Inhibítory korózie. Metódy ochrany proti korózii

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Každý rok sa približne štvrtina všetkého kovu vyrobeného na svete stratí v dôsledku vývoja a výskytu koróznych procesov. Náklady spojené s opravou a výmenou zariadení a komunikácií chemického priemyslu často niekoľkonásobne prevyšujú náklady na materiály potrebné na ich výrobu. Korózia sa nazýva spontánna deštrukcia kovov a rôznych zliatin pod vplyvom prostredia. Pred týmito procesmi sa však môžete chrániť. Existujú rôzne spôsoby ochrany proti korózii, ako aj typy expozície. V chemickom priemysle sú najbežnejšími typmi korózie plynová, atmosférická a elektrochemická.

Mimo situáciu

Výber spôsobu boja v tomto prípade závisí nielen od vlastností samotného kovu, ale aj od jeho prevádzkových podmienok. Metódy ochrany proti korózii sa vyberajú v súlade s určitými faktormi, avšak aj tu často vznikajú mnohé ťažkosti. Osobitný problém je spojený s výberom možnosti pre viaczložkové prostredie sparametre, ktoré sa počas procesu menia. V chemickom priemysle je to celkom bežné. Metódy ochrany proti korózii používané v praxi sa delia podľa charakteru ich vplyvu na životné prostredie a kov.

Vplyv na životné prostredie

Už v stredoveku boli známe špeciálne látky, ktoré sa zavádzali v relatívne malých množstvách, čo umožnilo znížiť agresivitu korozívneho prostredia. Na tieto účely bolo zvykom používať oleje, živice a škrob. Za posledné obdobie sa objavilo stále viac nových inhibítorov korózie. V súčasnosti len v Rusku môžete počítať desiatky ich výrobcov. Inhibítory korózie kovov sú pomerne rozšírené kvôli ich dostupnej cene. Najúčinnejšie sú v systémoch, kde je konštantný alebo nízky objem korozívneho prostredia, ako sú nádrže, nádrže, chladiace systémy, parné kotly a iné chemické závody.

Vlastnosti

Inhibítory korózie môžu byť organického alebo anorganického charakteru. Môžu chrániť pred vystavením kvapalným médiám alebo vystaveniu plynom. Inhibítory korózie v ropnom priemysle sú vo väčšine prípadov spojené s inhibíciou anodických a katódových procesov elektrochemického poškodenia, tvorby pasivačných a ochranných filmov. Môžete zvážiť podstatu tohto.

Inhibítory anódovej korózie pôsobia na báze pasivácie anodických oblastí korózneho kovového povrchu, čo bolo dôvodom vzniku názvu pasivátory. Ako taký je tradičnýpoužívajú sa oxidačné činidlá anorganického pôvodu: dusičnany, chrómany a molybdénany. Ľahko sa redukujú na katódových povrchoch, vďaka čomu sú podobné depolarizátorom, čím sa znižuje rýchlosť anodického prechodu do roztoku obsahujúceho korozívne kovové ióny.

Anódové moderátory sú tiež niektoré zlúčeniny, ktoré sa nevyznačujú prítomnosťou oxidačných vlastností: polyfosforečnany, fosforečnany, benzoan sodný, silikáty. Ich pôsobenie ako inhibítorov sa prejavuje len v prítomnosti kyslíka, ktorý hrá úlohu pasivátora. Tieto látky vedú k adsorpcii kyslíka na kovových povrchoch. Okrem toho spôsobujú inhibíciu procesu anodického rozpúšťania v dôsledku tvorby ochranných filmov, ktoré pozostávajú z ťažko rozpustných produktov interakcie inhibítora a kovových iónov prechádzajúcich do roztoku.

Funkcie

Inhibítory anódovej korózie kovov sú zvyčajne klasifikované ako nebezpečné, pretože sa za určitých podmienok menia z moderátorov na iniciátory deštruktívneho procesu. Aby sa tomu zabránilo, je potrebné, aby hustota korózneho prúdu bola vyššia ako hustota, pri ktorej sa vytvára absolútna pasivácia anódových častí. Koncentrácia pasivátora by nemala klesnúť pod určitú hodnotu, inak k pasivácii nemusí dôjsť, alebo bude neúplná. Posledná možnosť je plná veľkého nebezpečenstva, pretože spôsobuje zmenšenie povrchu anódy, zvýšenie hĺbky a rýchlosti deštrukcie kovu.malé oblasti.

Požiadavky

Ukazuje sa, že účinnú ochranu možno poskytnúť, ak sa koncentrácia anodického inhibítora udržiava nad maximálnou hodnotou vo všetkých oblastiach produktu, ktorý je chránený. Tieto látky sú dosť citlivé na úroveň pH média. Chromany a dusičnany sa najčastejšie používajú vo výmenníkoch tepla a na ochranu povrchu potrubia.

Inhibítory katód

Z hľadiska ochranného účinku sú tieto látky menej účinné ako anodické. Ich pôsobenie je založené na skutočnosti, že lokálna alkalizácia prostredia vedie k tvorbe nerozpustných produktov na katódových miestach, ktoré izolujú časť povrchu od roztoku. Takouto látkou môže byť napríklad hydrogénuhličitan vápenatý, ktorý v alkalizovanom prostredí uvoľňuje uhličitan vápenatý vo forme ťažko rozpustnej zrazeniny. Katodický inhibítor korózie, ktorého zloženie závisí od prostredia použitia, nevedie k nárastu deštruktívnych procesov aj pri nedostatočnom obsahu.

Odrody

V neutrálnych médiách anorganické látky často pôsobia ako katódové a anodické inhibítory, ale v silne kyslých roztokoch nie sú schopné pomôcť. Ako moderátory pri výrobe kyselín sa používajú organické látky, v ktorých molekuly obsahujú špecifické alebo polárne skupiny, napríklad amíny, tiomočovina, aldehydy, uhličitanové soli a fenoly.

Podľa mechanizmuTieto inhibítory korózie sa líšia svojim adsorpčným charakterom. Po adsorpcii na katódových alebo anódových miestach značne bránia vybíjaniu vodíkových iónov, ako aj reakcii ionizácie kovov. Ochranný účinok je do značnej miery založený na teplote, koncentrácii, type kyslého aniónu, ako aj koncentrácii vodíkových iónov. Najčastejšie sa pridávajú v malých množstvách, pretože ochranný účinok množstva organických inhibítorov vo vysokých koncentráciách môže byť dokonca nebezpečný.

Napríklad organická zlúčenina s názvom "Penta-522" je rozpustná v oleji a vo vode. Je schopný poskytnúť stupeň ochrany viac ako 90% pri spotrebe iba 15-25 gramov na tonu. Inhibítor korózie vyrábaný pod obchodnou značkou "Amincor" je produktom esterifikácie karboxylových kyselín, ktorý je neprchavý, nemá nepríjemný zápach a je netoxický. Jeho dávkovanie sa určuje až po zistení, aké korozívne je skutočné prostredie.

Dopad na kov

Táto skupina metód ochrany zahŕňa použitie rôznych náterov. Ide o laky, kov, gumu a iné druhy. Aplikujú sa rôznymi spôsobmi: striekaním, galvanizáciou, gumovaním a inými. Môžete zvážiť každú z nich.

Gumovanie sa bežne chápe ako ochrana proti korózii prostredníctvom gumových povlakov, ktorá sa často vyžaduje v chlórovom priemysle. Gumové zmesi majú zvýšenú chemickú odolnosť a poskytujú spoľahlivú ochranu nádob, vaní, ako aj iných chemických zariadení pred vystavenímagresívne médiá a korózia. Gumovanie je studené, ale aj horúce, ktoré sa vykonáva metódou vulkanizácie epoxidových a fluoroplastových zmesí.

Je dôležité nielen správne vybrať, ale aj aplikovať inhibítor korózie. Výrobcovia k tomu zvyčajne dávajú pomerne jasné pokyny. V súčasnosti sa popri galvanickom nanášaní značne rozšírila metóda vysokorýchlostného nanášania. S jeho pomocou sa rieši pomerne široká škála úloh. Práškové materiály je možné aplikovať na získanie povlakov s rôznymi vlastnosťami.

Ochranné vybavenie

Problémy súvisiace s ochranou chemických zariadení sú dosť špecifické, a preto si vyžadujú veľmi starostlivé štúdium. Výber materiálu na získanie kvalitného náteru si vyžaduje analýzu stavu povrchu, zloženia prostredia, prevádzkových podmienok, stupňa agresivity, teplotných podmienok a pod. Niekedy v „nízkom prostredí“existuje kritický parameter, ktorý sťažuje výber typu pokrytia, napríklad naparovanie aj raz za niekoľko mesiacov propánovej nádrže. Preto si každé agresívne prostredie vyžaduje výber takej filmotvornej látky a takých komponentov náteru, ktoré sa vyznačujú odolnosťou voči reagentu.

Menšinový názor

Špecialisti tvrdia, že nie je možné navzájom porovnávať metódy plyno-tepelného striekania a ešte viac povedať, že jedna z nich je lepšia ako druhá. Každý z nich má určité výhody a nevýhody a z toho plynúcenátery majú rôzne vlastnosti, čo naznačuje ich schopnosť riešiť niektoré zo svojich úloh. Optimálne zloženie, ktorým by sa mali inhibítory korózie charakterizovať, ako aj spôsob ich aplikácie sa vyberajú v závislosti od konkrétneho prípadu.

V podnikoch chemického priemyslu sa táto metóda používa najčastejšie v procese bežných opráv. Aj keď sa použijú kyslé inhibítory korózie, kovový povrch musí byť najskôr riadne pripravený. Len tak je možné zaručiť kvalitné pokrytie. Pred priamou aplikáciou náterového materiálu je možné použiť otryskanie, aby sa zabezpečil dostatočne drsný povrch.

Každý rok sa na trhu objavuje stále viac noviniek a je tu veľký výber. Chemici by sa však mali rozhodnúť, čo bude výnosnejšie - vykonať včasnú ochranu zariadení alebo kompletnú výmenu všetkých konštrukcií.