Ингибиторов травления

Защитные свойства и классификация некоторых ингибиторов сероводородной коррозии

и применяли метод количественных оценок с интервалом значений желательности от 0 до 1. Значение д. = 0 соответствует абсолютно неприемлемому значению данного отклика, а и = 1 — самому лучшему значению отклика. Параметр г/ = 0,12 2 — 6 получали из условия совмещения шкалы, принятой для функции желательности, и шкалы пределов изменения определяемой величины 2 (табл. 21). Учитывая возможность равновероятностного попадания в интервал, устанавливали интервалы оценок и проводили классификацию ингибиторов сероводородной коррозии (табл. 20 и 22).

Таблица 47 Некоторые характеристики ингибиторов сероводородной коррозии фирмы ТгаУ18___________

152. Цигельникова Ю. Н., Голубева И. В., Лаптев А. Б., Бугай Д. Е. Использование серосодержащих соединений в качестве ингибиторов сероводородной коррозии сталей // Тез. докл. 47-й науч.-техн. конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Т. 1. Уфа, 1996.- С. 47.

153. Шауло М. К., Голубева И. В., Лаптев А. Б., Бугай Д. Е. Разработка ингибиторов сероводородной коррозии, эффективных при наличии на стали полисульфидных пленок // Тез. докл. 47-й науч.-техн. конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Т. 1, Уфа, 1996.- С. 45-46.

166. Бугай Д. Е., Лаптев А. Б., Эйдемиллер Ю. Н., Селимое Ф. А, Нечаева О. Е., Габитов А. И., Рахманкулов Д. Л. Использование комплексных солей переходных металлов в качестве ингибиторов сероводородной коррозии сталей // Тез. докл. 10-й Всерос. конф. по химическим реактивам, Москва-Уфа, 1997.— С. 94.

Для расширения ассортимента ингибиторов и повышения эффективности их защитного действия продолжается проведение научно-исследовательских и опытных работ в области синтеза ингибиторов сероводородной коррозии, комплексного действия и ингибиторов-бактерицидов на основе различных классов органических соединений.

Большинство ингибиторов сероводородной коррозии И-25-Д, И-25-ДМ, Дон-басс-1, ИФХАНГАЗ-1 имеют функциональную группу, содержащую азот. Поэтому в основе определения концентрации азотсодержащих ингибиторов в углеводородном конденсате в индивидуальном виде и в смеси лежит использование специфических цветных реакций на их азотсодержащую функциональную группу, например способность азотсодержащих ингибиторов образовывать с метиловым оранжевым желтым и виолуровой кислотой комплекс, окрашенный в розовато-фиолетовый цвет. Метиловый оранжевый желтый комплекс экстрагируют хлороформом, а комплекс, образованный с виолуровой кислотой,— водно-спиртовой (1:1) смесью. Интенсивность окраски экстракта, пропорциональную содержанию ингибитора, измеряют на фотоэлектроколориметре с использованием кюветы с толщиной поглощающего слоя 30 мм и светофильтров: для метилового оранжевого желтого комплекса — синего (Х=434 нм), и комплекса с виолуровой кислотой — зеленого (Х=500 нм).

В качестве ингибиторов сероводородной коррозии металлов находят применение различные органические соединения [1-5, 168-181]. Формальдегид был одним из первых ингибиторов, который использовался при Добыче нефти [4,8,182,183] и добавлялся в кислые сероводородные скважины в виде 4О%-ного водного раствора [182]. В настоящее время формальдегид применяется только как добавка к более сложным органическим ингибиторам. При применении одного формальдегида получаемый защитный

Таким образом в обоих случаях, для получения эффективных ингибиторов сероводородной коррозии (КПИ-2 и ДММ) использовался формальдегид, который участвовал в с образовании оксиметильных производных или метиленовых 5 мостиков в их молекулах. В растворах кислот КПИ-2 и ДММ могут распадаться и подвергаться реакции конден-

Кроме указанных в табл. 3 ингибиторов, промышленностью производятся катионные/коллекторы^ АНПО и АНП-2, которые могут применяться в качестве ингибиторов сероводородной коррозии.

Действие большинства ингибиторов травления связано с образованием на поверхности металла адсорбционных слоев, по-видимому, не толще одного монослоя. Они существенно препятствуют разряду ионов Н+ и переходу в раствор ионов металла. В частности, иодиды и хинолин именно таким образом ингибируют коррозию железа в соляной кислоте [31 ]. Некоторые ингибиторы затрудняют в большей степени протекание катодной реакции (увеличивают водородное перенапряжение), чем анодной, другие— наоборот, однако в обоих случаях адсорбция происходит, вероятно, по всей поверхности, а не на отдельных анодных или катодных участках, и в какой-то степени тормозятся обе реакции. Следовательно, при "введении ингибитора в кислоту не происходит з,начи-тельного изменения коррозионного потенциала стали (<0,1 В), в -го же время скорость коррозии может существенно уменьшаться (рис. 16.3).

Несмотря на то, что научно-иееледовательскими организациями страны разработано и проверено в лабораторных условиях более 200 ингибиторов травления, а в промышленных условиях испытано около 40, в настоящее время на заводах страны применяется всего 6 ингибиторов (табл. 14). Ассортимент ингибиторов еще не велик, особенно для растворов соляной киелоты. Большой отсев ингибиторов при испытаниях свидетельствует, о одной стороны, о том, что в стране создана и организована елужба испытаний и отбора ингибиторов и, с другой стороны, о том, что разработчики при созда-

Чаще всего ингибитор оказывает одинаковое действие на всю металлическую поверхность, не проявляя повышенной эффективности на анодных или катодных участках, т. е. замедляет одновременно обе реакции. Коррозионный потенциал металла изменяется не очень сильно (чаще всего менее чем на 0,1 В), однако скорость коррозии резко снижается. Одна из существенных особенностей органических ингибиторов травления состоит в том, что их вводят в небольших количествах. Обычно концентрации ингибиторов травления составляют величину порядка 0,01—0,1%.

В качестве ингибиторов травления можно использовать тысячи веществ, но только немногие из них представляют интерес по своей стабильности и эффективности.

В качестве ингибиторов травления широко используют серосодержащие соединения, особенно меркаптановые. Механизм действия этих соединений основан на образовании защитного слоя сернистого железа. Именно поэтому в качестве замедлителей травления пригодны все комплексообразующие соединения, устраняющие выпадение рыхлых осадков, окислов и гидроокислов и тем самым способствующие образованию хорошо сцепляющихся слоев. Эффективность многих ингибиторов зависит от природы кислоты. В соляной кислоте эффективность их наименьшая, в серной она выше, а в фосфорной наиболее высокая.

Значительное влияние на защитное действие ингибиторов могут оказывать и другие окислители [81, с. 91]. Известно, что в травильных процессах, накопление трехвалентного железа приводит к снижению эффективности большинства ингибиторов травления, В табл. 15 показано влияние ионов Fe3+ и нитробензола на эффективность ингибиторов различной природы (катионного, анионного, молекулярного типов).

В табл. 29 показано влияние некоторых аминов и промышленных ингибиторов травления на торможение коррозионного растрескивания высокопрочной стали ЗОХГСНА в серной и соляной'кислотах. Видно, что большинство исследованных аминов незначительно влияет на сопротивление стали ЗОХГСНА коррозионному растрескиванию в серной кислоте. Наиболее эффективными являются уротропин и смесь хинолина с йодистым калием. Из промышленных ин-

Ингибиторы КИ-1, ХОСП-10, С-5У, ПКУ-М улучшают качество поверхности при травлении, устраняют растравливание, предотвращают наводороживание и улучшают пластические свойства сталей. В целом применение новых ингибиторов травления в серной кислоте (ПКУ-М, ХОСП-10, КИ-1, катапииа) на металлургических предприятиях страны позволило снизить расход серной кислоты в среднем на 2,5—3,0 кг и уменьшить потери металла от перетрава на 1,5—2,0 кг на тонну проката [166].

Экономический эффект от применения ингибиторов травления в металлургической промышленности складывается обычно из следующий статей: экономии кислоты; экономии металла; снижения себестоимости проката. При этом применение ингибиторов в травильных отделениях улучшает условия труда, снижая, загазованность парами кислоты, в некоторых случаях улучшает сортность металла.

В табл. 65 приведены показатели 'экономической эффективности применения; некоторых ингибиторов травления.

Чаще всего ингибитор оказывает одинаковое действие на всю металлическую поверхность, не проявляя повышенной эффективности на анодных или катодных участках, т. е. замедляет одновременно обе реакции. Коррозионный потенциал металла изменяется не очень сильно (чаще всего менее чем на 0,1 В), однако скорость коррозии резко снижается. Одна из существенных особенностей органических ингибиторов травления состоит в том, что их вводят в небольших количествах. Обычно концентрации ингибиторов травления составляют величину порядка 0,01—0,1%.