Способ защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах

Способ защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах

Реферат

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам защиты черных металлов от коррозии в нейтральных и слабощелочных солевых средах с помощью введения ингибитора в коррозионную среду, и может быть использовано для защиты от коррозии замкнутых охлаждающих систем с использованием в качестве хладагента водного раствора хлорида кальция, а также при хранении и транспортировке растворов хлорида кальция в оборудовании из углеродистой стали.

Известен способ ингибирования рассольных растворов фосфатами (Л.М.Сухотин, В.М.Беренблит. Коррозия под действием теплоносителей, хладагентов и рабочих тел. Л.: Химия, 1988, с.330-331).

Недостатками этого способа являются низкая степень защиты и выпадение осадка фосфата кальция в солевом растворе, что нежелательно для рассольных охлаждающих систем из-за нарушения теплообмена.

Известен способ защиты черных металлов, в том числе углеродистой стали, от коррозии в рассольных системах с помощью бихромата натрия или калия (И.Л.Розенфельд. Ингибиторы коррозии. М.: Химия, 1977, с.282-283).

Ингибитор эффективен только в присутствии щелочи (рН раствора должно быть не менее 9). В нейтральных растворах (рН 7) степень защиты от коррозии резко снижается.

Однако растворы хлористого кальция подвержены гидролизу, что приводит к снижению рН и увеличению агрессивности раствора. При недостаточной концентрации ингибитора или снижением рН раствора хроматы вызывают также точечную коррозию стали, что может привести к сквозным поражениям металла. Кроме того, хроматы вредны для здоровья человека и окружающей среды.

Задачей настоящего изобретения является повышение защитных свойств черных металлов в водных солевых средах и соответственно увеличение срока службы аппаратуры систем охлаждения, оборудования из углеродистой стали, предназначенного для хранения и транспортировки растворов хлорида кальция, расширение диапазона рН водных солевых сред (рН 7-9), снижение вредного воздействия на человека и окружающую среду.

Для достижения этого технического результата в способе защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах применяют ингибитор коррозии "Синол-ИКК", который представляет собой водный нейтральный раствор смеси четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина в количестве 2 г/дм³.

Пример. Способ ингибирования раствора хлористого кальция.

В растворе хлорида кальция 28%-ной концентрации при температуре 25°С растворяют состав "Синол-ИКК" из расчета 2 г/дм³. Скорость коррозии определяют гравиметрически, а степень защиты рассчитывают по методике, приведенной в литературе (А.И.Алцибеева, С.З.Левин. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968 г, с.5). Степень защиты стали составляет 77,7%. При концентрации добавки 1 г/дм³ степень защиты снижается до 40%, а в случае 3 г/дм³ остается такой же, что и при 2 г/дм³ - 77,7%.

Эффективность способа защиты ингибитором "Синол-ИКК" иллюстрируется таблицей, показывающей результаты испытаний при 25°С образцов стали в перемешивающихся растворах хлорида кальция 28%-ной концентрации (скорость движения жидкости 1 м/с) в течение 780 часов.

Для сравнения в таблице приведены результаты испытаний в этих условиях известных ингибиторов коррозии.

Таблица
Состав среды, рН	Скорость коррозии	Коэфф. торможения	Степень защиты	Примечание
28%-ный водный раствор хлорида кальция+добавка	г/м2ч	γ	Z%
Без ингибитора рН 7,0-9,0	0,09	-	-	Раствор бурый с продуктами коррозии стали
Бихромат натрия 1,5 г/дм3 рН 9,0	0,03	3,0	66,6	Раствор желтый точечная коррозия стали
Бихромат натрия 3 г/дм3+щелочь рН 9,0	0,02	4,5	77,7	Раствор желтый коррозионных разрушений нет
рН 7,0-8,5	0,05	1,8	44	Точечная коррозия стали
Тринатрийфосфат 2,5 г/дм3 рН 8,0-9,0	0,054	1,7	40	Выпал осадок белого цвета
Продолжение таблицы
Состав среды, рН	Скорость коррозии	Коэфф. торможения	Степень защиты	Примечание
Моноэтаноламин 10 г/дм3 рН 8,0-9,0	0,045	2,0	50	Выпал осадок белого цвета
Смесь четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина (Синол-ИКК) рН 7,0-9,0				Раствор светлый точечной коррозии не зафиксировано
1 г/дм3	0,05	1,8	44
2 г/дм3	0,02	4,5	77,7
3 г/дм3	0,02	4,5	77,7

Наиболее высокая степень защиты - 77,7% у растворов с добавкой "Синол-ИКК" (в интервале рН 7-9) и у растворов с бихроматом натрия (ингибитор эффективен только при рН 9).

С учетом полученных данных видно, что состав "Синол-ИКК) в количестве 2 г/дм³ надежнее защищает углеродистую сталь в широком интервале рН растворов хлорида кальция. Использование других концентраций ингибитора нецелесообразно из-за недостаточной степени защиты или перерасхода реагента.

1. Способ защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах с помощью ингибитора, отличающийся тем, что в качестве ингибитора применяют «Синол-ИКК».

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «Синол-ИКК» применяют в количестве 2 г/дм³.