Раствор для очистки стального оборудования Советский патент 1984 года по МПК C23G1/08 C23G5/00 

;о

00

со Изобретение относится к химическо обработке стальных изделий, в частности к очистке поверхности.оборудования от бор-укремний- и кальцийсодержащих сульфатных отложений, и может найти применение в химической промышленности, теплоэнергетике, водоснабжении и других отраслях народного хозяйства. Известен раствор для очистки поверхности технологических аппаратов от отложений сульфата кальция, заключающийся в npONtjBKe:оборудования из углеродистой стали при 90-105 С раствором хлористого натрия (520 мас.%) с последующим введением в раствор в процессе очистки хлористого бария в качестве осадителя суль фат-ионов i . Недостатком данного раствора при очистке от бор-, кремний- и кальцийсодержащих сульфатных отложений является практически его неработоспособность вследствие крайне незначительной скорости растворения бор-, кремний- и кальцийсодержащих сульфат ных отложений, Это происходит по той причине, что в водных неподкисленных растворах хлорида натрия равно как и других хлоридов, сульфатные отложения с включениями SiOg (CaSiO, CajSiOjj) практически не вымываются. Известен раствор для очистки поверхности от сульфата кальция, включающий в состав соляную кислоту и хлористый барий. Очистку ведут при 20-23°С 2, Однако в процессе очистки скорость, растворения плотных сульфатных отложений с включениями соединений бора () и кремния (SiO, CaSiOj и ) не превышает 0,02 0,03 мм/ч. Невысокая скорость растворения отложений заставляет существенно увеличивать как количество промлвного раствора, так и время отмывки до полного удаления отложений . велики и коррозионные потери металлов при этом. Коррозионные разрушения при очистке оборудования из углеродистой стали достигают 10 гм /ч Наиболее близким к изобретению по технической сущности является раствор для очистки стали, содержащий соляную кислоту, железо (FeCl2) и ингибитор, представляклций собой смесь кубовых остатков высших пиридиновых оснований. Известный раствор отмы

РАСТВОР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, содержащий соляную кислоту, хлористую соль и ингибитор - смесь кубовых остатков высших пиридиновых оснований, о т л и чающийся тем, что, с целью предотвращения локального растворения и снижения скорости коррозии стали, он в качестве хлористой соли содержит алюминий хлористый и барий хлористый и дополнительно содержит калий йодистый при следукщем соотноиении компонентов, г/л: Соляная кислота (,19 г/см)60-70 Алюминий хлористый (А1С1,. eUgO )30-60 Барий хлористый15-30 Калий йодистый0,3-0,6 § Смесь кубовых остатков высших пиридиновых (Л оснований (И-1-А или И-2-В).7-12

0,31

0,21 31 41,5 4,0 6,4 Интенсивное локальное растворение в виде Интенсявяое вытравливание сварных швов.

0,16

0,0170,028

61

570

350

11

8,5

23 язв и бороздок,

вает как плотные, так и рыхлые сульфатные отложения с включениями соеднений кремния и бора З .

Однако применение известного расвора не1;опустимо из-за высоких коррозионных разрушений стального оборудования.

Целью изобретения является предотвращение локального растворения и снижение скорости коррозии стали.

Поставленная цель достигается тем.г что раствор для очистки стальнаго оборудования, содержащий соляную кислоту, хлористую соль и ингибитор - смесь кубовых остатков высших пиридиновых оснований, содержит в качестве хлористой соли алюминий :хлористый и барий хлористый и дополнительно содержит калий йодистый при следующем соотношении компонентов, г/л:

Соляная кислота

(,19 г/см)

60-70

Алюминий хлористый

30-60

( GHjO)

15-30

Барий хлористый

0,3-0,6 . Калий йодистый

Смесь кубовых остатков

высших пиридиновых

оснований (И-1-А или

И-2-ВЧ7-12

Предлагаемый раствор 0,170,32 0,12 0,240,30

40

32

57

50

3,14,32,5

6,4

0,32

0,260,590,61

0,070,300,48 0.10

Очистку ведут при по двум вариантам отложений: на образцах, содержсццих большой процент соединений CaSiOj и Са2510(|И ;на. образцах, содержащих меньшее количест во соединений CaSiO и .

Составы отложений по основным компонентам (в пересчете на окислы) следукядие.

Состав 1. Содержание компонентов, мас.%: СаО 27,2; BjO 4,4; SiOj 12,9; ,1; 8,0; MgO 3,5; Alp 0,6; MnO 0,3.

Состав 2. Содержание компонентов, мас.%: СаО 32,2; 2,7; Si02 7,5; SO/50,1; 3,9; MgO 2,4; , 0,4; МпО 0,1.

Пример. В качестве образцов взяты отрезки труб размером

( 50.3 мм и заинкрустированы с внутренней стороны (масса отложений 33 г, толщина отложений 9,7 мм). Во втором варианте взяты образцы размером 30 2 мм и заинкрустированы

с внешней, стороны (масса отложений около 29 г, толщины 9,5 мм). В табл.1 приведены результаты обработки в известных растворах для очистки и в предлагаемом (состав отложений 11.

т а б л и ц а 1

22

54

6,42,61,5

1,5

2,6

1,0

0,84

0,79

0,36 .0,85 0,71 0,54 0.24 0,430,180,330,44

Из табл. 1 видно, что при удалении отложений с большим процентным содержанием соединений кремния и бора, когда температура повышена до 60°С и в растворе содержатся соля1б,0

23 1,8 1,3

52,1

63,54 14,7

8,14

Интенсивное локальное растворение Интенсивное вытравливание сварных

Из табл. 2 видно, что очистка отложений с меньшим содержанием соединений кремния и бора не менее эффективна. При очистке в предлагаемом растворе при не наблюдается 45 локального растворения как нержавеющих сталей марок 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, так и углеродистой стали СтЗ.

Ъ том, что скорости коррозии сталей при очистке в предлагаемом раствог

ная кислота, хлорид алюминия, барий хлористый. Йодистый калий и ингибитор коррозии И-2-В или И-1-А, процесс очистки резко интенсифицируется, т.е. средняя скорость растворе68

237

27,5

8,53,7

2,4

94,,3823,2

31,,07 .4,09-

в виде язв и бороздок, швов.

рё существенно снижаются и подавляется их локальное растворение, свидетельствуют данные табл. 3,в которой приведено скорости коррозии углеродистой и нержавеющих сталей в растBopjix на базе НС1 с различными добавками при и за время испытаний - 5 ч.

Как видно из табл. 3 наибольшее снижение скорости коррозии характерния отложений возрастает в 1,5 3 раза, очистки снижается в 1,5 - , расход раствора для полного удаления отложения снижается в 2-5 раз по сравнению

Предлагаемая раствор

60 г/л НС1 (,19 г/см) 60 г/л НС1 (,19 г/см) +15 г/л BaCl2+30 г/л+25 г/л ВаС1,+50 г/л

А1С1,. 6HjO+0,3 т/л KJ+AlCl.,5 г/л KJ+

7 г/л И-2-В (минимальный |+10 г/л И-2-В (оптимальный вариант)j вариант)

0,30,550,83

0,40,7

31,617,5 1,1

23,514,0

2,51,1

1,4

3,21,8 ОД40,300,370,25 0,49 0,090,120,170,19 0,3

но для углеродистой стали Ст.З (снйжение скорости коррозии на 1-2 порядка). Это имеет большое значение для практики использования раствора, так как известно, что в производствах хлористого кальция и боропродуктов 35-40% выпарной и фильтрующей аппарату ры выполнены из углеродистой стали и проблема очистки оборудования этих производств особенно остра. Снижение скоростей коррозии у нержавеюишх

с очисткой в известном растворе. ,

В табл. 2 приведены результаты обработки в известных растворах для очистки и в предлагаемом (состав отложений 2).

Г а б л и ц а 2

60 г/л НС1 (,19 г/см)4 +30 г/л BaClj+60 г/л AlClg. 6Н20+0,6 г/л KJ+ +12 г/л И-1-А (максимальный вариант)

1,00,43 0,751,10

9,52212,68,60

0,602,51,1

0,60

сталей 12Х18Н10Т и 10X17Н13М2Т.происходит в меньшей степени, но в этом случае доминируюцим фактором является полное подавление локального растворения сталей, а, как известно, локальное растворение аустенитных сталей может в конечном счете дривести к интенсивному местному (вплоть до глубоких сквозных дыр) или по всей поверхности коррозионному растрескиванию. 0,58 0,40