Inhibitory koroze. Metody ochrany proti korozi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Každý rok se ztratí asi čtvrtina veškerého kovu vyrobeného na světě v důsledku rozvoje a výskytu korozních procesů. Náklady spojené s opravami a výměnami zařízení a komunikací chemického průmyslu často několikanásobně převyšují náklady na materiály potřebné k jejich výrobě. Koroze se nazývá samovolná destrukce kovů a různých slitin pod vlivem prostředí. Před těmito procesy se však můžete chránit. Existují různé způsoby ochrany proti korozi a také typy expozice. V chemickém průmyslu jsou nejběžnější typy koroze plynová, atmosférická a elektrochemická.

Mimo situaci

Výběr metody boje v tomto případě závisí nejen na vlastnostech samotného kovu, ale také na jeho provozních podmínkách. Způsoby ochrany proti korozi jsou voleny v souladu s určitými faktory, i zde však často nastává řada potíží. Zvláštní problém je spojen s výběrem možnosti pro vícesložkové prostředí sparametry, které se během procesu mění. To je v chemickém průmyslu zcela běžné. Metody ochrany proti korozi používané v praxi se dělí podle charakteru jejich vlivu na životní prostředí a kov.

Dopad na životní prostředí

Už ve středověku byly známy speciální látky, které byly zaváděny v relativně malých množstvích, což umožnilo snížit agresivitu korozivního prostředí. Pro tyto účely bylo zvykem používat oleje, pryskyřice a škrob. V uplynulém období se objevovalo stále více nových inhibitorů koroze. V současné době pouze v Rusku napočítáte desítky jejich výrobců. Inhibitory koroze kovů jsou poměrně rozšířené kvůli jejich dostupné ceně. Jsou nejúčinnější v systémech, kde je konstantní nebo nízký objem korozivního prostředí, jako jsou nádrže, nádrže, chladicí systémy, parní kotle a další chemické závody.

Vlastnosti

Inhibitory koroze mohou být organické nebo anorganické povahy. Mohou chránit před vystavením kapalným médiím nebo vystavení plynům. Inhibitory koroze v ropném průmyslu jsou ve většině případů spojeny s inhibicí anodických a katodických procesů elektrochemického poškození, tvorby pasivačních a ochranných filmů. Můžete zvážit podstatu tohoto.

Inhibitory anodové koroze působí na základě pasivace anodických oblastí korodujícího kovového povrchu, což bylo důvodem vzniku názvu pasivátory. Jako takový je tradičnípoužívají se oxidační činidla anorganického původu: dusičnany, chromany a molybdenany. Snadno se redukují na površích katody, díky čemuž jsou podobné depolarizátorům, což snižuje rychlost anodického přechodu do roztoku obsahujícího korozivní kovové ionty.

Moderátory anod jsou také některé sloučeniny, které se nevyznačují přítomností oxidačních vlastností: polyfosforečnany, fosforečnany, benzoan sodný, silikáty. Jejich působení jako inhibitorů se projevuje pouze v přítomnosti kyslíku, který hraje roli pasivátoru. Tyto látky vedou k adsorpci kyslíku na kovových površích. Kromě toho způsobují inhibici procesu anodického rozpouštění v důsledku tvorby ochranných filmů, které se skládají z těžko rozpustných produktů interakce inhibitoru a kovových iontů přecházejících do roztoku.

Funkce

Inhibitory anodové koroze kovů jsou obvykle klasifikovány jako nebezpečné, protože se za určitých podmínek mění z moderátorů na iniciátory destruktivního procesu. Aby se tomu zabránilo, je nutné, aby hustota korozního proudu byla vyšší než hustota, při které se vytváří absolutní pasivace anodových sekcí. Koncentrace pasivátoru by neměla klesnout pod určitou hodnotu, jinak k pasivaci nemusí dojít, nebo bude neúplná. Druhá možnost je plná velkého nebezpečí, protože způsobuje zmenšení povrchu anody, zvýšení hloubky a rychlosti destrukce kovumalé oblasti.

Požadavky

Ukazuje se, že účinnou ochranu lze zajistit, pokud je koncentrace anodického inhibitoru udržována nad maximální hodnotou ve všech oblastech chráněného produktu. Tyto látky jsou velmi citlivé na úroveň pH média. Chromany a dusičnany se nejčastěji používají ve výměnících tepla a k ochraně povrchu potrubí.

Katodové inhibitory

Z hlediska ochranného účinku jsou tyto látky méně účinné než anodické. Jejich působení je založeno na skutečnosti, že lokální alkalizací prostředí dochází na katodových místech ke vzniku nerozpustných produktů, které izolují část povrchu od roztoku. Takovou látkou může být například hydrogenuhličitan vápenatý, který v alkalizovaném prostředí uvolňuje uhličitan vápenatý ve formě těžko rozpustné sraženiny. Katodický inhibitor koroze, jehož složení závisí na prostředí použití, nevede ke zvýšení destruktivních procesů, i když je obsah nedostatečný.

Odrůdy

V neutrálních médiích anorganické látky často působí jako katodické a anodické inhibitory, ale v silně kyselých roztocích nejsou schopny pomoci. Jako moderátory při výrobě kyselin se používají organické látky, ve kterých molekuly obsahují specifické nebo polární skupiny, např. aminy, thiomočovina, aldehydy, uhličitanové soli a fenoly.

Podle mechanismuTyto inhibitory koroze se liší svým adsorpčním charakterem. Po adsorpci na katodových nebo anodových místech značně brání vybíjení vodíkových iontů a také ionizační reakci kovů. Ochranný účinek je do značné míry založen na teplotě, koncentraci, typu aniontu kyseliny a také na koncentraci vodíkových iontů. Nejčastěji se přidávají v malých množstvích, protože ochranný účinek řady organických inhibitorů ve vysokých koncentracích může být dokonce nebezpečný.

Například organická sloučenina zvaná "Penta-522" je rozpustná v oleji a vodě. Je schopen poskytnout stupeň ochrany více než 90 % při spotřebě pouhých 15-25 gramů na tunu. Inhibitor koroze vyráběný pod obchodní značkou "Amincor" je produktem esterifikace karboxylových kyselin, který je netěkavý, nemá nepříjemný zápach a je netoxický. Jeho dávkování je určeno až po zjištění, jak korozivní je skutečné prostředí.

Dopad na kov

Tato skupina metod ochrany zahrnuje použití různých nátěrů. Jedná se o lakové, kovové, pryžové a další typy. Aplikují se různými způsoby: stříkáním, galvanizací, lepením a dalšími. Můžete zvážit každou z nich.

Gumování je běžně chápáno jako ochrana proti korozi prostřednictvím pryžových povlaků, což je často vyžadováno v chlórovém průmyslu. Kaučukové směsi mají zvýšenou chemickou odolnost a poskytují spolehlivou ochranu nádob, van a dalších chemických zařízení před expozicíagresivní média a koroze. Gumování je studené i horké, které se provádí metodou vulkanizace epoxidových a fluoroplastických směsí.

Je důležité nejen správně vybrat, ale také aplikovat inhibitor koroze. Výrobci k tomu obvykle dávají poměrně jasné pokyny. V současné době se vedle galvanického nanášení značně rozšířila metoda vysokorychlostního nanášení. S jeho pomocí se řeší poměrně široká škála úkolů. Práškové materiály lze aplikovat k získání povlaků s různými vlastnostmi.

Ochranné vybavení

Problematika související s ochranou chemických zařízení je zcela specifická, a proto vyžaduje velmi pečlivé prostudování. Výběr materiálu pro získání kvalitního nátěru vyžaduje rozbor stavu povrchu, složení prostředí, provozní podmínky, stupeň agresivity, teplotní podmínky a podobně. Někdy v „nízkých prostředích“existuje kritický parametr, který ztěžuje výběr typu krytí, například napařování i jednou za několik měsíců propanové nádrže. Proto každé agresivní prostředí vyžaduje výběr takového filmotvorného prostředku a takových složek povlaku, které se vyznačují odolností vůči činidlu.

Menšinový názor

Specialisté tvrdí, že je nemožné vzájemně porovnávat metody plyno-tepelného stříkání, a ještě více říci, že jedna z nich je lepší než druhá. Každý z nich má určité výhody a nevýhody a z toho plynoucípovlaky mají různé vlastnosti, což svědčí o jejich schopnosti řešit některé ze svých úkolů. Optimální složení, kterým by se měly inhibitory koroze charakterizovat, stejně jako způsob jejich aplikace se volí v závislosti na konkrétním případu.

V podnicích chemického průmyslu se tato metoda používá nejčastěji v procesu běžných oprav. I když jsou použity kyselé inhibitory koroze, musí být kovový povrch nejprve řádně připraven. Jedině tak lze zaručit vysoce kvalitní krytí. Tryskání lze použít před přímou aplikací nátěrového materiálu, aby byl zajištěn dostatečně drsný povrch.

Každý rok se na trhu objevuje stále více novinek a existuje velký výběr. Chemici by se však měli rozhodnout, co bude ziskovější - provést včasnou ochranu zařízení nebo kompletní výměnu všech konstrukcí.