СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ В ВОДНЫХ СОЛЕВЫХ СРЕДАХ Российский патент 2005 года по МПК C23F11/08 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам защиты черных металлов от коррозии в нейтральных и слабощелочных солевых средах с помощью введения ингибитора в коррозионную среду, и может быть использовано для защиты от коррозии замкнутых охлаждающих систем с использованием в качестве хладагента водного раствора хлорида кальция, а также при хранении и транспортировке растворов хлорида кальция в оборудовании из углеродистой стали.

Известен способ ингибирования рассольных растворов фосфатами (Л.М.Сухотин, В.М.Беренблит. Коррозия под действием теплоносителей, хладагентов и рабочих тел. Л.: Химия, 1988, с.330-331).

Недостатками этого способа являются низкая степень защиты и выпадение осадка фосфата кальция в солевом растворе, что нежелательно для рассольных охлаждающих систем из-за нарушения теплообмена.

Известен способ защиты черных металлов, в том числе углеродистой стали, от коррозии в рассольных системах с помощью бихромата натрия или калия (И.Л.Розенфельд. Ингибиторы коррозии. М.: Химия, 1977, с.282-283).

Ингибитор эффективен только в присутствии щелочи (рН раствора должно быть не менее 9). В нейтральных растворах (рН 7) степень защиты от коррозии резко снижается.

Однако растворы хлористого кальция подвержены гидролизу, что приводит к снижению рН и увеличению агрессивности раствора. При недостаточной концентрации ингибитора или снижением рН раствора хроматы вызывают также точечную коррозию стали, что может привести к сквозным поражениям металла. Кроме того, хроматы вредны для здоровья человека и окружающей среды.

Задачей настоящего изобретения является повышение защитных свойств черных металлов в водных солевых средах и соответственно увеличение срока службы аппаратуры систем охлаждения, оборудования из углеродистой стали, предназначенного для хранения и транспортировки растворов хлорида кальция, расширение диапазона рН водных солевых сред (рН 7-9), снижение вредного воздействия на человека и окружающую среду.

Для достижения этого технического результата в способе защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах применяют ингибитор коррозии "Синол-ИКК", который представляет собой водный нейтральный раствор смеси четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина в количестве 2 г/дм³.

Пример. Способ ингибирования раствора хлористого кальция.

В растворе хлорида кальция 28%-ной концентрации при температуре 25°С растворяют состав "Синол-ИКК" из расчета 2 г/дм³. Скорость коррозии определяют гравиметрически, а степень защиты рассчитывают по методике, приведенной в литературе (А.И.Алцибеева, С.З.Левин. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968 г, с.5). Степень защиты стали составляет 77,7%. При концентрации добавки 1 г/дм³ степень защиты снижается до 40%, а в случае 3 г/дм³ остается такой же, что и при 2 г/дм³ - 77,7%.

Эффективность способа защиты ингибитором "Синол-ИКК" иллюстрируется таблицей, показывающей результаты испытаний при 25°С образцов стали в перемешивающихся растворах хлорида кальция 28%-ной концентрации (скорость движения жидкости 1 м/с) в течение 780 часов.

Для сравнения в таблице приведены результаты испытаний в этих условиях известных ингибиторов коррозии.

ТаблицаСостав среды, рНСкорость коррозииКоэфф. торможенияСтепень защитыПримечание28%-ный водный раствор хлорида кальция+добавкаг/м²чγZ% Без ингибитора рН 7,0-9,00,09--Раствор бурый с продуктами коррозии сталиБихромат натрия 1,5 г/дм³ рН 9,00,033,066,6Раствор желтый точечная коррозия сталиБихромат натрия 3 г/дм³+щелочь рН 9,00,024,577,7Раствор желтый коррозионных разрушений нетрН 7,0-8,50,051,844Точечная коррозия сталиТринатрийфосфат 2,5 г/дм³ рН 8,0-9,00,0541,740Выпал осадок белого цветаПродолжение таблицыСостав среды, рНСкорость коррозииКоэфф. торможенияСтепень защитыПримечаниеМоноэтаноламин 10 г/дм³ рН 8,0-9,00,0452,050Выпал осадок белого цветаСмесь четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина (Синол-ИКК) рН 7,0-9,0   Раствор светлый точечной коррозии не зафиксировано1 г/дм³0,051,844 2 г/дм³0,024,577,7 3 г/дм³0,024,577,7 

Наиболее высокая степень защиты - 77,7% у растворов с добавкой "Синол-ИКК" (в интервале рН 7-9) и у растворов с бихроматом натрия (ингибитор эффективен только при рН 9).

С учетом полученных данных видно, что состав "Синол-ИКК) в количестве 2 г/дм³ надежнее защищает углеродистую сталь в широком интервале рН растворов хлорида кальция. Использование других концентраций ингибитора нецелесообразно из-за недостаточной степени защиты или перерасхода реагента.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам защиты черных металлов от коррозии в нейтральных и слабощелочных солевых средах с помощью введения ингибитора в коррозионную среду, и может быть использовано для защиты от коррозии замкнутых охлаждающих систем с использованием в качестве хладагента водного раствора хлорида кальция, а также при хранении и транспортировке растворов хлорида кальция в оборудовании из углеродистой стали. В качестве ингибитора используют водный раствор смеси четвертичных аммониевых солей и солянокислого уротропина - «Синол-ИКК» в количестве 2 г/дм³. Изобретение позволяет увеличить срок службы аппаратуры систем охлаждения и оборудования из углеродистой стали, предназначенного для хранения и транспортировки растворов хлорида кальция, расширить диапазон рН водных сред (рН 7-9), снизить вредное воздействие на человека и окружающую среду. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ защиты черных металлов от коррозии в водных солевых средах с помощью ингибитора, отличающийся тем, что в качестве ингибитора применяют «Синол-ИКК».2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «Синол-ИКК» применяют в количестве 2 г/дм³.