. Тя е в състояние да осигури степен на защита от над 90% при консумация само на 15-25 грама на тон. Инхибиторът на корозия, произвеждан под търговската марка "Aminkor", е продукт на естерификация на карбоксилни киселини, който не е летлив, няма неприятен мирис, не е токсичен. Дозировката му се определя само след определяне колко корозивно е действителната среда.

Ефекти върху метала

Тази група методи на защита включва използването на различни покрития. Това са боя, метал, каучук и други видове. Те се нанасят по различни начини: чрез пръскане, галванични, гуминг и други. Можете да разгледате всеки от тях.

Под гуминг, обичайно е да се разбере защитата срещу корозия чрез каучукови покрития, което често се изисква при производството на хлор. Каучуковите смеси имат повишена химическа устойчивост и осигуряват надеждна защита на контейнери, вани, както и на друго химическо оборудване от корозивни среди и корозия. Гуминг е студено и също горещо, което се осъществява по метода на вулканизация на епоксидни и флуоропластични смеси.

Важно е не само да изберете, но и да прилагате инхибитор на корозията. Производителите обикновено дават доста ясни инструкции по този въпрос. В момента, в допълнение към галваничното отлагане, методът за високоскоростно пръскане е широко разпространен. С негова помощ се решават доста широки проблеми. Прахообразните материали могат да се прилагат за получаване на покрития с различни свойства.

Защита на оборудването

Въпросите, свързани със защитата на химическото оборудване, са доста специфични и поради това изискват много внимателно разглеждане. Изборът на материал за получаване на висококачествено покритие изисква анализ на състоянието на повърхността, състава на средата, условията на работа, степента на агресия, температурните условия и други. Понякога в "неусложнена среда" има критичен параметър, който усложнява избора на вида на покритието, например задушаване дори веднъж след няколко месеца на капацитета на пропан. Ето защо всяка агресивна среда изисква избор на такъв филмообразувател и такива покривни компоненти, които се характеризират с устойчивост към реагента.

Несъгласие

Специалистите казват, че е невъзможно да се сравнят методите за гастро-термично пръскане помежду им и още повече да се каже, че един от тях е по-добър от другия. Всеки от тях има определени предимства и недостатъци, а получените покрития имат различни свойства, което показва способността им да решават някои от задачите си. Оптималният състав, който трябва да се характеризира с инхибитори на корозията, както и методът за тяхното приложение, се избират според случая.

В химическите заводи този метод се използва най-често в процеса на ремонт. Дори да се използват киселинни инхибитори на корозията, повърхността на метала трябва да се подготви първо. Това е единственият начин да се гарантира качествено покритие. Преди директно нанасяне на боя и лак материал е възможно да се използва процес на струйно потушаване, който позволява получаването на достатъчно груба повърхност.

Всяка година все повече и повече нови разработки се появяват на пазара и има голям избор. Въпреки това, химиците трябва да решат, че ще бъде по-изгодно да се извършва навременна защита на оборудването или пълно заместване на всички структури.