Inhibitorji korozije. Načini zaščite pred korozijo

Vsako leto se približno četrtina vseh kovin, proizvedenih na svetu, izgubi zaradi razvoja in pretoka korozijskih procesov. Stroški, povezani z popravilom in zamenjavo opreme ter komunikacijami s kemično industrijo, pogosto presegajo stroške materiala, potrebnega za njihovo izdelavo. Korozijo ponavadi imenujemo spontano uničenje kovin in različnih zlitin pod vplivom okolja. Vendar pa se lahko zaščitite pred temi procesi. Obstajajo različni načini zaščite pred korozijo, kot so vrste izpostavljenosti. Na področju kemijske proizvodnje so najpogostejše vrste korozije plinski, atmosferski in elektrokemični.

Izstopite iz situacije

Izbira metode boja v tem primeru ni odvisna samo od značilnosti same kovine, temveč tudi od pogojev delovanja. Načini zaščita proti koroziji so izbrani v skladu z določenimi dejavniki, vendar tukaj tudi obstajajo številne težave. Posebna težava je povezana z izbiro možnosti za večkomponentni medij s parametri, ki se med potekom razlikujejo. V kemični industriji se to pogosto dogaja. Metode zaščite pred korozijo, ki se uporabljajo v praksi, so razdeljene glede na naravo njihovega vpliva na okolje in kovino.

Vpliv na okolje

Tudi v srednjem veku so postale znane posebne snovi, ki so bile uvedene v relativno majhnih količinah, kar je omogočilo zmanjšanje agresivnosti korozivnega medija. Za te namene je bilo običajno uporabljati olja, smole in škrob. V preteklem obdobju so se pojavili vedno več inhibitorjev korozije. Trenutno lahko le v Rusiji šteje več deset proizvajalcev. Inhibitorji korozijo kovin so zaradi svoje dostopne cene široko razporejeni. So najbolj učinkoviti v sistemih, kjer obstaja stalna ali malo posodobljena količina korozivnega medija, na primer v rezervoarjih, rezervoarjih, hladilnih sistemih, parnih kotlih in drugih kemičnih agregatih.

Lastnosti

Zaviralci korozije imajo lahko organsko in anorgansko snov. Lahko zaščitijo pred učinki tekočega medija ali izpostavljenosti plinu. V večini primerov so inhibitorji korozije v naftni industriji povezani z zaviranjem anodnih in katodnih procesov elektrokemične poškodbe, tvorbe pasivnih in zaščitnih folij. Lahko upoštevate bistvo tega.

Anodni inhibitorji korozije delujejo na osnovi passivacije anodnih odsekov korozijske površine kovine, kar je bil razlog za pojav imena pasivatorjev. Kot taki se tradicionalno uporabljajo oksidanti anorganskega izvora: nitrati, kromati in molibdati. Z lahkoto se ozdravijo na katodnih površinah, zaradi česar postanejo podobne depolarizatorjem, kar zmanjša hitrost anodnega prehoda v raztopino, ki vsebuje ione korozivne kovine.

Anodne retarderje veljajo tudi za nekatere spojine, za katere ni značilna prisotnost oksidacijskih lastnosti: polifosfati, fosfati, natrijev benzoat, silikati. Njihovo delovanje kot inhibitorji se manifestirajo izključno v prisotnosti kisika, ki mu dodeli vlogo pasivirnega sredstva. Te snovi povzročajo adsorpcijo kisika na kovinskih površinah. Poleg tega povzročijo, da se postopek anodnega raztapljanja upočasni zaradi tvorbe zaščitnih folij, ki so sestavljeni iz slabo topnih reakcijskih produktov zaviralca in kovinskih ionov, ki se prenesejo v raztopino.

Značilnosti

Anodni inhibitorji korozije kovin so običajno razvrščeni kot nevarni, saj se pod določenimi pogoji pretvorijo iz moderatorjev v pobudnike destruktivnega procesa. Da bi se temu izognili, je potrebno, da je korozijski tok gostote višji od tiste, v katerem se tvori absolutna pasivacija anodnih regij. Koncentracija pasivnega sredstva ne sme pasti pod določeno vrednost, sicer se pasivacija ne sme pojaviti ali pa bo nepopolna. Zadnja možnost je velika nevarnost, ker povzroča zmanjšanje površine anode, povečanje globine in hitrosti uničenja kovine v majhnih predelih.

Zahteve

Izkazalo se je, da je mogoče zagotoviti učinkovito zaščito, če koncentracija anodnega inhibitorja ostane nad najvišjo vrednostjo na vseh območjih zaščitenega izdelka. Te snovi so dovolj občutljive na pH medija. Najpogosteje se v toplotnih izmenjevalnikih uporabljajo kromati in nitrati ter zaščitijo površino cevi.

Katodni inhibitorji

Glede na zaščitni učinek so te snovi manj učinkovite od anodnih. Njihovo delovanje temelji na dejstvu, da lokalna alkalinizacija medija vodi do nastajanja na katodnih odsekih netopnih produktov, ki izolirajo del površine iz raztopine. Tako lahko snov deluje npr. Kalcijev bikarbonat, sproščanje v alkalnem mediju kalcijev karbonat v obliki oborine, ki je težko raztapljati. Katodni inhibitor korozije, katerega sestava je odvisna od okolja uporabe, ne vodi do povečanja destruktivnih procesov, tudi če je vsebina nezadostna.

Sorte

V nevtralnih medijih se zaviralci katode in anode pogosto delujejo kot anorganske snovi, vendar v močno kislih rešitvah ne morejo pomagati. Kot retarderji v proizvodnji kislin se uporabljajo organske snovi, v katerih molekule vsebujejo specifične ali polarne skupine, na primer amine, tiosečnine, aldehide, karbonatne soli in fenole.

Z mehanizmom delovanja so za te inhibitorje korozije značilni adsorpcijski znak. Po adsorpciji na katodnih ali anodnih mestih močno ovirajo odvajanje vodikovih ionov, kot tudi ionizacijsko reakcijo kovine. Zaščitni učinek v veliki meri temelji na temperaturi, koncentraciji, obliki kislinskega aniona in koncentraciji vodikovih ionov. Pogosto jih dodajajo v majhnih količinah, saj je zaščitni učinek številnih organskih inhibitorjev v visokih koncentracijah celo nevaren.

Na primer, organski sestavek, imenovan Penta-522, je olje topen. Zagotavlja stopnjo zaščite več kot 90%, pri porabi le 15-25 gramov na tono. Zaviralec korozije, proizveden pod blagovno znamko "Aminkor", je produkt esterifikacije karboksilnih kislin, ki ni hlapljiv, nima neprijetnega vonja, ni strupen. Njegov odmerek se določi šele po namestitvi, kako jedko je resnično okolje.

Vplivi na kovine

Ta skupina metod zaščite vključuje uporabo različnih premazov. To so barva, kovina, guma in druge vrste. Uporabljajo se na različne načine: z razprševanjem, galvansko, gumiranjem in drugimi. Vsako izmed njih lahko razmislite.

Pri gumenju je običajno razumeti zaščito pred korozijo prek gumijastih premazov, kar je pogosto potrebno v industriji klora. Gumijaste mešanice imajo povečano kemično odpornost in zagotavljajo zanesljivo zaščito rezervoarjev, kopeli, pa tudi druge kemične opreme iz korozijskih medijev in korozije. Gumming je lahko hladen in tudi vroč, ki se izvaja z metodo vulkanizacije epoksi in fluoroplastičnih mešanic.

Pomembno je, da ne samo izbirate, ampak tudi uporabite inhibitor korozije. Proizvajalci navadno dajejo precej jasna navodila o tej zadevi. Trenutno je poleg galvanskega odlaganja zelo hitro razširjena metoda hitrega škropljenja. Z njeno pomočjo je rešen precej širok spekter problemov. Praške materiale lahko uporabimo za izdelavo premazov z različnimi lastnostmi.

Zaščita opreme

Vprašanja v zvezi z zaščito kemične opreme so precej specifična in zato zahtevajo zelo skrbno preučitev. Izbira materiala za pridobitev visokokakovostne prevleke zahteva analizo stanja površine, sestave medija, pogojev delovanja, stopnje agresivnosti, temperaturnih režimov in drugih. Včasih v "nezapletenih okoljih" obstaja kritičen parameter, ki otežuje izbiro vrste premaza, na primer pa tudi v nekaj mesecih propane zmogljivosti. Zato vsako agresivno okolje zahteva izbiro takega filma nekdanjega in takšnih sestavnih delov za prevleke, za katere je značilna odpornost proti reagentu.

Dissenting mnenje

Strokovnjaki pravijo, da je nemogoče med seboj primerjati metode plinskega termičnega škropljenja, še bolj pa reči, da je eden izmed njih boljši od drugega. Vsak od njih ima določene prednosti in slabosti, posledične prevleke pa imajo različne lastnosti, kar kaže na njihovo sposobnost reševanja nekaterih svojih nalog. Optimalna sestava, ki jo morajo imeti inhibitorji korozije, pa tudi način njihove uporabe, so izbrani glede na poseben primer.

V kemičnih obratih se ta metoda najpogosteje uporablja pri tekočih popravilih. Tudi če uporabljamo inhibitorje korozije kisline, je treba površino kovine najprej pripraviti na kvalitativen način. To je edini način za zagotovitev kakovostnega premaza. Pred neposrednim nanosom barve in laka je mogoče uporabiti postopek brizganja, ki zagotavlja dovolj grobo površino.

Vsako leto se na trgu pojavlja vedno več novosti in obstaja precejšnja izbira. Vendar bi morali kemiki odločiti, da bo bolj donosno pravočasno zaščititi opremo ali popolno zamenjavo vseh struktur.