Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
В последние годы разработаны новые эффективные ингибиторы коррозии для кислых сред: ПБ-8, БА-6, И-1-А, И-2В, ИК-40, ИК-45, КПИ-3, ХОСП-10, КИ-1.
8
ПКУ> С-5, катапин и др. По эффективности действия некоторые из них не уступают, а иногда и превосходят лучшие зарубежные образцы.
Всего в качестве ингибиторов кислотной коррозии к настоящему времени известно около 5000 соединений и их смесей, большинство из них органические.
Способы оценки эффективности действия ингибиторов
Существуют различные количественные показатели оценки эффективности действия ингибиторов. Наиболее распространенный — по потере массы металла в единицу времени с единицы поверхности. В этом случае эффективность защиты оценивают коэффициентом торможения (ингибиторным эффектом) у или степенью защиты г. Ингибиторный эффект показывает, во сколько раз ингибитор замедляет скорость коррозии н вычисляется по формуле
V = Po/P. (1)
где р, ро — скорости коррозии в присутствии ингибитора и без него.
Степень защиты характеризует полноту коррозии и вычисляется обычно в %:
г= 100 (Ро —р)/Ро; 2=100[l-(l/v)]. Щ
Оценку эффективности ингибитора можно проводить также по поляризационным кривым, отражающим изменения в ходе протекания коррозионного процесса в присутствии ингибитора. В этом случае
у = („/(•; z = 100 (t0 — 0/t'o. (3)
где (' и to — ток коррозионного процесса в коррозионной среде с ингибитором и без него.
В ряде отраслей промышленности: нефтегазодобывающей, нефтехимической, химической наряду с защитой стали и сплавов от коррозии актуальной является проблема защиты от коррозионной усталости, растрескивания, водородного охрупчивания. В этом случае необходим комплексный подход к выбору ингибиторов с применением соответствующих критериев. Применительно к конкретным условиям эксплуатации в качестве таких критериев используют наряду с приведенными выше следующие [1]:
коэффициент торможения коррозионного растрескивания
<* = VV (4*
где тр и тР — время до растрескивания в коррозионной среде с ингибитором ж
без него при определеннном уровне напряжений; степень потери пластичности (в %)
Р=100(я' —л0)/л0, {5)
где п' и Яо — число перегибов или скручиваний проволочных образцов после травления в кислоте с ингибитором и без него;
степень защиты ингибитором при межкристаллитиой коррозии и коррозионном растрескивании (в %)
Ка= ЮО (а' — а0)/ав-о0), (6)
где ав, а' и а0 — временное сопротивление при коррозии иа воздухе, ингибиро-ванной и неингибированной коррозионной среде, МПа; степень защиты при коррозионной усталости (в %)
Kn = 1W(n'c — Nc)I{nb — Nc). _ (7)
где NB, Nc и — долговечность образцов в циклах до разрушения соответственно на воздухе, ингибированной н неингибированной коррозионной среде при постоянной амплитуде деформации;
степень защиты от общего наводороживаиия (в °/о)
6=100[vH-v'H)lvH. (8)
ТАБЛИЦА 1. ШКАЛА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТЫ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ В КИСЛЫХ СРЕДАХ
Эффективность
Коэффициент торможения 7
Степень защиты г, %
Группа
Оценка
Балл
1
Отличная
1
1000<у
99,9<г
11
Очень хорошая
2
450 <у<1000
99,8<г< 99,9
' ш
3
200<у<450
99,5<2< 99,8
Хорошая
4
90 <y<200
98,9<г<99,5
IV
5
40 <y<90
97,5<г<98,9
Удовлетворительная
6
18<y<40
94,4<г<97,5
7
8<y<18
87,5<г<94,4
V
Посредственная
8
3,6<y<8
72,2<г<87,5
9
1,6<y<3,6
37,5<г<72,2
VI
Плохая
10
l<y<f,6
0,0<г<37,5
где VH и VH количество поглощенного металлом водорода в процессе коррозии в присутствии ингибитора и без него, см3,
степень защиты от водородного охрупчивания (в %)
tfH = 100 (мн -NH)/NH. (9)
где NH и NH — долговечность образцов в циклах в ннгибированной и неингиби-рованной агрессивной средах при условии, что разрушение вызвано наводоро-живанием.
При травлении стали с окалиной, когда ингибиторы не должны замедлять скорость растворения окалины и замедлять скорость растворения стали, оценку эффективности ингибиторов предложено [2] осуществлять по показателю рт, где р — скорость растворения металла; т — время удаления окалины. Чем меньше этот показатель, тем лучше ингибитор. Существуют и другие критерии оценки эффективности ингибиторов при удалении окалины [3, с. 184; 4].
Для качественной оценки эффективности действия ингибиторов в кислых средах А. С. Афанасьевым предложена шкала эффективности ингибиторов (табл. 1).
Наряду с оценкой защитных свойств ингибиторов не менее важной является оценка их технологических свойств. Технологические свойства оцениваются применительно к конкретным условиям эксплуатации. К числу их относятся: температурный интервал действия ингибитора, устойчивость и стабильность его во времени, чувствительность к солям тяжелых металлов, эффективность в присутствии окислителей (02, Fe3+), пенообразующая способность, растворимость, последействие и т. п. Технологические характеристики ингибиторов определяют обычно по соответствующим методикам, разработанным применительно к конкретным условиям эксплуатации (см., например, [5]).
