что такое ингибиторы коррозии
ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ
Полезное
Смотреть что такое «ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ» в других словарях:
Ингибиторы коррозии — (a. corrosion inhibitors; н. Korrosionsinhibitor; ф. inhibiteurs de corrosion; и. inhibidores de corrosion, sustancia anticorrosiva) вещества, введение к рых в относительно небольших кол вах в агрессивную среду вызывает заметное… … Геологическая энциклопедия
Ингибиторы коррозии — Ингибиторы коррозии, вещества, снижающие скорость коррозии; применяются для антикоррозионной защиты материалов, главным образом металлов. Подробнее см. Ингибиторы химические … Большая советская энциклопедия
ингибиторы коррозии — [corrosion inhibitors] неорганические и органические поверхностно активные вещества, добавление малых количеств которых в коррозионную среду приводит к уменьшению коррозии металлов. Неорганические ингибиторы коррозии водорастворимые вещества с… … Энциклопедический словарь по металлургии
ингибиторы коррозии для растворов на углеводородной основе — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN Nocor 133 203 … Справочник технического переводчика
Ингибиторы химические — вещества, тормозящие разнообразные химические реакции; находят широкое применение для предотвращения или замедления нежелательных процессов, например коррозионного разрушения металлов, окисления топлив, смазочных масел и пищевых продуктов … Большая советская энциклопедия
Ингибиторы — [inhibitors] (от лат. inhebeo останавливаю, сдерживаю) вещества, тормозящие химические реакции. Характерной особенностью bнгибиторjd является эффективность их в малых концентрациях от тысячных долей процента до нескольких процентов. Ингибиторы… … Энциклопедический словарь по металлургии
ИНГИБИТОРЫ — (от латинского inhibeo задерживаю) вещества, тормозящие химические процессы. Различают ингибиторы: коррозии, полимеризации, окисления. Ингибиторы добавляют в реакционную среду от долей процента до нескольких процентов … Металлургический словарь
Ингибиторы — – в химии – в ва, тормозящие хим. процессы, например коррозию, полимеризацию, окисление (см. Антиоксиданты). относит. масса И., вводимых в реакционную среду, может изменяться от долей % (И. полимеризации) до неск. % (присадки к… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Ингибиторы и замедлители — – вещества, которые либо полностью прекращают процессы полимеризации и поликонденсации, либо замедляют их скорость. Для этих целей используют гидрохимон, серу, ароматические амины, уротропин или гексаметилентетрамин и др. [Словарь строительных… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ИНГИБИТОРЫ — (от лат. inhibeo удерживаю) вещества, снижающие скорость химических, в т. ч. ферментативных, реакций или подавляющие их. Применяют для предотвращения или замедления нежелательных процессов: коррозии металлов, старения полимеров, окисления топлив… … Большой Энциклопедический словарь
Что такое ингибиторы коррозии, их виды и правила использования
Все вещества, оказывающее негативное влияние на материалы, называются агрессивными и по степени влияния (интенсивности разрушения) подразделяются на сильного, среднего или слабого действия. Естественно, что для продления срока эксплуатации изделий необходимо позаботиться об их эффективной защите.
Наиболее распространены следующие способы:
Есть и другие, более дорогостоящие методики. К примеру, легирование. Многие из них применимы только на производстве, так как требуют использования соответствующего оборудования и отличаются сложной технологией.
Ингибиторы – что это
В «частном» секторе возможности мастера ограничены. Поэтому во многих случаях предпочтительнее снижать агрессивность среды с помощью специальных соединений. Такие вещества получили название «ингибиторы» коррозии.
Мы не будем утруждать читателя чтением описания всех нюансов протекающих химических процессов. Для общего информирования лишь отметим, что ингибиторы коррозии подразделяются на абсорбционные и пассивационные. На практике функцию защиты металлов выполняет или какое-то одно средство, или несколько (их смесь).
Виды ингибиторов
В свою очередь, все группы имеют «внутреннюю классификацию». Например, вещества подразделяются на органические, неорганические и летучие; смешанные, катодные или анодные.
Независимо от своего химического состава, одно и то же средство по-разному ведет себя в той или иной агрессивной среде.
Основные характеристики
Где могут использоваться ингибиторы
Стоит напомнить читателю, что термин «коррозия» применяется не только по отношению к металлам. Разрушению под воздействием агрессивных химических соединений подвержены, к примеру, керамика, полимеры и другие материалы. Но в этом случае принято употреблять слово «старение».
Сфера применения
Не будем рассматривать вопрос использования ингибиторов в промышленных масштабах. Это прекрасно знают профильные специалисты. Их даже добавляют в ГСМ, чтобы минимизировать активность агрессивной среды. Мы же отметим только те «конструктивные элементы», которые можно защитить с помощью спецсредств в «частном» секторе.
Ассортимент продукции довольно большой. Вот только некоторые разновидности имеющихся в продаже средств.
«Ингибирит»
Цена за упаковку – от 245 рублей.
«RE-Therm»
Считается универсальным средством, так как спектр применение весьма обширный – от обработки кровельного материала и трубопроводов (воздуховодов) до деталей (например, днище) личного автомобиля. Растворителем служит обычная вода.
Коррозии подвержены металлы и некоторые другие материалы. Если коррозия разрушает структуру материала, тогда изделие теряет свои эксплуатационные качества, что приводит к аварийно-опасным ситуациям. Одним из средств решения этой проблемы являются ингибиторы коррозии металлов.
Описание ингибиторов
Что такое ингибитор коррозии? Ингибиторы коррозии – это специальные вещества, которые приостанавливают (задерживают) процесс химических и физических реакций. Ингибиторы коррозии занимают особое место в ряду таких веществ.
К ингибиторам относят средства, которые образуют на поверхности металла особую защитную пленку, которые получается в процессе реакции раствора ингибитора и продуктов коррозии.
Появление соединений, которые замедляют коррозийные процессы, стало прорывом. На данный момент, большинство способов защиты – это защита с помощью ингибиторов. В этом качестве наиболее популярны, такие вещества как амины, азотсодержащие вещества, мочевина, сульфиды, альдегиды и др.
Эффективность защитных процессов с участием ингибиторов, напрямую зависит от металла, особенностей внешней среды, давления на материал и т.п.
Стоит отметить, что работа ингибиторная защита от коррозии не постоянно, попадая в раствор, добавка постепенно растворяется, поэтому в будущем необходимо добавлять его в агрессивную среду небольшими порциями.
Виды и применение ингибиторов коррозии металлов
К основным видам ингибиторов относят:
Существует классификация ингибиторов по происхождению:
Принцип действия ингибиторов
Классификация ингибиторов по механизму действия
Распространенные типы кислотных ингибиторов
К свойствам кислотных ингибиторов так же можно дописать тот факт, что при нанесении их на материал, он еще и очищает его от образовавшихся окалин и различных оксидных пленок. Также добавка не меняет своих свойств, не трансформируется, не разрушается при увеличении температуры внешней среды.
На отечественном рынке чаще всего можно встретить такие ингибиторы коррозии как И-5-В и И-5-ВМ. Данные добавки предназначены для изделий из низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и высокоуглеродистых и легированных сталей. Они эффективно применяются в промышленности, а также оба ингибитора можно совмещать друг с другом.
Применение ингибиторов коррозии с таким составом снижает угар металла, способствует очищению поверхности протравленного материала, а также благоприятно влияет на санитарно-гигиенические условия труда.
Свойства ингибиторов коррозии
Все свойства ингибиторов сводятся к антикоррозийной защите металлических изделий. Механизм работы прост: ингибитор в составе раствора наносится на поверхность элемента и защищает его от внешнего влияния агрессивных сред. Защита создается с помощью адсорбции (увеличения концентрации ингибитора в растворе и на поверхности материала, соответственно) на металлическом элементе. После появления защитной пленки, главная ее задача – быть полностью нейтральной к воздействиям извне, не менять своих свойств под давлением, температурой и т.д., только в таком случае, ингибитор сможет проявить свои свойства в полной мере и защитить конструкцию в целом.
Ингибитор коррозии катодный
Данный тип добавок замедляет растворение металл при катодном процессе. Потенциал системы из своего обычного нейтрального состояния уходит в отрицательную сторону, что приводит к уменьшению коррозийного тока, и на поверхности образуется антикоррозийная пленка. Эта пленка является трудно растворимой не только для нормальных условий, но и для многих агрессивных сред. Она становится барьером между внешней средой и металлом, сохраняя его целостность.
Катодная ингибиторная защита от коррозии, что это? Чаще всего это соединения, которые увеличивают кислотность среды, что снижает возможность растворения металла.
Катодные добавки не применяются в кислых средах, так как там они не эффективны.
Как отмечалось ранее, ингибитор перед применением должен быть растворен в каком-либо веществе, самый простой – вода. Специалистами подбирается верная концентрацию добавки в данном объеме воды.
Стоит отметить, что данный тип веществ является наименее эффективным, в сравнении с анодными и смешанными ингибиторами.
Анодные ингибиторы коррозии
Данные вещества являются пассиваторами – вещества, переходящие из активного состояния в пассивное и образующие пленку. Эта пленка защищает металлический элемент. Коррозия замедляется вследствие уменьшения скорости перехода ионов металла в раствор, а также уменьшается площадь анодных участков, покрытых пленкой, за счет их разделения.
Именно анодные добавки, если с ними переборщить, могут не уменьшить, а ускорить коррозионное разрушение материала. Популярны карбонаты, силикаты, фосфаты, нитрит натрия, как ингибиторы анодной коррозии.
Смешанные ингибиторы коррозии
Смешанные добавки – это хроматы. Хроматы значительно тормозят анодную и катодную реакцию вместе, поэтому они являются наиболее эффективными. Процесс такой реакции протекает по окислительному типу.
Применение ингибиторов в нефтегазовой промышленности
Нефть и газ являются достаточно агрессивными средами, так как в них находятся едкие вещества, которые способны разъедать материалы и пагубно влиять на здоровье человека. Исходя из этого, специальные добавки для защиты металлических конструкций, применяют на любой стадии добычи, транспортировки, хранения и эксплуатации нефти и газа. Важным аспектом является то, что ингибитор на всех этих стадиях желательно применять один и тот же.
Кроме защиты металла, в сами нефтепродукты могут добавляться примеси, которые делают ее менее агрессивной средой: антикоррозийные ингибиторы парафинообразования, антивоспламенители и антивспениватели. Наиболее распространенное вещество для защиты магистральных нефте- и газопроводов – соединения на основе аминов.
Применение ингибиторов в бытовых условиях
Процессы коррозии поражают не только металлические изделия промышленных и строительных производств, но и любые металлические изделия у нас дома, а также машины и приборы.
Самое простое домашнее средство с ингибитором – это грунтовка. Как всегда, поверхность необходимо подготовить, а потом загрунтовать шпателем или кисточкой. Грунтовка создает на изделии защитный слой, разделяя металл и окружающую среду.
Некоторые лакокрасочные покрытия также имеют в своем составе ингибиторы.
Наиболее простые и понятные ингибиторы для домашнего обихода – сурик (свинцовая краска красного цвета) добавленный в грунтовку, добавленные в раствор ортофосфаты железа или цинка и т.п.
Свинцовая краска красного цвета
Применение ингибиторов при обработке техники
Коррозия в технике является наибольшей угрозой для жизни человека. Зачастую коррозирующий участок в большом элементе не так страшен, как коррозия на участке болтового соединения или сварного шва.
Чаще всего, конечно, с проблемой ржавчины сталкиваются владельцы авто и везут свои машины на СТО для того, чтобы там специалисты сами обработали материал и нанесли антикоррозийное покрытие с применением ингибиторов или нет.
Разрушение техники сложно приостановить, так как участки, подверженные разрушению обычно труднодоступны, затруднительна обработка ингибитором коррозии, и очистка пораженного участка. В малодоступных местах стараются применять жидкие составы для их лучшего нанесения и распределения – масла, битумные горячие составы, мягкие смазки и т.д.
Заключение
В целом, ингибиторы коррозии металлов увеличили срок работоспособности изделий и техники. С их помощью появилась возможность четко провести границу между элементом и окружающей средой и надолго приостановить развитие коррозии. Теперь это все доступное защитное средство, имеющее широкий выбор и различный ценовой диапазон.
Ингибиторы коррозии
Эффективность действия ингибиторов коррозии можно оценить по двум показателям: степени защиты (Z, %) и коэффициенту торможения коррозии γ (защитный эффект ингибитора).
Формула для определения степени защиты Z:
где K1, K2 – скорость коррозии (растворения) металла в среде без ингибитора и с ним [г/(м 2 •ч)];
i1, i2 – плотность коррозионного тока в неингибируемой среде и ингибируемой, соответственно [А/см 2 ].
Значение Z равно 100% тогда, когда металл полностью защищен, скорость коррозии сводится к 0.
Защитный эффект ингибитора рассчитывается по формуле:
Коэффициент торможения показывает, во сколько раз под действием ингибитора уменьшается скорость коррозии.
Между коэффициентом торможения и степенью защиты существует связь, определяющаяся формулой:
Классификация ингибиторов коррозии
По типу среды ингибиторы коррозии различают:
— ингибиторы нейтральных коррозионных сред;
— ингибиторы кислых сред;
— ингибиторы нефтяных сред.
В разных коррозионных средах один и тот же ингибитор может вести себя совершенно по-разному.
Классификация ингибиторов коррозии по механизму действия:
По характеру защитного действия различают ингибиторы анодные, катодные, смешанные.
По химической природе ингибиторы делятся на: летучие, органические, неорганические.
Пассивирующие ингибиторы коррозии играют важную роль при образовании на поверхности металла защитной пленки, которая пассивирует ее. Пассиваторами чаще всего являются неорганические соединения, обладающие окислительными свойствами (нитриты, молибдаты, хроматы). При обработке поверхности этими веществами коррозионный потенциал сдвигается к положительной стороне. Пассивирующие соединения считаются более эффективными, чем большая часть непассивирующих.
К неорганическим ингибиторам коррозии относятся фосфаты, бихроматы, хроматы, нитриты, полифосфаты, силикаты и т.д.
Органические ингибиторы коррозии считаются веществами смешанного действия. Они замедляю катодную и анодную реакции. Очень часто их используют при кислотном травлении. При этом различные загрязнения, ржавчина, окалина удаляются с поверхности, а основной металл не растворяется. Защитный эффект органических ингибиторов зависит от их концентрации, температуры, природы соединений.
Чаще всего в состав органических ингибиторов входит кислород, азот, сера. Они адсорбируются исключительно на поверхности металла. К органическим ингибиторам относятся некоторые летучие, амины, органические кислоты и их соли, меркаптаны (тиолы) и др.
Ингибитор СП-В
Широко применяется для защиты от коррозии различного металлического оборудования, цистерн, трубопроводов, емкостей и многих других объектов. Для постоянной защиты, временной и консервационных мероприятий.
В состав СП-В входит смесь водорастворимых компонентов, органического и неорганического происхождения с ингибирующими присадками.
Концентрированный ингибитор СП-В можно купить нескольких марок, зависимо от защищаемого металла и условий применения:
Ингибиторы нейтральных сред
По Розенфельду ингибиторы данного вида классифицируют так:
— с окислительными свойствами (хроматы, нитрит натрия, органические соединения, которые содержат нитро и карбоксильную группу);
— ингибиторы, которые образуют труднорастворимые соединения, но не имеют окислительных свойств (бораты, силикаты, фосфаты, карбонат натрия, гидрат натрия);
— ингибиторы со слабым окислительным действием с анионами типа (МетО4)n- (ванадаты, хроматы, вольфраматы, молибдаты).
Ниже рассмотрено несколько групп часто применяемых ингибиторов коррозии нейтральных сред.
Нитрит натрия
Самое широкое распространение среди ингибиторов нейтральных сред получил анодный ингибитор нитрит натрия NaNO2. Доступный, простой ингибитор очень часто применяется для защиты стали в воде. При повышении температуры эффективность действия нитрита натрия уменьшается, поэтому нужно повышать его концентрацию.
Очень часто нитрит натрия применяется при межоперационной защите металла. Для этого его поверхность обрабатывают 10% водным раствором ингибитора. Концентрация нитрита натрия во многом зависит от количества в воде ионов хлора. Концентрация данного вещества должна быть раз в 10 больше концентрации ионов хлора.
Нитрит натрия не применяется для защиты меди и цинка, при рН более 5.
Фосфаты
Широко применяются для ингибирования охладительных систем энергетических установок. Фосфаты – довольно сильные ингибиторы, кроме того нетоксичные. С ними обращаться нужно осторожно, чтоб не переборщить с концентрацией. Если ввести слишком большое количество – скорость коррозии наоборот увеличится. Фосфаты с продуктами коррозии образуют на поверхности стали труднорастворимые соединения, которые со временем уплотняются, изолируя поверхность. Фосфаты, как и нитрит натрия, является опасным ингибитором, т.к. если ввести его в систему в слишком малом либо большом количестве – это приведет к усилению коррозионного разрушения. Но перед нитритом натрия фосфаты имеют свои преимущества – их защитный эффект не зависит от содержания в воде хлоридов. 10 мг/л – часто используемая концентрация фосфатов для защиты стали в воде.
Хроматы
Хроматы относятся к универсальным ингибиторам, т.к. применяются для защиты почти всех металлов. Очень эффективны для ингибирования водных сред. На практике часто применяют для защиты от коррозии теплоносителей. На защитный эффект большое влияние оказывают хлор ионы, которые уменьшают действие ингибитора. Концентрация хроматов должна превышать концентрацию хлор ионов не менее, чем в 2 – 3 раза.
С повышением температуры эффективность действия хроматов сразу значительно уменьшается, требуется его большая концентрация. Например, при температуре коррозионной среды 20 °С требуется в 2 – 3 раза меньше ингибитора, чем при температуре 80 °С. Если при повышенной температуре в коррозионной среде содержится недостаточное количество ингибирующих добавок – коррозия носит локальный характер.
Немного более эффективными считаются хроматы на органической основе (метиламина, циклогексиламина, изопропиламина, гуанидина).
Хроматы применяются только для защиты металла в оборотной воде.
Для мягких вод больше подходят ингибиторы СП-В-Т44, ИФХАН-31 и 34, которые отлично защищают системы, состоящие из различных металлов и сплавов.
Ингибиторы атмосферной коррозии
Для защиты металла от атмосферной коррозии применяют контактные и летучие ингибиторы.
Контактные ингибиторы наносятся непосредственно на поверхность защищаемого изделия (как пленка, например) или же ими пропитывают пропиточные материалы.
К контактным можно отнести хроматы, нитриты, бензоаты, фосфаты и др. Это, в основном, неорганические соединения, состоящие из веществ, воздействующих на кинетику электродных реакций.
Перечень всех ингибиторов атмосферной коррозии и рекомендации по их применению можно найти в ГОСТ 9.014 – 78.
Летучие ингибиторы атмосферной коррозии самопроизвольно адсорбируются на поверхности изделия, находятся при нормальной температуре в летучем состоянии. Воздействуют на кинетику электродных реакций. К ним относятся соли слабых неорганических и органических кислот, аминов (бензоаты, нитриты, фосфаты, китоны, нитрофеноляты, нитробензоаты и др.)
Летучие ингибиторы атмосферной коррозии адсорбируются на поверхности защищаемого металла тонким мономолекулярным слоем, происходит его взаимодействие с металлом.
В зависимости от класса ингибирующего соединения оно может ускорять катодную реакцию (переводит поверхность металла в пассивное состояние), либо тормозить анодную и катодную. Действие ингибитора зависит от его строения и состава, механизма испарения, давления насыщенного пара, адсорбционных свойств поверхности, самого ингибитора, способности изменять кинетику процесса.
Для защиты металлов от атмосферной коррозии во время перевозки, хранения и консервации очень часто используют ингибированную антикоррозионную бумагу. При производстве ингибированной бумаги, основным ее активным элементом является ингибирующее вещество.
Для защиты черных металлов от атмосферной коррозии широко применяется ингибированная упаковочная бумага, которая содержит ингибитор УНИ. Данная антикоррозионная бумага выпускается трех видов: УНИ-22-80, УНИ-14-40 и УНИ-14-80 по ГОСТ 16295-77.
Первые две цифры в обозначении указывают на количество ингибитора (в граммах), которое использовали для ингибирования 1 квадратного метра бумаги. Вторые же цифры указывают массу одного квадратного метра упаковочной бумаги-основы.
Используется для защиты от атмосферной коррозии черных металлов, фосфатированную, хромированную и оксидированную сталь. Нельзя применять в жестких коррозионных условиях для защиты цветных металлов, т.к. ингибитор будет способствовать усилению процессов коррозии.
Ингибитор УНИ абсолютно не влияет на кожу, текстиль, органические покрытия, дерево, упаковочную бумагу и лакокрасочные материалы.
Также высокоэффективным ингибитором атмосферной коррозии является марка СП-В-Б41, которая совмещает присадки СП-В-10-0 с введением водорастворимых пленкообразующих ингибиторов коррозии.
Наносится на металлическую поверхность любой конфигурации орошением или окунанием. Активная концентрация составляет 2. 10%. Биоразлагаем, не требует специальных мер по утилизации.
Ингибиторы кислых сред (кислотной коррозии)
Ингибиторами кислотной коррозии называются вещества, которые при малых их концентрациях в кислотах либо кислых средах значительно уменьшают скорость коррозионного разрушения. Концентрация должна составлять около 5 г/л. В качестве ингибиторов кислотных сред чаще всего используют органические соединения (иногда неорганические). Используются такие ингибиторы чаще всего при травлении, например, для снятия окалины с поверхности металла. Ингибиторы кислотной коррозии были известны еще в далеком средневековье. В те времена мастера-оружейники вводили в раствор для травления дрожжи, муку, отруби и некоторые другие вещества. Травление уже тогда применяли для снятия окалины со стали. Мука, дрожи, отруби выступали в качестве ингибиторов.
Если при травлении не применять никаких дополнительных добавок, уменьшающих коррозионное разрушение металла, то его потери могут составлять до 5 %, что достаточно много и недопустимо для многих изделий.
Ингибиторы кислотной коррозии: СП-ОМ 17К, СП-В-Т87, СП-ОМ-84Н, СП-В-Т15, ХОСП-10, И-2В, ПА-6, ПБ-8, КИ-1, ИК-40, КПИ-3, И-1-А, ИК-45, катапин, С-5, ЧМ, ПКУ, КХ, ТДА, ХОД, пеназолин др.
Ингибиторы кислотной коррозии тормозят процесс разрушения металла за счет увеличения поляризуемости анодного, катодного либо обоих электродных процессов.
Для цинка, железа, стали, алюминия в среде H2SO4 очень эффективны ингибиторы катионного типа (катапин К, КПИ-9, КПИ-1, КПИ-7). Анионного типа при этом не эффективны.
Для свинца, кадмия, олова катионные ингибиторы не используются.
Самыми эффективными ингибиторами кислотной коррозии считаются соединения, в состав которых входят кислород, сера, азот.
Ингибитор ЧМ (Р + П)
Ингибитор ЧМ (Р + П) – один из первых ингибиторов, выпущенных в Советском Союзе. Применяется при травлении черных металлов (малолегированная и углеродистая сталь, чугун) при температуре до 70 °С в растворах серной кислоты.
В процессе травления в травильную ванну вводится пенообразователь (П) и регулятор травления (Р).
Регулятор травления – вязкая темная жидкость, отличающаяся специфическим неприятным запахом. Вещество практически нерастворимо в воде. Количество регулятора травления, которое вводится в ванну с травильным раствором составляет около 0,2 – 0,5%. Регулятор травления в количестве 0,5% вводят при условиях повышенной температуры (выше 50 °С) и достаточно сильном загрязнении изделий из черного металла окалиной.
Регулятор травления и пенообразователь вводятся в травильную ванну последовательно и при подливании в процессе травления кислоты, вводится соответственное количество этих добавок.
Ингибитор ЧМ (Р + П) уже устаревший. Используется очень редко, на старых предприятиях. Обусловлено это его токсичностью и малоэффективностью (ингибитор загрязняет поверхность травимого изделия, имеет небольшой температурный интервал действия и не устраняет в процессе травления наводораживания.
Пеназолин (ПАВ-446)
Пеназолин (ПАВ-446) – ингибитор двойного действия. Кроме ингибирующих свойств пеназолин (ПАВ-446) образует на поверхности растворов плотную и густую пену (к тому же еще и устойчивую). Пеназолин нетоксичен. Рекомендуется применять в растворах серной и соляной кислот. Благодаря плотной пене на поверхности травильного раствора, в воздух цеха не попадают пары кислоты.
В состав пеназолина входят имидазолины и аминоамиды с алкильным радикалом. На вид это воскообразное вещество от светло-желтого до светло-коричневого цвета.
Ингибитор пеназолин применяется при температурах от 20 до 95 °С. С увеличением температуры плотность пены только возрастает, что делает пеназолин более эффективным. Эффективность данного ингибитора также увеличивается при накоплении на дне ванны солей железа и выработке кислотного раствора (при этом образуется более густая пена).
Концентрация пеназолина в растворах соляной кислоты должна составлять около 0,01%, в растворах серной кислоты 0,01 – 0,05%. Концентрацию ингибитора выбирают в зависимости от его назначения, т.е. если необходимо, чтоб было больше пены – берется минимальная концентрация ПАВ-446, если более важны ингибирующие свойства – максимальная.
Для повышения эффективности травильных растворов достаточно единоразово ввести небольшое количество ПАВ-446. Расход пеназолина – 20 г/т металла, т.е. вещество достаточно экономично.
Пеназолин значительно улучшает показатели процесса травления, способствует более эффективному удалению окалины с поверхности металла и не влияет на качество последующих технологических операций.
Ингибитор КИ-1
Ингибитор КИ-1 применяют для защиты от кислотной коррозии некоторых цветных металлов и черных. Вещество эффективно в растворах фосфорной и серной кислот (концентрацией до 50%), а также плавиковой и соляной (концентрацией до 30%).
КИ-1 рекомендовано применять при температурах до 100 °С при кислотной очистке оборудования теплоэнергетического, скважин от различных загрязнений. Также используется ингибитор для травления черных металлов в серной кислоте (на НТА и ваннах периодического действия). Применяется ингибитор КИ-1 при травлении электротехнических, низко и высоколегированных сталей в растворах серной кислоты. Также для защиты от коррозии арматуры железобетонных изделий, а автомобильной промышленности ингибитором КИ-1 обрабатывают стальные изделия перед нанесением гальванического покрытия или предстоящей покраской.
При травлении Ст3 в ванне, содержащей 20% раствор серной кислоты и 0,5% ингибитора КИ-1, температуре 80 °С, скорость коррозии данной марки стали уменьшается на 99%!
К недостаткам ингибитора КИ-1 можно отнести нарушение работы регенерационных установок, загрязнение в некоторых случаях поверхности металла, кристаллов железного купороса.
Аналогами ингибитора КИ-1 являются ингибиторы: ПБ-5, ПКУ-Э, Синол-ИКК и БА-6.
Ингибитор ХОСП-10
Ингибитор ХОСП-10 очень хорошо подходит для травления в соляной, серной и органических кислотах изделий из цветных и черных металлов. Ингибитор ХОСП-10 – это синергетическая смесь технических продуктов. ХОСП-10 хорошо растворим в фосфорной, соляной, серной, уксусной, муравьиной кислотах, но совершенно не растворяется в щелочах.
Ингибитор ХОСП-10 улучшает качество поверхности металла, пластические свойства сталей, предотвращает наводораживание и расслаивание.
Ингибитор ХОСП-10 отличается высокой эффективностью при травлении (при повышенной температуре раствора) в серной кислоте высокоуглеродистых сталей.
В некоторых случаях рекомендуется совместно с ингибитором ХОСП-10 добавлять в раствор 0,5% NaCl. Это применимо для инструментальной стали У10А, легированной стали ШХ-15 и низколегированных сталей при травлении их в серной кислоте.
Для одного цикла работы травильной ванны достаточно единоразово ввести ингибитор (при изменении концентрации серной кислоты от 20% до 1-2%).
Одним из достоинств ингибитора ХОСП-10 является то, что он обладает еще и пенообразующими свойствами, что очень удобно при травлении в ваннах открытого типа (не требуется дополнительно вводить различные пенообразователи).
Ингибитор ХОСП-10 способствует улучшению поверхности сталей и не увеличивает наводороживание средне и низкоуглеродистых сталей.
Применяется ингибитор ХОСП-10 при сернокислотном травлении. Вещество можно считать экономичным, т.к. его требуется в 2-4 раза меньше, чем ингибиторов ЧМ, И-1-В.
Ингибитор малоэффективен при травлении высокоуглеродистых сталей.
Ингибитор С-5
Ингибитор С-5 применяют для травления в растворах серной кислоты (концентрацией до 40%) мало-, средне- и высокоуглеродистых сталей при повышенной температуре (95 – 99 °С). Ингибитор С-5 относится к комбинированным ингибитором и обладает синергетическим действием. Хорошо растворяется в воде, водных растворах щелочей и кислот.
Применять ингибитор С-5 можно не только в растворах серной кислоты, но и в очень слабом растворе азотной (до 15%) при температуре не выше 35 °С. При температуре 80 °С в 20% растворе серной кислоты степень защиты ингибитора (данные для Ст3) составляет 98%. При 25 °С в 12% азотной кислоте степень защиты 99,8%.
Ингибитор С-5 успешно применяют на некоторых трубопрокатных, метизных, сталепрокатных заводах. С-5 достаточно эффективен при травлении (в растворах любой выработки) легированных и углеродистых сталей. Вещество не ухудшает условий регенерации растворов, не загрязняет железный купорос.
Так как ингибитор эффективно работает и при повышенных температурах – его можно применять при травлении в НТА листового проката.
Ингибитор БА-6
Это нерастворимый в воде технический продукт. В органических растворителях (спирт, ацетон, эфир и др.), а также кислотах (фосфорная, соляная, серная) ингибитор коррозии БА-6 растворяется хорошо. Так как данный ингибитор является устойчивым к воздействию кислот, то его можно применять для их перевозки, хранения и в процессах травления. Его применяют при травлении в растворах соляной кислоты черных металлов. Рекомендуемая концентрация 0,1 – 0,5%. Если же кислота концентрированная, а температура около 60 – 80 °С, то его эффективность невелика. При температуре 100 °С в 4 н. соляной кислоте степень защиты стали составляет 97,8% (содержание ингибитора 0,1%). В присутствии солей железа ингибитор не коагулирует, он остается стабильным.
При травлении ингибитор коррозии БА-6 не оказывает влияние на сам металл, не замедляет растворение окалины. Кроме того, он не загрязняет поверхность металла.
Применяется ингибитор БА-6 для защиты при соляно-кислой обработке оборудования нефтяных и газовых скважин. Его концентрация должна составлять около 0,5 – 1%. Также вещество используется для защиты от коррозии емкостей с соляной кислотой (при перевозке). Концентрация ингибитора БА-6 также 0,5 – 1%.
Ингибиторы коррозии для газо- и нефтепромышленности
Наличие в нефти различных примесей, растворенного сероводорода делает ее очень агрессивной коррозионной средой. Ингибирование применяют на всех стадиях добычи, переработки, хранения нефти. При этом используется одно и то же вещество. Большинство ингибирующих добавок образуют на поверхности металла пленку, гидрофобизируют ее. В нефть также вводятся ингибиторы парафинообразования, антивоспениватели, антивоспламенители. Для защиты металла от сероводородной коррозии (газо-, нефтепромышленность) хорошо себя зарекомендовали ингибирующие добавки на аминной основе.
Распространенные ингибирующие добавки в газо- и нефтепромышленности: типа ИФХАНгаз, сульфанол П, АМДОР-ИК, Олазол-Т2П, Корексит-6350, ИСА-148, Сепакор 5478, Додиген 4482-1, т.д.
Катодные, анодные, смешанные ингибиторы
В большинстве случаев ингибиторы защищают изделие от коррозии по электрохимическому механизму, т.е. воздействуя на скорость прохождения катодного, анодного, либо обоих коррозионных процессов. Суть ингибирования заключается в замедлении этой скорости.
Анодные ингибиторы коррозии
Анодные ингибирующие добавки воздействуют на анодную реакцию. Это соединения, обладающие окислительным воздействием (нитриты, хроматы). Они способствуют образованию на анодной части металлического изделия очень тонкой пассивной пленки, которая значительно замедляет скорость коррозии на этом участке. Анодные ингибиторы называют еще пассиваторами. Механизм действия анодных ингибиторов: за счет образования пассивной пленки площадь анодной поверхности уменьшается; торможением анодного перехода основного металла в раствор.
Большинство анодных ингибиторов коррозии считается опасными, т.к. при передозировке или их недостатке в растворе может наблюдаться эффект, обратный защитному (увеличение скорости коррозии). К анодным ингибиторам относятся фосфаты, силикаты, карбонаты щелочных металлов, гидрофосфаты и многие другие. При недостаточных концентрациях в коррозионной среде анодных ингибиторов коррозии наблюдается локализация коррозионных процессов, увеличение скорости растворения металла на отдельных участках.
Катодные ингибиторы коррозии
Катодные ингибиторы замедляют катодную реакцию, растворение металла. Стационарный потенциал системы сдвигается в отрицательную сторону, идет уменьшение коррозионного тока. На поверхности образуется адсорбционная пленка. Проходит химическая реакция, в результате которой связывается деполяризатор. На поверхности защищаемого металла образуются труднорастворимые соединения, которые замедляют коррозию, блокирую поверхность. Катодные ингибирующие вещества менее эффективны, чем смешанные или анодные, поэтому их использование ограничено. Катодные, как и анодные, не применяются в кислых средах, т.к. в них малоэффективны. К ним относятся сульфит натрия, гидразин.
Смешанные ингибиторы коррозии
Смешанные ингибиторы коррозии тормозят анодную и катодную реакцию. Поэтому считается, что смешанные ингибиторы более эффективны. Большинство таких соединений работают по окислительному типу.
Ярким примером данного вида веществ можно считать хроматы.