Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
Использование кислых технологических сред, а также применение кислот для различного рода технологических операций приводят к интенсивной коррозии металлического оборудования, трубопроводов, емкостей, машин, агрегатов, арматуры и т. п. Так, например, интенсивной коррозии подвергается оборудование нефтеперерабатывающих заводов, где в ходе технологического процесса переработки нефти образуются соляная, сероводородная, уксусная, нафтеновая кислоты. В нефтегазодобывающей промышленности коррозии подвержены оборудование скважин, насосно-компрессорные трубы, установки сбора и перегонки нефти и газа из-за наличия сопутствующих кислых газов: сероводорода, углекислоты. В химической промышленности коррозионному разрушению подвергаются емкости для хранения кислот, реакторы, перекачивающие насосы (например, крыльчатки насосов, перекачивающих «катализат» в производстве уксусного альдегида, выходят из строя через 2—3 сут). Химическая обработка металлоизде-' лнй, проката, труб, проволоки в кислотах и кислых средах вызывает интенсив-\ иое растворение металла и значительные безвозвратные потери его. Считают, что при травлении окалины с поверхности стальных горячекатанных полос в кислотах теряется от 2 до 4 % протравливаемой стали, что при годовом производстве в 150 млн. т составляет 3—6 млн. т металла. Еще более опасны сопутствующие равномерной коррозии процессы локальной коррозии, наводороживания, коррозионного растрескивания, усталостного разрушения сталей. Так, по данным обследования химических заводов Японии, в 1979 г. более 50 % оборудования, разрушенного под воздействием кислых агрессивными сред, приходилось на локальную коррозию, коррозионное растрескивание, коррозионную усталость и лишь 33 % —на общую коррозию.
В целом можно констатировать, что в любой отрасли производства, где используются кислоты или кислые среды, существует проблема защиты металла от коррозионного разрушения. Как бы ни была хорошо разработана технология того или иного процесса, она не может быть реализована в производстве без решения вопроса защиты соответствующего оборудования, соприкасающегося с агрессивной кислой средой. Необходимость защиты от коррозии диктуется и всем ходом научно-технического прогресса. Наличие проблем, связанных с коррозией, сдерживает научно-технический прогресс, затрудняя создание новых технологий, создает неуверенность в надежности работы оборудования, порождает опасность загрязнения окружающей среды. Поэтому защита от коррозии оборудования, работающего в условиях воздействия на металл кислых агрессивных сред, является важной народнохозяйственной задачей.
Одним из наиболее эффективных способов защиты от кислотной коррозии является применение янгибиторов.
6
Характеристика способа защиты металлов
от коррозии ингибиторами в области их применения
Ингибиторами кислотной коррозии называют вещества, наличие которых в кислоте или кислой среде в небольших количествах приводит к значительному торможению или почти полному подавлению коррозии. Ингибиторы вводят обычно в небольших количествах, не превышающих 5 г/л. Для кислых сред в качестве ингибиторов используются преимущественно органические соединения и в меньшей мере — неорганические. Широкое применение имеют смеси органических веществ, представляющих собой в большинстве случаев отходы химических производств, в той или иной степени модифицированные для придания им необходимых свойств.
Использование ингибиторов по сравнению с другими методами защиты от коррозионного разрушения имеет ряд преимуществ: не требуется изменения существующих технологических процессов, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, сокращаются простои оборудования, возможна замена дефицитных, дорогостоящих сталей (например, нержавеющих) обычными углеродистыми. Проведенные в последнее время исследования показали, что, защищая металл от коррозии, ингибиторы одновременно могут сохранять, а в некоторых случаях и существенно повышать механические характеристики металлов и сплавов (прочность, пластичность), подавлять коррозионное растрескивание, повышать усталостную прочность сталей и т. п. В ряде случаев применение ингибиторов позволило улучшить технологические параметры некоторых процессов (теплопередачу, гидродинамические условия потоков и т. п.), интенсифицировать процесс, повысить качество продукции и получить значительный экономический эффект.
В настоящее время ингибиторы можно применять практически в любой отрасли промышленности, где используются кислые среды. Применение ингибиторов в нефте- н газодобывающей промышленности значительно увеличивает срок службы оборудования и трубопроводов, транспортирующих нефть и газ. Известно, что некоторые нефтяные и газовые месторождения не могли быть пущены в эксплуатацию по причине интенсивной коррозии оборудования до тех пор, пока не были найдены и применены эффективные ингибиторы коррозии. В настоящее время нефте- и газодобывающая промышленность является крупнейшим потребителем ингибиторов коррозии.
Весьма эффективно применение ингибиторов в металлургической промышленности при травлении проката, труб, стальных изделий, а также в машиностроении при травлении изделий перед окраской, эмалированием, нанесением гальванических и химических покрытий. В некоторых случаях применение ингибиторов коррозии при травлении является необходимым условием получения высококачественной продукции. Так, при травлении в серной кислоте углеродистых сталей с повышенным содержанием фосфора, на Череповецком металлургическом заводе регулярно получали брак. Добавка в кислоту ингибитора позволила полностью избежать брака.
