Corrosion inhibitors. Mga paraan ng proteksyon ng kaagnasan

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Bawat taon, humigit-kumulang isang-kapat ng lahat ng metal na ginawa sa mundo ang nawawala dahil sa pag-unlad at paglitaw ng mga proseso ng kaagnasan. Ang mga gastos na nauugnay sa pagkumpuni at pagpapalit ng mga kagamitan at komunikasyon ng mga industriya ng kemikal ay kadalasang lumalampas sa halaga ng mga materyales na kinakailangan para sa kanilang paggawa ng ilang beses. Ang kaagnasan ay tinatawag na kusang pagkasira ng mga metal at iba't ibang haluang metal sa ilalim ng impluwensya ng kapaligiran. Gayunpaman, maaari mong protektahan ang iyong sarili mula sa mga prosesong ito. Mayroong iba't ibang mga paraan upang maprotektahan laban sa kaagnasan, pati na rin ang mga uri ng pagkakalantad. Sa industriya ng kemikal, ang pinakakaraniwang uri ng corrosion ay gas, atmospheric at electrochemical.

Wala sa sitwasyon

Ang pagpili ng paraan ng pakikibaka sa kasong ito ay nakasalalay hindi lamang sa mga katangian ng metal mismo, kundi pati na rin sa mga kondisyon ng pagpapatakbo nito. Ang mga paraan ng proteksyon laban sa kaagnasan ay pinili alinsunod sa ilang mga kadahilanan, gayunpaman, kahit na dito ang isang bilang ng mga paghihirap ay madalas na lumitaw. Ang isang partikular na problema ay nauugnay sa pagpili ng isang opsyon para sa isang multi-component na kapaligiran na maymga parameter na nagbabago sa panahon ng proseso. Ito ay medyo karaniwan sa industriya ng kemikal. Ang mga paraan ng proteksyon ng kaagnasan na ginagamit sa pagsasanay ay nahahati ayon sa likas na katangian ng epekto nito sa kapaligiran at metal.

Epekto sa kapaligiran

Kahit sa Middle Ages, nakilala ang mga espesyal na sangkap, na ipinakilala sa medyo maliit na dami, na naging posible upang mabawasan ang pagiging agresibo ng kinakaing unti-unti na kapaligiran. Para sa mga layuning ito, kaugalian na gumamit ng mga langis, resin at almirol. Sa nakalipas na panahon, parami nang parami ang mga bagong corrosion inhibitor na lumitaw. Sa ngayon, sa Russia lamang, mabibilang mo ang dose-dosenang mga tagagawa nila. Ang mga metal corrosion inhibitor ay medyo laganap dahil sa kanilang abot-kayang gastos. Ang mga ito ay pinaka-epektibo sa mga system kung saan may pare-pareho o mababang dami ng kinakaing kapaligiran, tulad ng mga tangke, tangke, cooling system, steam boiler at iba pang kemikal na planta.

Properties

Corrosion inhibitors ay maaaring organic o inorganic sa kalikasan. Maaari silang maprotektahan laban sa pagkakalantad sa likidong media o pagkalantad ng gas. Ang mga inhibitor ng kaagnasan sa industriya ng langis sa karamihan ng mga kaso ay nauugnay sa pagsugpo sa anodic at cathodic na mga proseso ng pagkasira ng electrochemical, ang pagbuo ng mga passivating at proteksiyon na mga pelikula. Maaari mong isaalang-alang ang kakanyahan nito.

Anode corrosion inhibitors ay kumikilos batay sa passivation ng anodic area ng corroding metal surface, na siyang dahilan ng paglitaw ng mga pangalang passivator. Dahil dito, ito ay tradisyonalAng mga ahente ng oxidizing ng inorganic na pinagmulan ay ginagamit: nitrates, chromates at molybdates. Madaling nababawasan ang mga ito sa mga ibabaw ng cathode, na ginagawa itong katulad ng mga depolarizer, na binabawasan ang rate ng anodic transition sa isang solusyon na naglalaman ng mga corrosive na metal ions.

Ang Anode moderator ay ilang mga compound din na hindi nailalarawan sa pagkakaroon ng mga katangian ng oxidizing: polyphosphates, phosphates, sodium benzoate, silicates. Ang kanilang pagkilos bilang mga inhibitor ay ipinahayag lamang sa pagkakaroon ng oxygen, na gumaganap ng papel ng isang passivator. Ang mga sangkap na ito ay humahantong sa adsorption ng oxygen sa mga ibabaw ng metal. Bilang karagdagan, nagdudulot ang mga ito ng pagsugpo sa proseso ng anodic dissolution dahil sa pagbuo ng mga protective film, na binubuo ng halos hindi natutunaw na mga produkto ng interaksyon ng inhibitor at mga metal ions na dumadaan sa solusyon.

Mga Tampok

Anode corrosion inhibitors ng mga metal ay karaniwang inuri bilang mapanganib, dahil sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon nagiging mga initiator ng isang mapanirang proseso ang mga ito mula sa mga moderator. Upang maiwasan ito, kinakailangan na ang density ng kasalukuyang kaagnasan ay mas mataas kaysa sa kung saan nabuo ang ganap na passivation ng mga seksyon ng anode. Ang konsentrasyon ng passivator ay hindi dapat mas mababa sa isang tiyak na halaga, kung hindi man ay maaaring hindi mangyari ang passivation, o hindi ito kumpleto. Ang huling pagpipilian ay puno ng malaking panganib, dahil nagiging sanhi ito ng pagbawas sa ibabaw ng anode, isang pagtaas sa lalim at bilis ng pagkasira ng metal sa pamamagitan ngmaliliit na lugar.

Mga Kinakailangan

Lumalabas na ang epektibong proteksyon ay maaaring ibigay kung ang konsentrasyon ng anodic inhibitor ay pinananatili sa itaas ng pinakamataas na halaga sa lahat ng bahagi ng produkto na pinoprotektahan. Ang mga sangkap na ito ay medyo sensitibo sa antas ng pH ng daluyan. Ang mga Chromate at nitrates ay pinakakaraniwang ginagamit sa mga heat exchanger at para magbigay ng proteksyon sa ibabaw ng tubo.

Cathode Inhibitors

Sa mga tuntunin ng proteksiyon na epekto, ang mga sangkap na ito ay hindi gaanong epektibo kaysa sa anodic. Ang kanilang pagkilos ay batay sa katotohanan na ang lokal na alkalisasyon ng daluyan ay humahantong sa pagbuo ng mga hindi matutunaw na produkto sa mga site ng katod, na naghihiwalay sa bahagi ng ibabaw mula sa solusyon. Ang nasabing sangkap ay maaaring, halimbawa, calcium bikarbonate, na sa isang alkalized medium ay naglalabas ng calcium carbonate sa anyo ng isang precipitate na mahirap matunaw. Ang cathodic corrosion inhibitor, na ang komposisyon ay nakasalalay sa kapaligiran ng paggamit, ay hindi humahantong sa pagtaas ng mga mapanirang proseso kahit na ang nilalaman ay hindi sapat.

Varieties

Sa neutral na media, ang mga inorganic na substance ay kadalasang nagsisilbing cathodic at anodic inhibitors, ngunit sa mga strongly acidic na solusyon ay hindi sila makakatulong. Bilang mga moderator sa paggawa ng mga acid, ginagamit ang mga organikong sangkap, kung saan ang mga molekula ay naglalaman ng mga partikular o polar na grupo, halimbawa, mga amine, thiourea, aldehydes, carbonate s alts at phenols.

Ayon sa mekanismoAng mga corrosion inhibitor na ito ay naiiba sa kanilang adsorption character. Pagkatapos ng adsorption sa mga site ng katod o anode, lubos nilang pinipigilan ang paglabas ng mga hydrogen ions, pati na rin ang reaksyon ng metal ionization. Sa isang malaking lawak, ang proteksiyon na epekto ay batay sa temperatura, konsentrasyon, uri ng acid anion, pati na rin ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions. Ang mga ito ay kadalasang idinaragdag sa maliliit na dami, dahil ang proteksiyon na epekto ng isang bilang ng mga organic na inhibitor sa matataas na konsentrasyon ay maaaring maging mapanganib.

Halimbawa, ang isang organic compound na tinatawag na "Penta-522" ay natutunaw sa langis at tubig. Nagagawa nitong magbigay ng antas ng proteksyon na higit sa 90% sa pagkonsumo ng 15-25 gramo lamang bawat tonelada. Ang corrosion inhibitor na ginawa sa ilalim ng trademark na "Amincor" ay isang produkto ng esterification ng mga carboxylic acid, na hindi pabagu-bago, walang hindi kanais-nais na amoy, at hindi nakakalason. Ang dosis nito ay tinutukoy lamang pagkatapos matukoy kung gaano kaagnas ang tunay na kapaligiran.

Epekto sa metal

Ang pangkat na ito ng mga paraan ng proteksyon ay kinabibilangan ng paggamit ng iba't ibang coatings. Ito ay mga pintura, metal, goma at iba pang mga uri. Ang mga ito ay inilapat sa iba't ibang paraan: pag-spray, galvanizing, gumming at iba pa. Maaari mong isaalang-alang ang bawat isa sa kanila.

Ang gumming ay karaniwang nauunawaan bilang proteksyon ng kaagnasan sa pamamagitan ng mga rubber coating, na kadalasang kinakailangan sa industriya ng chlorine. Ang mga compound ng goma ay nagpapataas ng paglaban sa kemikal at nagbibigay ng maaasahang proteksyon ng mga lalagyan, paliguan, pati na rin ang iba pang kagamitang kemikal mula sa pagkakalantad saagresibong media at kaagnasan. Ang gumming ay malamig, pati na rin mainit, na isinasagawa sa pamamagitan ng paraan ng vulcanization ng epoxy at fluoroplastic mixtures.

Mahalaga hindi lamang ang pagpili ng tama, kundi pati na rin ang paglalagay ng corrosion inhibitor. Ang mga tagagawa ay karaniwang nagbibigay ng medyo malinaw na mga tagubilin tungkol dito. Sa ngayon, bilang karagdagan sa galvanic deposition, ang paraan ng high-speed deposition ay naging medyo laganap. Sa tulong nito, nalutas ang isang medyo malawak na hanay ng mga gawain. Maaaring ilapat ang mga materyales sa pulbos upang makakuha ng mga coatings na may iba't ibang katangian.

Mga kagamitan sa pagprotekta

Ang mga isyung nauugnay sa proteksyon ng mga kemikal na kagamitan ay medyo partikular, at samakatuwid ay nangangailangan ng napakaingat na pag-aaral. Ang pagpili ng materyal para sa pagkuha ng isang mataas na kalidad na patong ay nangangailangan ng pagsusuri ng estado ng ibabaw, ang komposisyon ng kapaligiran, mga kondisyon ng pagpapatakbo, ang antas ng pagiging agresibo, mga kondisyon ng temperatura, at iba pa. Minsan, sa "mababang kapaligiran", mayroong isang kritikal na parameter na nagpapahirap sa pagpili ng uri ng saklaw, halimbawa, pagpapasingaw kahit isang beses bawat ilang buwan ng tangke ng propane. Iyon ang dahilan kung bakit ang bawat agresibong kapaligiran ay nangangailangan ng pagpili ng naturang film dating at tulad ng mga bahagi ng coating na nailalarawan sa pamamagitan ng paglaban sa reagent.

Minority opinion

Sinasabi ng mga espesyalista na imposibleng ihambing ang mga paraan ng pag-spray ng gas-thermal sa isa't isa, at higit pa sa pagsasabi na ang isa sa mga ito ay mas mahusay kaysa sa isa. Ang bawat isa sa kanila ay may ilang mga pakinabang at disadvantages, at ang mga resultaAng mga coatings ay may iba't ibang katangian, na nagpapahiwatig ng kanilang kakayahang malutas ang ilan sa kanilang mga gawain. Ang pinakamainam na komposisyon kung saan dapat ilarawan ang mga corrosion inhibitor, gayundin ang paraan ng paggamit ng mga ito, ay pinili depende sa partikular na kaso.

Sa mga negosyo ng industriya ng kemikal, ang pamamaraang ito ay kadalasang ginagamit sa proseso ng kasalukuyang pagkukumpuni. Kahit na gumamit ng acid corrosion inhibitors, ang ibabaw ng metal ay dapat munang ihanda nang maayos. Ito ang tanging paraan upang magarantiya ang isang mataas na kalidad na saklaw. Maaaring gamitin ang pagsabog bago ang direktang paglalagay ng materyal ng pintura upang matiyak ang isang sapat na magaspang na ibabaw.

Taon-taon parami nang parami ang mga bagong development na lumalabas sa merkado, at may malaking pagpipilian. Gayunpaman, dapat magpasya ang mga chemist kung ano ang magiging mas kumikita - upang magsagawa ng napapanahong proteksyon ng mga kagamitan o isang kumpletong pagpapalit ng lahat ng mga istraktura.