Zaviralci korozije. Metode protikorozijske zaščite

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Vsako leto se zaradi razvoja in pojavljanja korozijskih procesov izgubi približno četrtina vse proizvedene kovine na svetu. Stroški, povezani s popravilom in zamenjavo opreme in komunikacij v kemični industriji, pogosto večkrat presegajo stroške materialov, potrebnih za njihovo izdelavo. Korozija se imenuje spontano uničenje kovin in različnih zlitin pod vplivom okolja. Vendar se lahko zaščitite pred temi procesi. Obstajajo različni načini zaščite pred korozijo, pa tudi vrste izpostavljenosti. V kemični industriji so najpogostejše vrste korozije plinska, atmosferska in elektrokemična.

Izven situacije

Izbira metode boja v tem primeru ni odvisna samo od značilnosti same kovine, temveč tudi od pogojev njenega delovanja. Metode zaščite pred korozijo so izbrane v skladu z določenimi dejavniki, vendar se tudi tukaj pogosto pojavljajo številne težave. Poseben problem je povezan z izbiro možnosti za večkomponentno okolje zparametri, ki se med postopkom spreminjajo. To je precej pogosto v kemični industriji. Metode protikorozijske zaščite, ki se uporabljajo v praksi, delimo glede na naravo njihovega vpliva na okolje in kovino.

vpliv na okolje

Že v srednjem veku so postale znane posebne snovi, ki so jih uvajali v razmeroma majhnih količinah, kar je omogočilo zmanjšanje agresivnosti korozivnega okolja. Za te namene je bilo običajno uporabljati olja, smole in škrob. V zadnjem obdobju se je pojavilo vedno več novih zaviralcev korozije. Trenutno samo v Rusiji lahko štejete na desetine njihovih proizvajalcev. Zaviralci korozije kovin so zaradi dostopne cene precej razširjeni. Najbolj učinkoviti so v sistemih, kjer je konstantna ali majhna količina korozivnega okolja, kot so rezervoarji, rezervoarji, hladilni sistemi, parni kotli in drugi kemični obrati.

Lastnosti

Zaviralci korozije so lahko organske ali anorganske narave. Lahko ščitijo pred izpostavljenostjo tekočim medijem ali plinom. Zaviralci korozije v naftni industriji so v večini primerov povezani z zaviranjem anodnih in katodnih procesov elektrokemičnih poškodb, tvorbo pasivizirajočih in zaščitnih filmov. Lahko upoštevate bistvo tega.

Zaviralci anodne korozije delujejo na osnovi pasivizacije anodnih predelov korodirajoče kovinske površine, kar je bil razlog za pojav imena pasivatorji. Kot taka je tradicionalnauporabljajo se oksidanti anorganskega izvora: nitrati, kromati in molibdati. Na katodnih površinah se zlahka reducirajo, zaradi česar so podobni depolarizatorjem, kar zmanjšuje hitrost anodnega prehoda v raztopino, ki vsebuje korozivne kovinske ione.

Anodni moderatorji so tudi nekatere spojine, za katere ni značilna prisotnost oksidacijskih lastnosti: polifosfati, fosfati, natrijev benzoat, silikati. Njihovo delovanje kot zaviralca se kaže le v prisotnosti kisika, ki igra vlogo pasivatorja. Te snovi vodijo do adsorpcije kisika na kovinske površine. Poleg tega povzročajo zaviranje procesa anodne raztapljanja zaradi tvorbe zaščitnih filmov, ki so sestavljeni iz težko topnih produktov interakcije inhibitorja in kovinskih ionov, ki prehajajo v raztopino.

Funkcije

Zaviralci anodne korozije kovin so običajno razvrščeni kot nevarni, saj se pod določenimi pogoji iz moderatorjev spremenijo v iniciatorje destruktivnega procesa. Da bi se temu izognili, je potrebno, da je gostota korozijskega toka višja od tiste, pri kateri nastane absolutna pasivizacija anodnih odsekov. Koncentracija pasivatorja ne sme pasti pod določeno vrednost, sicer pasivacija morda ne pride ali pa bo nepopolna. Slednja možnost je polna velike nevarnosti, saj povzroči zmanjšanje površine anode, povečanje globine in hitrosti uničenja kovine.majhna območja.

Zahteve

Izkazalo se je, da je učinkovita zaščita mogoče zagotoviti, če se koncentracija anodnega inhibitorja vzdržuje nad maksimalno vrednostjo na vseh delih izdelka, ki se ščiti. Te snovi so precej občutljive na raven pH medija. Kromati in nitrati se najpogosteje uporabljajo v toplotnih izmenjevalnikih in za zagotavljanje zaščite površine cevi.

zaviralci katod

Glede na zaščitni učinek so te snovi manj učinkovite od anodnih. Njihovo delovanje temelji na dejstvu, da lokalna alkalizacija medija vodi do tvorbe netopnih produktov na katodnih mestih, ki izolirajo del površine od raztopine. Takšna snov je lahko na primer kalcijev bikarbonat, ki v alkaliziranem mediju sprošča kalcijev karbonat v obliki težko topljive oborine. Katodni zaviralec korozije, katerega sestava je odvisna od okolja uporabe, ne vodi do povečanja destruktivnih procesov, tudi če je vsebnost nezadostna.

Sorte

V nevtralnih medijih anorganske snovi pogosto delujejo kot katodni in anodni inhibitorji, v močno kislih raztopinah pa ne morejo pomagati. Kot moderatorji pri proizvodnji kislin se uporabljajo organske snovi, v katerih molekule vsebujejo specifične ali polarne skupine, na primer amine, tiosečnino, aldehide, karbonatne soli in fenole.

Glede na mehanizemTi inhibitorji korozije se razlikujejo po svoji adsorpcijski naravi. Po adsorpciji na katodnih ali anodnih mestih močno ovirajo odvajanje vodikovih ionov, pa tudi reakcijo ionizacije kovine. Zaščitni učinek v veliki meri temelji na temperaturi, koncentraciji, vrsti kislega aniona in koncentraciji vodikovih ionov. Najpogosteje jih dodajamo v majhnih količinah, saj je zaščitni učinek številnih organskih zaviralcev v visokih koncentracijah lahko celo nevaren.

Na primer, organska spojina, imenovana "Penta-522", je topna v olju in vodi. Lahko zagotovi več kot 90-odstotno stopnjo zaščite pri porabi le 15-25 gramov na tono. Zaviralec korozije, proizveden pod blagovno znamko "Amincor", je produkt esterifikacije karboksilnih kislin, ki je nehlapen, nima neprijetnega vonja in ni strupen. Njegovo odmerjanje se določi šele po ugotovitvi, kako korozivno je realno okolje.

vpliv na kovino

Ta skupina zaščitnih metod vključuje uporabo različnih premazov. To so barve, kovine, guma in druge vrste. Uporabljajo se na različne načine: brizganje, cinkanje, gumiranje in drugi. Vsakega od njih lahko upoštevate.

Gumiranje se običajno razume kot zaščita pred korozijo z gumijastimi premazi, ki je pogosto potrebna v industriji klora. Gumene zmesi imajo povečano kemično odpornost in zagotavljajo zanesljivo zaščito posod, kopeli in druge kemične opreme pred izpostavljenostjoagresivni mediji in korozija. Gumiranje je hladno, pa tudi vroče, ki se izvaja po metodi vulkanizacije epoksidnih in fluoroplastičnih mešanic.

Pomembna je ne le pravilna izbira, ampak tudi uporaba zaviralca korozije. Proizvajalci o tem običajno dajejo dokaj jasna navodila. Trenutno je poleg galvanskega nanašanja precej razširjena metoda hitrega nanašanja. Z njegovo pomočjo se rešuje precej širok spekter nalog. Materiali v prahu se lahko uporabljajo za pridobivanje premazov z različnimi lastnostmi.

Zaščitna oprema

Vprašanja v zvezi z zaščito kemične opreme so precej specifična in zato zahtevajo zelo natančno študijo. Izbira materiala za pridobitev visokokakovostnega premaza zahteva analizo stanja površine, sestave okolja, delovnih pogojev, stopnje agresivnosti, temperaturnih pogojev itd. Včasih je v »nizkih okoljih« kritičen parameter, ki otežuje izbiro vrste pokritosti, na primer parjenje rezervoarja za propan celo enkrat na nekaj mesecev. Zato vsako agresivno okolje zahteva izbiro takšnega filmalnika in takšnih komponent prevleke, za katere je značilna odpornost na reagent.

Mnenje manjšine

Strokovnjaki pravijo, da je nemogoče med seboj primerjati plinsko-termične metode škropljenja, še bolj pa reči, da je ena od njih boljša od druge. Vsak od njih ima določene prednosti in slabosti ter posledičnoprevleke imajo različne lastnosti, kar kaže na njihovo sposobnost reševanja nekaterih svojih nalog. Optimalna sestava, po kateri naj bodo zaviralci korozije označeni, ter način njihove uporabe se izbere glede na konkretni primer.

V podjetjih kemične industrije se ta metoda najpogosteje uporablja pri tekočih popravilih. Tudi če se uporabljajo zaviralci kislinske korozije, je treba kovinsko površino najprej ustrezno pripraviti. To je edini način, da zagotovimo visokokakovostno pokritost. Pred neposrednim nanosom barvnega materiala lahko uporabite peskanje, da zagotovite dovolj hrapavo površino.

Vsako leto se na trgu pojavlja vedno več novosti in izbira je velika. Vendar bi se morali kemiki odločiti, kaj bo bolj donosno - pravočasno zaščito opreme ali popolno zamenjavo vseh struktur.