Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
2. Весьма эффективными ингибиторами коррозионного растрескивания низколегированных высокопрочных сталей в кислых средах являются вещества ка-тионного типа, например четвертичные соли пиридина, хинолина, гексаметилени-мина: алкилгексаметилениминийбромид (АГМИБ), алкилпирндинийбромид (АПБ), параалкилбензил пиридинийхлорид (катапин), ингибиторы КПИ-1, ОПИ и т. п. Эффективность их обусловлена адсорбцией положительно заряженных катионов на отрицательно заряженных (растянутых) участках поверхности в местах концентрации растягивающих напряжений, что приводит к снижению скорости локальной коррозии и соответственно склонности стали к коррозионному растрескиванию.
3. Эффективно тормозят коррозионное растрескивание азотсодержащие вещества, склонные к превращениям в кислых растворах, такие, например, как Уротропин, октаметилентетрамин, ингибитор БА-6, образующие в кислых растворах органические поликатионы [(CH2)nNH4]+, которые обладают высокой склонностью к адсорбции на отрицательно-заряженных участках поверхности металла.
4. Эффективность азотсодержащих ингибиторов коррозионного растрескивания в сернокислотных средах можно значительно повысить добавками галогенид-ионов (С1_, Вг~, которые хемосорбируясь на отрицательно заряженных участках поверхности металла будут способствовать усилению адсорбции органических катионов.
75
5. Органические вещества анионного типа такие, например, как тиомочеви-на и ее производные, малоэффективны в качестве ингибиторов коррозионного растрескивания, а в некоторых случаях могут оказаться стимуляторами коррозионного растрескивания. Так, тиомочевина и ее производные стимулируют растрескивание стали 65Г, ЗОХГСА вследствие слабого подавления локальных анодных процессов и эффективного торможения общей коррозии, вследствие чего разность скоростей растворения в местах концентрации напряжений н па остальной поверхности возрастает.
6. В случаях, когда растрескивание связано с водородным охрупчиванием, эффективно использование ингибиторов наводороживания. Однако однозначной зависимости между способностью ингибитора тормозить наводороживание и коррозионное растрескивание не существует.
4.3. ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ
НА КОРРОЗИОННУЮ УСТАЛОСТЬ СТАЛЕЙ
Коррозионная усталость, также как и коррозионное растрескивание сталей, является одним из видов разрушений, происходящих при коррозии под напряжением. Коррозионная усталость проявляется при одновременном воздействии на металл коррозионной среды и циклических напряжений и имеет свои особенности, отличающие ее от коррозионного растрескивания. Одна из таких важных особенностей заключается в том, что механический фактор, оказывает при коррозионной усталости более сильное влияние чем при растрескивании. Так, при статическом нагружении металлов ниже предела прочности на разрыв в корро-зионно-ииертной среде разрушения не происходит; при циклическом нагружении металлов в аналогичных условиях разрушение происходит и именуется усталостью на воздухе. [109]. Коррозионная усталость сталей существенно отличается от усталости на воздухе, в инертных средах или от коррозионного растрескивания. Различие заключается в отсутствии истинного предела усталостной прочности, имеющего место для большинства металлов при испытаниях на воздухе, а также в связи между механическими характеристиками при статическом и циклическом нагружении на воздухе и условным пределом коррозионной усталости, меньшая чувствительность коррозионной усталости к концентраторам напряжений специфический характер разрушения, характеризуемый множеством трещин.
Различают также малоцикловую коррозионную усталость — разрушение при одновременном воздействии коррозионной среды и длительных циклических напряжений, близких к пределу текучести или превышающих их.
Для характеристики коррозионной усталости в настоящее время используют такие показатели, как условный предел коррозионной усталости соответст-
вующий максимальному циклическому напряжению, которое не вызывает разрушения при заданном конечном числе циклов N и время до разрушения г л- при заданном числе циклов. В. В. Романов [109] рекомендует оценивать коррозионную усталость по потере циклической прочности Aow для данной базы испытаний, т. е. по величине Дол- = о-1—оЦ( где o-i — предел коррозионной усталости на воздухе. Влияние ингибиторов на коррозионную усталость оценивают по формуле 7. Типичные кривые усталости на воздухе и в коррозионной среде приведены на рис. 35.
Коррозионио усталостное разрушение распространено в химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, металлургической промышленности, где наиболее широко применяются агрессивные среды: кислые, солевые растворы, содержащие растворенные газы С02, S03, H2S, кислоты. Для металлов, испытывающих .циклические напряжения особенно опасны кислые, сероводородные среды. Коррозионная усталость проявляется тем сильнее, чем агрессивнее среда, хотя между коррозионной усталостью и коррозией без напряжений нет прямой зависимости.
Коррозионной усталости подвергаются все конструкционные стали и сплавы. ¦Наиболее подвержены коррозионной усталости высокопрочные и легированные стали, стойкость которых в значительной степени зависит от агрессивной среды. Так, стали с пределом усталости a_i= 150-7-520 МПа имеют в воде условный
