Ингибиторов атмосферной

за счет нейтрализации и диссоциации щелочных компонентов —> соадсорбция органических ионов —> упрочнение пленки ингибитора за счет хемосорбции и полимеризации. Важной особенностью этого ингибитора является его высокая эффективность как в газовой, так и в жидкой среде. Наибольшую эффективность ингибитор СТ проявил на месторождениях природного газа в Восточной Украине и в Туркменистане при защите оборудования от углекислотной коррозии при турбулентном движении потока в двухфазных системах "вода-электролит". Оптимальная концентрация ингибитора составляет 200 мг/л или 3-5 г на 1000 м3 газа (защитный эффект от общей коррозии достигает 90%).

И.Л. Розенфельдом было показано, что алкилированный амин (ИФХАН-1) - эффективный ингибитор наводороживания в присутствии сероводорода. С увеличением содержания ингибитора 30,50,100 мг на 1 л электролита (водного раствора, содержащего 0,5 % Nad + 250 мг/л СНзСООН + 1200 мг/л H2S, рН = 3,6), количество адсорбированного сталью марки У8А водорода составляет соответственно 12,16; 5,99 и 2,09 см3/100 г металла. Количество адсорбированного водорода в тех же условиях без ингибитора составляет 14,7 см3/100 г.

При периодической обработке всей поверхности оборудования расход ингибитора составляет 200 г на 1 м2 поверхности. Периодичность подачи ингибитора в таких случаях зависит от характера коррозионной среды и скорости потока. Так, для среды, содержащей более 70 % водной фазы, и скорости потока до 0,2 м/с периодичность между обработками составляет в среднем 3 мес, а при скорости потока около 1 м/с — 1 мес. В системах, где преобладает газовая фаза, период между обработками может составлять 4—6 мес.

В ряде зарубежных стран находят применение близкие по защитным свойствам бумаге УНИ виды антикоррозионной бумаги, содержащей в качестве ингибитора смеси нитрита натрия и мочевины .[121]. Механизм действия подобных смесей аналогичен действию ингибитора УНИ. Так, фирма «Ниппон Како Сейси» (Япония) выпускает антикоррозионную бумагу «НК-ВСИ-Нью-Пакк», содержащую в качестве ингибитора смесь нитрита натрия и мочевины в соотношении 1:1. Общее количество ингибитора составляет около 10 г/м2. Указанная бумага обладает низкой токсичностью, удовлетворительно защищает от коррозии черные металлы, однако уступает в этом отношении антикоррозионной бумаге марки УНИ. По данным фирмы, указанный тип антикоррозионной бумаги защищает от атмосферной коррозии и некоторые цветные металлы. Эти данные, однако, не подтверждаются другими исследованиями [4; 144].

Реальное количество ингибитора в бумаге при получении материала на современных скоростных машинах, на которых продолжительность контакта бумаги-основы с рабочим раствором ингибитора составляет от 0,1 до 2 с, редко превышает 40 г на 1 м2 геометрической поверхности бумаги и реализуется благодаря капиллярной впиты-ваемости. Стадия диффузии, обеспечивающая глубокое проникновение раствора ингибитора в структуру целлюлозных волокон и привес ингибитора до 100—150 г на 1 м2 геометрической поверхности, протекает в течение многих недель и в процессе производства бумаги практически не имеет места. Коэффициент неравномерности распределения ингибитора, составляющий величину от 4 до 10, может приблизиться к 1 только в процессе длительного хранения или эксплуатации антикоррозионной бумаги у потребителя во влажных условиях в результате выравнивания концентрации ингибитора в структуре бумаги при диффузии.

Обращает на себя внимание то, что с ростом концентрации ингибитора в растворе, взятом для пропитки бумаги-основы, количество необратимо удержанного ингибитора возрастает до 20—25%. Даже при относительно низком содержании ингибитора в растворе количество необратимо удержанного ингибитора составляет 5—10% от первоначального его содержания в бумаге.

Расконсервация оборудования осуществляется продувкой воздухом. При расконсервации подогретым до 80—90 °С воздухом период удаления ингибитора составляет менее 1 ч.

Сравнительные испытания показали (Бабей Ю,И. и др. [134, с, 82—85]), что ингибитор ХОСП-10 при малоцикловой усталости образцов из нормализованной стали 40Х эффективнее ингибитора БПВ, хотя их защитное действие на повышение коррозионной стойкости в ненапряженном состоянии в шахтной воде практически одинаково. Защитная способность ингибитора ХОСП-10 увеличивается с повышением его концентрации в коррозионной среде. В среднем оптимальная концентрация ингибитора составляет 4,5-6 г/л.

Эти ингибиторы в композиции с поверхностно-активными соединениями ОП-7 или ОП-10 позволяют снизить коррозионную активность раствора аммонийной моли ЭДТК по отношению к углеродистой стали в 20—50 раз (до значений, меньших 1 г/(м2-ч)). Необходимая концентрация ингибитора составляет около 0,05 г/л (в смеси с таким же количеством ОП-7 или ОП-10).

Рекомендуемые концентрации для травления 0,1—0,25 г/л, при этом расход ингибитора составляет 20 г на 1 т травимого металла.

Совместно с немецкими фирмами БАСФ и ХЕХСТ созданы ингибиторы Сепакор 5478 и Додиген 4482-1. Ингибитор Сепакор 5478 рекомендован для непрерывной закачки в пласт. Расход ингибитора составляет 14л на 1 млн м3 газа. Ингибитор подается в скважину в виде 16% раствора в метаноле. В результате испытаний показано, что общая скорость коррозии составила 0,005 мм/год, а степень защиты от охрупчивания достигла 98 %. Аналогичные результаты получены и для ингибитора Додиген 481. Его термостабильность равна 200° С и он рекомендован для технологий, предусматривающих как непрерывную, так и периодическую закачку в скважины и наземные трубопроводы.

Выше уже отмечалось, что действие ингибиторов атмосферной коррозии так же, как и других типов ингибиторов, сводится, прежде всего, к изменению ими кинетики электрохимических реакций, лежащих в основе коррозии, и к изменению состояния поверхности раздела между металлом и коррозионной средой. Вместе с тем характер коррозионной среды обусловливает определенную специфику ив условиях применения этих ингибиторов, и в самом механизме их действия.

Современная тенденция развития упаковочных материалов характеризуется постоянным увеличением доли упаковочных бумаг и картона [215; 216; 220; 234]. Предпочтение, отдаваемое бумаге и картону, связано с экономическими преимуществами их применения по сравнению с древесиной, текстилем, металлом и пластмассой, а также возможностью придания им антикоррозионных свойств путем введения ингибиторов атмосферной коррозии, что делает их пригодными для консервации металлоизделий, изготовленных из черных и цветных металлов.

Практическое применение находит сравнительно ограниченное количество ингибиторов атмосферной коррозии металлов, что связано с их дефицитностью, высокой стоимостью, в ряде случаев нетехнологичностью и неблагоприятными медико-гигиеническими характеристиками. В табл. 26 приведены данные по наиболее употребляемым ингибиторам атмосферной коррозии, используемым в СССР для производства антикоррозионных материалов, а также перспективным ингибиторам, заимствованные из работ [4; 62; 93].

Хотя вещества, обычно используемые в качестве ингибиторов атмосферной коррозии металлов, как правило, предотвращают и биоповреждения упаковочного материала, тем не менее дальнейший прогресс в области создания новых типов биостойких материалов связан с использованием в композиции антикоррозионных бумаг специальных функциональных веществ, предназначенных для их биозащиты. Основным требованием к такого рода веществам является неагрессивность к упакованным в бумагу металлоизделиям.

Современное развитие технологии производства антикоррозионных бумаг идет в направлении использования универсальных ингибиторов атмосферной коррозии металлов с заданной летучестью и разработки параметрического ряда антикоррозионных бумаг, специализированных по областям применения и климатическим условиям эксплуатации. Наибольшее значение имеет разработка высоколетучих ингибиторов коррозии, пригодных для защиты металлоизделий сложной конфигурации в умеренных и арктических широтах.

Производство и использование антикоррозионных (ингибитиро-ванных) упаковочных бумаг, связанные с токсичностью летучих ингибиторов атмосферной коррозии металлов, требуют соблюдения правил техники безопасности и производственной санитарии. Общие правила изложены в нормативных документах «Методические указания по вопросам токсикологии, промышленной санитарии и медицинского обслуживания рабочих при производстве и применении ингибиторов атмосферной коррозии металлов» (утверждены Министерством здравоохранения УССР 25 декабря 1972 г.) и «Рекомендации по производственной санитарии и технике безопасности для предприятий по изготовлению и применению антикоррозионной

Характеристика ингибиторов атмосферной коррозии металлов на основе бензойной, нитро- и динитробензойной кислот

Для получения воспроизводимых результатов навеска образца бумаги подбирается такой, чтобы весь ингибитор удалялся из нее до достижения температуры 200° С. Нелетучая часть ингибитора определяется по зольному остатку, стабильному в описываемых условиях. Последнее обстоятельство делает возможным прямое определение содержания нелетучих ингибиторов атмосферной коррозии металлов типа бензоата натрия, калия и т. д. по зольности антикоррозионной бумаги после ее сжигания в муфеле дериватографа или обычной муфельной печи. Высокая летучесть окиси натрия (калия), образующейся при сгорании органической части бумаги, требует тщательного поддержания температуры сжигания, которая не должна превышать 400—450° С. По полученному значению зольности антикоррозионной бумаги легко пересчитывается содержание в бумаге соответствующего ингибитора [106].

Далеко не всегда содержание летучих ингибиторов атмосферной коррозии металлов может быть определено путем полного их испарения из антикоррозионной бумаги из-за необратимого удержания их структурой материала, взаимодействия с целлюлозой и разложения или конденсации ингибитора в процессе дериватографирования. Неблагоприятное влияние указанных факторов может быть в той или иной мере устранено подбором условий дериватографи-

Для большинства растворов ингибиторов атмосферной коррозии металлов при скоростях работы наносной машины до 500—600 м/мин соблюдается условие \ivla <^ 1. В этом случае функция имеет вид

эти данные отсутствуют, поскольку их получение связано с длительными (ГО — 20 лет) натурными испытаниями антикоррозионной бумаги. Учитывая это, мы предложили упрощенный метод расчета, позволяющий дать предварительную оценку срока службы антикоррозионных материалов на бумажной основе. Он может оказаться полезным не только для специалистов-производственников, выбирающих антикоррозионную бумагу, упаковку и тару для конкретного металла или металлоизделия, но также и для исследователей, занимающихся подбором ингибиторов атмосферной коррозии металлов и созданием новых типов бумажных и комбинированных упаковочных материалов.