Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Ингибиторы коррозии – вещества, соединения, предназначенные для замедления или угнетения процесса разрушения поверхности металла. Каких видов они бывают?

Что такое ингибитор?

Применение ингибитора коррозии

Это специальные вещества или комбинации определенных химических элементов, которые вносятся в рабочую среду в достаточном количестве для замедления или предотвращения коррозийных процессов. Эффективность данной защиты оценивается по двум показателям: коэффициенту остановки коррозии и степени защиты самого металла. При этом конечный эффект будет зависеть не только от самого химического соединения, но и от окружающих условий, среди которых свойства реакции, характеристики агрессивной среды и физико-химические параметры металла. Преимущественно ингибиторы коррозии действуют в тех случаях, когда имеет место цепная реакция между активным центром и агрессивными частицами. Защитное соединение действует целенаправленно на активные элементы, задерживая, блокируя или разрушая их. Характер данного эффекта и результативность практически в каждом случае индивидуальны, но схемы сегментируются в зависимости от типа используемого средства.

Классификация ингибиторов коррозии

По  типу среды ингибиторы коррозии различают:

— ингибиторы нейтральных коррозионных сред;

— атмосферной коррозии;

— ингибиторы кислых сред;

— сероводородной коррозии;

— ингибиторы нефтяных сред.

В разных коррозионных средах один и тот же ингибитор может вести себя совершенно по-разному.

Классификация ингибиторов коррозии по механизму действия:

— пассивирующие ингибиторы;

— адсорбционные ингибиторы.

По характеру защитного действия различают ингибиторы анодные, катодные, смешанные.

По химической природе ингибиторы делятся на: летучие, органические, неорганические.

Адсорбционные ингибиторы коррозии адсорбируются на поверхности защищаемого изделия, образуя пленку, и тормозят электрохимические реакции. Иногда достаточно образование тонкой мономолекулярной пленки. Адсорбционными ингибиторами чаще всего являются ПАВ (поверхностно-активные вещества), а также органические соединения. При  воздействии на изделие они дополнительно усиливают защитные свойства оксидной пленки. Поэтому можно сделать вывод, что наличие  в коррозионной среде кислорода способствует увеличению защитного  эффекта адсорбционных ингибиторов коррозии. Если же оксидная пленка неустойчива —  затрудняется адсорбция ингибитора на поверхности металла, кислород дополнительного влияния не оказывает.

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.

Неорганические ингибиторы коррозии используются чаще всего. К ним относятся некоторые пассиваторы, катодные, анодные, пленкообразующие ингибиторы и т.д. Ингибирующий эффект таких соединений можно объяснить их составом. Некоторые анионы (PO43-, NO2-, CrO42-, SiO32-, Cr2O72-), а также катионы (Ni2+, Са2+, As3+, Sb3+, Zn2+, Bi3+) способствуют уменьшению скорости коррозионного процесса.

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:

  • СП-В-10-0 – ингибитор коррозии и предотвращения накипи, универсальный;
  • СП-В-12-0 – для защиты от атмосферного, электрохимического разрушения меди, сплавов;
  • СП-В-14-0 – для алюминия, сплавов с алюминием, углеродистой стали;
  • СП-В-10К – углеродистые стали, чугун;
  • СП-В-Н1С – водооборотные системы, защита от шлама и солей;
  • СП-В-Т41 – сплавы с медью;
  • СП-В-Т69 – углеродистые стали, чугуны;
  • СП-В-Т44 – универсальный (алюминий, медь, сталь углеродистая), для сред содержащих соли неорганического происхождения;
  • СП-В-Т87 – для противогололедных составов;
  • СП-ОМ-33К – для водооборотных систем, предотвращение коррозии, солеотложений;
  • СП-В-Т47С – ингибитор коррозии, солеотложений ВОС;
  • СП-В-Т37 — ингибитор коррозии, солеотложений ВОС с биоцидным действием;
  • СП-В-12К – универсальный ингибитор (э/х коррозия);
  • СП-В-К70 – комплексный ингибирующий состав для воды.
  • СП-В-Б41 – защита от атмосферной коррозии углеродистых сталей и чугунов;
  • СП-В-К79 – состав для межоперационной защиты от атмосферной коррозии;
  • СП-В-К67 – на масляной основе, для черных металлов, цветных;СП-В-Н2С – оцинкованная сталь;
  • СП-В-Б-150 – биоцид широкого спектра действия.

Ингибиторы кислотной коррозии: СП-В-Т87, СП-В-Т15, СП-ОМ 17К, СП-ОМ-84Н.

Составы ингибиторов

Чаще всего используют составы на основе нитрита натрия, которые добавляются к силикатам и фосфатам натрия, соляным растворам, бихроматам натрия, сульфоокисям, аминам, танину и т.д. Причем, используя тот или иной ингибитор, важно учитывать, что реакция защиты предполагает его расход, поэтому периодически необходимо вносить в агрессивную среду новые порции активного элемента. Например, типовой состав ингибитора коррозии на нитрите натрия вводится в объеме до 0,05 %. Также активные группы соединений по-разному ведут себя в определенных средах. Так, если стоит задача окисления, то за основу берется гидрохинон, а для задержки процессов ржавчины применительно к стальным сплавам рекомендуется использование технеция. К специализированным составам можно отнести ингибиторы для защиты в средах с хлором и водородом. В данном случае применяют трихлорид азота, но в минимальных дозах. Как правило, для прекращения негативного взаимодействия хватает тысячной доли от общего количества реагентов.

Составы ингибиторов коррозии

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.

Среди ингибиторов  нейтральных сред можно выделить: СП-В, ОЭДФ, НТА, ФБТК, ЭДТА, НТФ. Эти комплексные ингибиторы (комплексоны) хорошо защищают  изделие  лишь в жесткой воде, образуя соединения с катионами магния, кальция.

Для мягких вод больше подходят ингибиторы СП-В-Т44, ИФХАН-31 и 34, которые отлично защищают системы, состоящие из различных металлов и сплавов.

Смешанные

Наиболее качественными и действенными являются смешанные ингибиторы. Они останавливают как катодную, так и анодную реакции в тех или иных условиях. Так, к смешанным химики относят:

  • БА-6;
  • катапин;
  • ХОСП-10;
  • пиперидин;
  • нитриты;
  • хроматы аминов;
  • уротропин.

Свойства ингибиторов коррозии

Таблица 1. Физико-химических свойств ингибиторов коррозии.

№ п/п Марка ингибитора Общая характеристика Плотность при 20 °С, г/см3 Содержание, % Вязкость при 50 °С, сСт Температура, °С
основного азота, в пределах смол, не более механи-ческих примесей засты-вания вспышки самовоспла-менения
1 И-1-А* (ТУ 38-103246-87) Вязкая темно-коричневая жидкость с характерным запахом пиридинов, почти не растворяется в воде, хорошо растворяется в органических растворителях, а также в соляной, серной и других сильных кислотах 1,0…1,1 7,0…9, 5 5 0,2
2 И-1-В* (ТУ 38-103-238-74) Темно-коричневая жидкость с характерным слабым запахом, легко растворимая в кислотах и в воде 1,25…1,35 3,0
3 «Север-1» (И-2-А)* (ТУ 38-103-201-76) Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, хорошо растворяется в бензоле, спирте, ацетоне, соляной и серной кислотах 0,93…1,05 4,90…6,65 3,5 0,2 7…12 -65 +23 +385
4 И-З-А* (ТУ 38-403-29-73) Темно-коричневая жидкость с характерным запахом, хорошо растворимая в полярных органических растворителях и минеральных кислотах 0,99…1,07 8,3…11,0 3,5 0,2 15 -33…-45 +76 +413
5 И-4-А* (ТУ 38-403-44-73) Темно-коричневая жидкость с характерным запахом, хорошо растворимая в бензоле, спирте, ацетоне, соляной, серной кислотах и ряде других продуктов 0,94…1,00 4,9…6,65 3,5 0,2 3…7 -50…-75 +15 +413
6 И-4-Д (ТУ 38-403-46-73) Темно-коричневая вязкая жидкость с характерным запахом, эмульгируется в водных растворах, растворяется в толуоле, хлороформе, четыреххлористом углероде и некоторых других средах 0,85…0,95 65…95 -12…-15 +81 +239
7 «Тайга-1» (И-5-ДНК) (ТУ 38-403-47-73) Легкоподвижная темно-коричневая жидкость с характерным запахом, эмульгируется в водных растворах, растворяется в углеводородах 0,92…0,96 -50 +20 +340
8 И-2-Е Легкоподвижная темно-коричневая жидкость со слабым характерным запахом, растворимая в воде, спирте, кислотах 1,0…1,1 8…10 -50
9 «Тайга-2» (И-5-ДТМ) ТУ 38-403-78-78) Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, растворимая в спирте, бензоле, дихлорэтане и других органических растворителях 0,87…0,89 3,9… 4,0 -45
10 И-21-Д (ТУ 38-403-101-78) Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, растворимая в спирте, бензоле, дихлорэтане и других органических растворителях 0,8…0,9 5,0 -16
11 И-30-Д (ТУ 38-403-79-76) Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, эмульгируется в воде, растворяется в спирте, бензоле, дихлорэтане 0,85… 0,87 5,0 -40
12 И-К-10 (ТУ 38-403-68-75) Легкоподвижная коричневая жидкость, растворяется в воде, спирте, кислотах 1,06…1,1 8…11 -50
13 И-К-40 (ТУ 38-403-75-75) Легкоподвижная коричневая жидкость, растворяется в воде, спирте, кислотах 0,95…1,15 10…15 -50
14 Нефтехим (ТУ 38. УССР 201463-66) Представляет собой смесь полиэтиленполиамидов карбоновых кислот легкого талового масла и солей пиперазина этих кислот в растворе керосина и катализата риформинга 7 -18 +37 340…435
15 Газохим (ТУ 113-03-20-73) Однородная жидкость темно-коричневого цвета, растворяется в углеводородах 0,97 -10 +61 262

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.

Контактные ингибиторы отличаются малой летучестью  при нормальных температурах (1,33 • 10-2 МПа при температуре 20 – 25 °С). Они гидрофобизируют поверхность металла, либо пассивируют ее (может и то и другое).

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.

Ингибитор для защиты от атмосферной коррозии УНИ – это смесь двух веществ, нитрита натрия и уротропина в одинаковом соотношении. Это белый кристаллический порошок. С него делается раствор, которым пропитывают специальную бумагу. Только потом она становится ингибированной, антикоррозионной. Порошок, растворившись в воде, образует прозрачную жидкость. рН 30%-го раствора составляет 8 — 8,5. Порошкообразный ингибитор УНИ хорошо растворяется   в воде, плохо в спирте и совершенно нерастворим в углеводородах. Ингибитор летучий и малотоксичен.

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.

Защита ингибиторами коррозии

Защита ингибиторами коррозии

Ингибитор коррозии металлов получил широкое распространение в современном мире. Группа веществ блокирует взаимодействие металла с воздухом или агрессивными средами. Данное качество ингибиторов обладает большим практическим значением. Оно позволяет сохранить целостность металла на длительное время. Данный процесс относится к разряду электрохимических.

Ингибиторы действую на металлы следующим образом: вещество попадает на металлический материал и впитывается в него. После этого металл приобретает положительный потенциал, который делает процесс образования ржавчины намного более медленным.

В современном мире применительно к металлам ингибиторами стали называть вещества, которые образуют на их поверхности тонкую, но прочную пленку, которая предотвращает попадание на поверхность металлического материала воздуха или влаги.

В настоящее время существует огромное множество веществ, которые можно использовать в качестве ингибиторов для блокирования процесса образования коррозии на поверхности металлических предметов или объектов. Самым большим количеством качеств ингибиторов обладают такие типы веществ как:

  • Амины
  • Азотсодержащие гетероциклические соединения
  • Мочевина
  • Тиолы
  • Альдегиды
  • Сульфиды

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).

Пенообразователь представляет собой темную жидкость почти без запаха, вязкой консистенции. Пенообразователь хорошо растворяется в воде. Его вводят для создания на поверхности травильного раствора густой пены, которая препятствует выделению кислотного тумана в атмосферу цеха. Количество вводимого пенообразователя в травильную ванну зависит от температуры и площади зеркала травильного раствора в ванне. На один квадратный метр зеркала травильного раствора (при температуре травильной ванны до 50 °С) расход ингибитора ЧМ (Р + П) составляет около 0,5 кг. При температуре выше 50 °С – вводят 1 – 1,5 кг/м2.

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 относится к комбинированным ингибиторам, которые состоят с нескольких составных частей, в данном случае это водный раствор  25%  катапина и 25% уротропина. КИ-1 — это немного мутная или прозрачная  жидкость от желтого до коричневого цвета, плотностью 1,15 – 1,18 г/см3 при температуре 20 °С. Изготавливается по стандарту ТУ 6-04689381.006-97 (Россия). Срок хранения вещества – 1 год.

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.

При травлении изделий из черных металлов при температуре 20 – 90 °С  в растворе 20% серной кислоты рекомендуется применять 0,025 – 0,05 % ингибитора. При травлении в 20% соляной кислоте изделий из цветных металлов при температуре 20 — 50 ° С. При температуре около 90 °С в 20% серной кислоте степень защиты ингибитора, концентрацией 0,05% составляет более 99%!

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.

Сфера применения и практическая ценность

Сферы применения ингибиторов весьма обширны, и практическая ценность их использования несомненна в экономическом плане. Окалина, грат, накинь, ржавчина ежедневно нуждаются в удалении их со стенок котельного оборудования и оборудования промышленных предприятий, трубопроводов, транспортных средств.

Окалина на металле

Особенно актуально применение ингибиторов в газовой и нефтяной промышленности, транспортировка продукции которых идет по трубопроводам со всевозможными изгибами и огромным количеством сварных швов и стыков. Нефть изобилует всевозможными примесями и растворенным сероводородом. Это делает её состав агрессивным. Справиться с ним без ингибиторов разного типа невозможно.

В такую среду вводятся не только добавки, образующие пленку на поверхности нефти, но и вещества, препятствующие возгоранию, парафинообразованию, вспениванию и защите трубопроводов от ржавления под воздействием сероводорода. Разработка ингибирующих добавок типа ИФХАНгаз, Корексит-6350, ИСА-148, сульфанол П, Сепакор 5478 позволили избегать значительной части расходов, возникавших ранее при всевозможных опасностях, в том числе, и от повреждений транспортных магистралей в результате коррозий.

Кислоты и агрессивные агенты, применяемые для удалений коррозийных образований с поверхности металла, способствовали повреждению металлических поверхностей до тех пор, пока в обращении с ними не стали применяться ингибиторы.

Ингибитор против коррозии

Травление металлов, как необходимый процесс промышленного производства, не обходится без применения кислот, чья агрессивность и способность к растравливанию в значительной мере нейтрализуется ингибиторной составляющей, которая, к тому же, потенцирует ее результативность. Промышленная химия применяет все больше активных веществ, использование которых происходит в нетрадиционных вариантах для снижения агрессивности кислот и борьбы с коррозией металлов. Применение её достижений приносит немалую экономию средств во всех отраслях промышленности.

Как избавиться от ржавчины (1 видео)

Материалы для удаления коррозии (30 фото)

Классификация ингибиторов

  • Пассиваторы.
    Ингибиторы такого рода (уротропин, гексамин, хроматы и др.) не адсорбируясь на поверхности, вступают в реакцию с металлом, создавая нерастворимые пленочные соединения. Металлическая поверхность, подвергнутая пассивации, почти невосприимчива к коррозии. Однако следует отметить, что при несоответствии кислотности среды, неправильно подобранной концентрации или при наличии ионов хлора, пассиваторы могут усилить коррозийные процессы, вызвав точечную коррозию.
  • Адсорбционные ингибиторы
    – образуют устойчивую адсорбционную или фазовую пленку на поверхности металла, которая, в свою очередь, замедляет электрохимические реакции.

Применение ингибиторов в бытовых условиях

Для обычных пользователей наиболее доступным средством защиты от коррозии с помощью ингибиторов будет укладка грунтующего состава на целевую поверхность. Это легкое по своему воздействию ингибирующее покрытие, действие которого заключается в предотвращении прямого контакта воды или агрессивного раствора с поверхностью металла. Нередко и лакокрасочные средства содержат подобные ингибиторы коррозии. Вещества, которые используются в подобных целях, вырабатываются в заводских условиях. К ним можно отнести свинцовый сурик для той же грунтовки, растворы ортофосфатов цинка или железа, фосфатные покрытия и т.д.

Применение ингибиторов при обработке техники

Ингибиторы коррозии

Наиболее остро проблемы защиты технических средств стоят в сельском хозяйстве, где атмосферная среда негативно влияет не просто на металлические поверхности, а конкретно на сварочные соединения. Задачи обработки уязвимых участков защитными средствами усложняются в силу их нахождения внутри полостей. Поэтому применение ингибиторов коррозии обычно происходит в рамках планового ремонта консервационными составами. Для временной защиты от биологического и атмосферного воздействия машины обрабатывают пластичными смазками, маслами, восковыми дисперсиями, бензино-битумными составами, противокоррозионными присадками и т.д.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...