Раствор для пассивации стали

Раствор для пассивации стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублнм

939594 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07 ° 80 (21) 2952306/22-02 с присоединением заявки М (511 М. Кп.

С 23 F 9/00

С 23 F 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК620.197. .2(088.8) Опубликовано 300682. Бюллетень М 24

Дата опубликования описания 30 . 06. 82

Ю.Я.Харитонов, A.Ï.Àêoëüçèí и Л.Н.Морозова

Московский ордена Ленина и ордена ф>удовбго

Красного Знамени химико-технологический институт

М им. Д.И.Менделеева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ПАССИВАЦИИ СТАЛИ

Изобретение относится к защите от коррозии оборудования из стали, в частности, к растворам для пассивации и ингибирования поверхности стали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является раствор для пассивации поверхности стали, содержащий гидрооксид натрия. Формирование плейки обусловлено пассивацией поверхности стали ионами ОН, образующимися при диссоциации щелочи (1).

Однако пленка существует лищь в растворах, содержащих ионы ОН, так как практически не обладает последействием (время последействия не превышает 8 ч), а также легко разрушается в присутствии хлоридов, сульфатов и С0,1), максимально допустимые концентрации CL?и $б не превышают 20-40 мг/л. Избыточные концентрации NaOH приводят к ще- . лочному охрупчиванию.

Цель изобретения - повышение защитного действия получаемого покрытия и обеспечение защиты поверхности в присутствии иОнов депассиваторов.

Указанная цель достигается.тем,что в растворе для пассивации ста.ли, содержащем гидрооксид металла, он в качестве гидроокиси металла содержит 0,6-0,8 г/л гидрооксида кальция.

В отличие от растворов гидрооксида натрия защитный эФфект в растворах Ca(OH)q достигается вследствие одновременного образования на стали защитных пленок и пассивации. Пассивация осуществляется находящимся в воде молекулярным кислородом и группами ОН раствора.

Защитные пленки образуются иэ сложных комплексов, в состав которых входят соединения Fe(l1 ), Ca, а также анионы СО, $04, ОЙ

Источником соединений Ре(Й) являются продукты коррозии, имеющиQ.— еся на поверхности стали. Ионы СО> и $0 присутствуют в воде, на которой готовится раствор Са(OH) . Для

2S приготовления растворов может быть исполь з ована как природн ая вода, содержащая бикарбонаты и сульфаты, так и химически обессоленная. В последнем случае присутствие ани30 онов обусловлено поглощением водой

939594

Та блица 1

Концентрация растворон, г/л

Скорость коррозии, г/м ° ч

Вещество

CA(ОН)1 0,400

0,600

О, 800

1,000

0i0010

0,0003

0,0004

0,0004

0,0268

0,0250

0,0242

0,0241

О, 432

0,648

0,864

1, 080

NaOH

Таблица 2

Скорость коррозии г/м .ч

Раствор

Ca(OH) (0,600 г/л) + NaCC (0,700 г/л)

Са (OH)g (0, 600 г/л) + Na SO4 (О, 864 г/л)

NaOH (0,648 г/л) + ИаСР (0,700 г/л)

NaOH (0,684 г/л) + Na SO (0,860 г/л) 0i003

0iО02

0,020

0,015 кислых составляющих атмосферного воздуха.

Концентрации Са(ОН)1 ниже 0,6 г/л не обеспечивают полной защиты стали от коррозии, увеличение концентрации сверх предела 0,8 г/л нецелесообразно 5 так как защитный эфир остается практически постоянным.

Практическое осуществление способа поясняется примером 1, проверка защитных свойств пленок н растворах 10 хлоридов и сульфатов и определение эффекта последействия описаны в при,мерах 2 и 3.

Пример 1. Пластинчатый образец иэ Ст 20 с площадью поверхности 10 см 1 и весом 6,4328 r погружают в раствор Са(OH) с концентрацией 0,600 г/л и выдерживают 360 ч.

Температура раствора 24+0,5О С. После окончания эксперимента образец вынимают иэ раствора, очищают от продуктов коррозии промывают дистиллированной водой, высушивают при 50 С и взвешивают. Вес образца после опыта составляет 6,4327 г. Скорость коррозии стали определяют по формуле

P — Р

Р где К вЂ” скорость (показатель) коррозии, г/матч;

P — вес образца после опыта, г;

Р— вес образца до .опыта, г; площадь поверхности образца, M1;

à — время выдержки образца в растворе, ч.

Скорость коррозии образца н растворе 0,600 г/л Са(ОН)1, определенная ло формуле, составляет 0,0003 г/м -ч.

В условиях, описанных выше, опре деляют также скорость коррозии образцов н растворах Са(ОН) с .концентрациями 0,400; 0,600; 0,800; 1,000 г/л и в растворах NaOH с концентрацией

0,432уOrб48; 0,864у 1,080 г/л (соот- 45 ветствующие концентрации NaOH и

Са(ОН) 1 эквиналентны друг другу).

Результаты экспериментов представлены в табл.1. 50

Пример 2. Для определения влияния ионов депассиваторов (хлоридов и сульфатон) на защитные свойства растворов Са(ОН) н отношении углеродистой стали один пластинчатый образец из Ст 20 с площадью поверхности 10 см и весом

6,4421 г погружают в раствор, содержащий 0,600 г/л Са(ОН)1 и 0,700 г/л

NaC0 а второй образец с площадью поверхности 10 см < и весом 6,4884, погружают в раствор, содержащий

О, 600 г/л Са(ОН)1 и О, 860 г/л

Ма 1804. Образцы выдерживают н растворах при 24+0,5 С в течение 360 ч, после чего вынимают из растворон, очищают от продуктов коррозии, промывают дистиллированной водой, высушивают при 50 С и взвешивают.

Вес первого образца после опыта составляет 6,4410, а второго 6,4874 r.

Скорость коррозии определяют по формуле, представленной в примере

1. В условиях примера 2 определяют скорость коррозии образцов также в растворах 0,684 г/л NaOH+0,700 г/л

NaC3 и 0,684 г/л NaOH+ 0,860 г/л

Na<1$О4

Результаты экспериментов представлены н табл.2.

939594

Таблица 3

Скорость коррозии 5 в водопроводной воде, г/м ч

Концентрация раствора, г/л

Раствор для формирования пленок

0,009

0,040

0,600

0,648

Са (ОН)

NaOH

Составитель М.Щербакова

Техред И. Гайду Корректор В.Синицкая

Редактор И.Ковальчук

Заказ 4605/42 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 3. Для определения длительности эффекта.последействия образцы Ст 20 с пленками, сформированными в условиях примера 1 в растворах Ca(OH)n /0,600 г/л и

ЩОН (0,648 г/л), помещают в водонро- 5 водную воду на.360 ч при 24+0,5 С

Скорость коррозии образцов определяют в соответствии с методикой и формулой, представленной в примере 1.

Результаты экспериментов пред- 10 ставлены в табл.3.

Как следует из анализа результатов, полученных в условиях примеров

1-3, в растворах Са(ОН) 1 скорость коррозии стали значительно ниже (в ряде случаев — на порядок), чем в растворах NaOH. Практически полное торможение коррозионных процессов достигается в растворе Са(ОН) с концентрацией 0,600-0,800 г/л.

В растворах NaOH эквивалентных концентраций коррозия протекает интенсивно. В присутствии анионов

СЕ и БО, обладающих наиболее высокой коррозионной агрессивностью, использование Са(ОН) 1 в целях защиты 40 стали также значительно эффективнее, чем NaOH. К преимуществам Са(ОН) следует отнести и то, что под действием растворенного СО защитные свойства гидрооксида кальция повышаются за счет эффекта образования на стали слоя карбонатов и основных солей кальция. Эффективность защитного действия NaOH под влиянием СО1 снижается. Пленки, полученные в растворах Са(ОН)2, имеют.значительно большую продолжительность защитного действия, чем пленки, сформированные, B растворах NaOH.

Использование Са(OH) взамен

NaOH имеет существенный экономический эффект: стоимость 1 т Са(ОН) составляет 4 руб., а 1 т NaOH—

140 руб. Са(ОН) является отходом многих химических производств.

Растворы Ca(OH)> могут быть использованы, в частности, для предупреждения коррозии теплоэнергетического оборудования (расходных баков, баков-аккумуляторов, котлов) и аппаратов химической промышленности в период простаивания и ремонтов °

Са(ОН)1 безвреден для человека и окружающей среды, утилизация не представляет трудностей.

Формула изобретения

Раствор для пасснвации стали, содержащий гидрооксид металла, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения защитного действия получаемого покрытия и обеспечения защиты поверхности в присутствии ионов депассиваторов, он в качестве гидрооксида металла содержит 0,6-0,8 г/л гидрооксид кальция.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Брегман Д. Ингибиторы коррозии, М.-Л., Химия, 1966, с. 59 °