Korrosiooniinhibiitorid. Korrosioonikaitse meetodid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Igal aastal läheb korrosiooniprotsesside arenemise ja esinemise tõttu kaotsi umbes veerand kogu maailmas toodetud metallist. Keemiatööstuse seadmete ja kommunikatsioonide remondi ja asendamisega seotud kulud ületavad sageli mitu korda nende valmistamiseks vajalike materjalide maksumust. Korrosiooniks nimetatakse metallide ja erinevate sulamite spontaanset hävimist keskkonna mõjul. Siiski saate end nende protsesside eest kaitsta. Korrosiooni eest kaitsmiseks on erinevaid viise, samuti kokkupuute tüüpe. Keemiatööstuses on levinumad gaas-, atmosfääri- ja elektrokeemilised korrosioonitüübid.

Olukorrast väljas

Võitlusmeetodi valik ei sõltu sel juhul mitte ainult metalli enda omadustest, vaid ka selle töötingimustest. Korrosioonivastase kaitse meetodid valitakse vastav alt teatud teguritele, kuid isegi siin tekib sageli mitmeid raskusi. Konkreetne probleem on seotud mitmekomponendilise keskkonna valiku valikugaparameetrid, mis protsessi käigus muutuvad. See on keemiatööstuses üsna tavaline. Praktikas kasutatavad korrosioonikaitsemeetodid jagunevad vastav alt nende keskkonnale ja metallile avaldatava mõju iseloomule.

Keskkonnamõju

Juba keskajal said tuntuks spetsiaalsed ained, mida võeti kasutusele suhteliselt väikestes kogustes, mis võimaldas vähendada söövitava keskkonna agressiivsust. Nendel eesmärkidel oli tavaks kasutada õlisid, vaiku ja tärklist. Viimase perioodi jooksul on ilmunud üha rohkem uusi korrosiooniinhibiitoreid. Praegu on ainult Venemaal võimalik lugeda kümneid nende tootjaid. Metalli korrosiooniinhibiitorid on nende taskukohase hinna tõttu üsna lai alt levinud. Need on kõige tõhusamad süsteemides, kus on pidev alt või vähe korrodeerivat keskkonda, nagu mahutid, mahutid, jahutussüsteemid, aurukatlad ja muud keemiatehased.

Atribuudid

Korrosiooniinhibiitorid võivad olla orgaanilised või anorgaanilised. Need võivad kaitsta kokkupuute eest vedela keskkonna või gaasiga. Naftatööstuses kasutatavad korrosiooniinhibiitorid on enamikul juhtudel seotud elektrokeemiliste kahjustuste anoodsete ja katoodsete protsesside pärssimisega, passiivsete ja kaitsekilede moodustumisega. Võite kaaluda selle olemust.

Anoodkorrosiooniinhibiitorid toimivad korrodeeruva metallpinna anoodsete alade passiveerimise alusel, mis oli ka nimetuse passivaatorite ilmumise põhjuseks. Sellisena on see traditsioonilinekasutatakse anorgaanilise päritoluga oksüdeerivaid aineid: nitraate, kromaate ja molübdaate. Need on katoodpindadel kergesti redutseeritavad, mistõttu on need sarnased depolarisaatoritega, vähendades anoodse ülemineku kiirust söövitavaid metalliioone sisaldavasse lahusesse.

Anoodmoderaatorid on ka mõned ühendid, mida ei iseloomusta oksüdeerivate omaduste olemasolu: polüfosfaadid, fosfaadid, naatriumbensoaat, silikaadid. Nende toime inhibiitoritena avaldub ainult hapniku juuresolekul, mis mängib passivaatori rolli. Need ained põhjustavad hapniku adsorptsiooni metallpindadel. Lisaks pärsivad need anoodset lahustumisprotsessi, kuna moodustuvad kaitsekiled, mis koosnevad inhibiitori ja metalliioonide koostoime raskesti lahustuvatest saadustest, mis lähevad lahusesse.

Funktsioonid

Metallide anoodkorrosiooniinhibiitorid liigitatakse tavaliselt ohtlikeks, kuna teatud tingimustel muutuvad need moderaatoritest hävitava protsessi algatajateks. Selle vältimiseks on vajalik, et korrosioonivoolu tihedus oleks suurem kui anoodisektsioonide absoluutse passiveerimise korral. Passiivaatori kontsentratsioon ei tohiks langeda alla teatud väärtuse, vastasel juhul ei pruugi passiveerimist toimuda või see on puudulik. Viimane võimalus on täis suurt ohtu, kuna see põhjustab anoodi pinna vähenemist, metalli hävitamise sügavuse ja kiiruse suurenemist.väikesed alad.

Nõuded

Selgub, et tõhusat kaitset saab tagada, kui anoodiinhibiitori kontsentratsiooni hoitakse üle maksimaalse väärtuse kõigis kaitstava toote piirkondades. Need ained on söötme pH taseme suhtes üsna tundlikud. Kromaate ja nitraate kasutatakse kõige sagedamini soojusvahetites ja torude pinna kaitseks.

Katoodiinhibiitorid

Kaitsva toime poolest on need ained vähem tõhusad kui anoodilised. Nende toime põhineb asjaolul, et keskkonna lokaalne leelistamine põhjustab katoodikohtades lahustumatute produktide moodustumist, mis eraldavad osa pinnast lahusest. Selliseks aineks võib olla näiteks k altsiumvesinikkarbonaat, mis leeliselises keskkonnas eraldab k altsiumkarbonaati raskesti lahustuva sademe kujul. Katoodkorrosiooniinhibiitor, mille koostis sõltub kasutuskeskkonnast, ei too kaasa destruktiivsete protsesside suurenemist isegi siis, kui selle sisaldus on ebapiisav.

Sordid

Neutraalses keskkonnas toimivad anorgaanilised ained sageli katood- ja anoodinhibiitoritena, kuid tugev alt happelistes lahustes ei suuda need aidata. Hapete tootmise pidurdajatena kasutatakse orgaanilisi aineid, milles molekulid sisaldavad spetsiifilisi või polaarseid rühmi, näiteks amiine, tiouureat, aldehüüde, karbonaatsooli ja fenoole.

Vastav alt mehhanismileNeed korrosiooniinhibiitorid erinevad oma adsorptsiooniomaduste poolest. Pärast adsorptsiooni katoodi või anoodi kohtadel takistavad need oluliselt vesinikioonide tühjenemist ja metalli ionisatsioonireaktsiooni. Kaitsev toime põhineb suurel määral temperatuuril, kontsentratsioonil, happeaniooni tüübil, aga ka vesinikioonide kontsentratsioonil. Enamasti lisatakse neid väikestes kogustes, sest paljude orgaaniliste inhibiitorite kaitsev toime suurtes kontsentratsioonides võib olla isegi ohtlik.

Näiteks orgaaniline ühend nimega "Penta-522" on õlis ja vees lahustuv. See suudab pakkuda rohkem kui 90% kaitset ainult 15-25 grammi tonni kohta tarbimise juures. Kaubamärgi "Amincor" all toodetud korrosiooniinhibiitor on karboksüülhapete esterdamise saadus, mis on mittelenduv, ebameeldiva lõhnata ja mittetoksiline. Selle annus määratakse alles pärast seda, kui on kindlaks tehtud, kui söövitav on tegelik keskkond.

Mõju metallile

See kaitsemeetodite rühm hõlmab mitmesuguste kattekihtide kasutamist. Need on värvi-, metalli-, kummi- ja muud tüüpi. Neid rakendatakse erineval viisil: pihustamine, galvaniseerimine, kummitamine ja muud. Võite kaaluda neid kõiki.

Kummimist mõistetakse tavaliselt kui korrosioonikaitset kummikatete kaudu, mida klooritööstuses sageli nõutakse. Kummisegud on suurendanud keemilist vastupidavust ja pakuvad anumate, vannide ja muude keemiliste seadmete usaldusväärset kaitset kokkupuute eestagressiivne keskkond ja korrosioon. Kummimine on külm ja ka kuum, mis viiakse läbi epoksiidi ja fluoroplasti segude vulkaniseerimise meetodil.

Oluline on mitte ainult õige valik, vaid ka korrosiooniinhibiitori kasutamine. Tavaliselt annavad tootjad selle kohta üsna selged juhised. Hetkel on lisaks galvaanilisele sadestamisele üsna lai alt levinud kiirsadestamise meetod. Tema abiga lahendatakse üsna lai valik ülesandeid. Erinevate omadustega pinnakatete saamiseks võib peale kanda pulbermaterjale.

Varustuse kaitsmine

Keemiaseadmete kaitsega seotud küsimused on üsna spetsiifilised ja nõuavad seetõttu väga hoolikat uurimist. Materjali valik kvaliteetse katte saamiseks eeldab pinna seisundi, keskkonna koostise, töötingimuste, agressiivsusastme, temperatuuritingimuste jms analüüsi. Mõnikord on "madalates keskkondades" mõni kriitiline parameeter, mis raskendab katte tüübi valimist, näiteks propaanipaagi aurutamine kasvõi kord paari kuu jooksul. Seetõttu tuleb iga agressiivse keskkonna jaoks valida selline kilemoodustaja ja sellised kattekomponendid, mida iseloomustab vastupidavus reaktiivi suhtes.

Vähemuste arvamus

Spetsialistid ütlevad, et gaastermilisi pihustusmeetodeid on võimatu omavahel võrrelda ja veelgi enam öelda, et üks neist on teisest parem. Igal neist on teatud eelised ja puudused ning sellest tulenevadkattekihtidel on erinevad omadused, mis näitab nende võimet mõningaid ülesandeid lahendada. Optimaalne koostis, mille järgi tuleks korrosiooniinhibiitoreid iseloomustada, ja ka nende kasutusviis valitakse sõltuv alt konkreetsest juhtumist.

Keemiatööstuse ettevõtetes kasutatakse seda meetodit kõige sagedamini jooksvate remonditööde käigus. Isegi kui kasutatakse happelise korrosiooni inhibiitoreid, tuleb metallpind kõigepe alt korralikult ette valmistada. See on ainus viis kvaliteetse katte tagamiseks. Piisav alt kareda pinna tagamiseks võib enne värvimaterjali otsest pealekandmist kasutada lõhkamist.

Iga aastaga ilmub turule aina rohkem uusi arendusi ning valikuvõimalusi on märkimisväärne. Keemikud peaksid aga otsustama, mis on tulusam – kas seadmete õigeaegne kaitse või kõigi konstruktsioonide täielik väljavahetamine.