Концентрации ингибиторов

Рациональную концентрацию ингибитора обычно выбирают ни основании изучения зависимости скорости коррозии металла от концентрации ингибитора в данном электролите (рис. 248).

Используемые на практике ингибиторы травления редко являются индивидуальными соединениями. По большей части они представляют собой смесь веществ, которая может быть, например, побочным продуктом какого-нибудь промышленного химического процесса, причем активный компонент этого продукта неизвестен. Ингибиторы добавляют в травильные кислоты в малых концентрациях, обычно порядка 0,01—0,1 %. Типичная картина влияния концентрации ингибитора на взаимодействие между сталью и 5 % раствором H2SO4 141 ] представлена на рис. 16.4. Из рисунка видно, что увеличение концентрации ингибитора выше некоторого довольно низкого значения, необходимого, по-видимому, для образования адсорбированного монослоя, не приводит к дальнейшему существенному снижению скорости коррозии.

lg концентрации ингибитора (в моль/л)

Рис. 16.4. Влияние концентрации ингибитора на коррозию стали с 0,1 в 5 % растворе H-jSC^ при 70 °С [41 ]

На АГКМ с успехом используется ингибитор Сепакор 5478АМ, созданный специалистами фирмы ВА5Р (Германия) и ВНИИГАЗа совместно. Активной основой этого ингибитора являются азотсодержащие гетероциклы (имидазолины), амины и алифатические производные жирных кислот. Скорость коррозии технологического оборудования скважины № 8 АГКМ при концентрации ингибитора Сепакор 5478АМ в продукции в пределах 40-60 мг/л не превышает 0,005 мм/год. При этом степень защиты стали от охрупчивания достигает 98%.

уменьшается. С повышением температуры отмечается равномерный рост концентрации ингибитора в газе. Растворяющая способность углеводородных газов по отношению к углеводо-родрастворимым ингибиторам возрастает с увеличением молекулярной массы газа. Углеводородрастворимые ингибиторы растворяются в газе лучше, чем водорастворимые. Однако последние, в свою очередь, лучше растворяются в кислых газах (СО2, Н25 и др.) и парах воды.

В растворе НС1 высокая степень защиты стали (более 90%) достигается при концентрации ингибитора не менее 1500 мг/л. В реагенте РВ-ЗП-1 эффективность ингибитора ИКУ-1 несколько выше: степень защиты становится более 90% уже при концентрации 1000 мг/л.

Рис. 63. Зависимость защитного действия против питтингообразования от концентрации ингибитора в коррозионной жидкости: С' — минимальная эффективная концентрация ингибитора для предотвращения питтингообразования; С < С — питтинг есть; С > С' — питтинга нет

Например, водородопроницаемость через единицу поверхности стальной мембраны в сероводородной среде при введении 50 г/м3 ингибитора И-1-В тормозится в 10 раз, при такой же концентрации ингибитора АНПО - в 44 раза, а с добавкой смеси (1:1) ингибиторов АНПО и И-1-В в 6400 раз.

Исследованиями влияния анионного состава сероводородсодержа-щих водных растворов на коррозию углеродистой и низколегированной стали в присутствии ингибитора И-1-А установлено, что при концентрации ингибитора до 5 мг/л в воде и в 1 н. водных растворах NaCl и Na2 S04, насыщенных сероводородом, скорость коррозии практически не зависит от состава растворов. При больших концентрациях ингибитора (500 мг/л) скорость коррозии в насыщенных сероводородом 1н. растворе NaQ выше, чем в воде и в 1н. растворе Na2S04, при этом эффективность защитного действия ингибитора остается высокой и находится на уровне 92-98 %.

Ингибитор ИФХАНГАЗ-1 проявляет лучшие защитные свойства в сильноагрессивных кислых минерализованных средах с низким значением рН при повышенном содержании сероводорода. Защитный эффект от общей коррозии при концентрации ингибитора 300 мг/л и более составляет 99 %. Минимальная защитная концентрация от наводороживания - 30 мг/л. Введение в водный раствор (0,5 % NaCl + 250 мг/л CHjCOOH + 1500 мг/л H2S) ингибитора ИФХАНГАЗ-1 (50 и 500 мг/л) показало, что проницаемость водорода через сталь снизилась при всех значениях рН в 5-20 раз. Исключения составили электролиты с рН = = 6, в которых скорость проникновения водорода даже несколько увеличивается по сравнению с электролитами без ингибитора.

В [48, 49] проведен анализ эффективности ингибиторной защиты данного трубопровода. Отмечено, в частности, что применяемые типы и концентрации ингибиторов оптимальны для принятых факторов при защите стальных трубопроводов. Это нашло подтверждение и в ходе анализа данных внутри-трубной дефектоскопии, проведенной в 1991-1993 гг. Однако повторные прогоны, осуществленные в 1995 г., показали увеличение числа дефектов внутренней поверхности трубопровода, что, по-видимому, связано с изменившимися условиями эксплуатации и ингибирования.

Влияние концентрации ингибиторов в среде МАСЕ на их защитные свойства

Ингибиторами коррозии называют вещества, введение которых в агрессивную среду тормозит процесс коррозионного разрушения и изменения механических свойств металлов и сплавов. В отличие от регуляторов среды, которые вводят в систему в относительно больших количествах, эффективные концентрации ингибиторов обычно невелики и не должны заметно изменять ни свойства среды, ни ее состав.

Полученные соединения хорошо растворимы в воде и не высаливаются при нейтрализации кислот карбонатными породами. Результаты испытания синтезированных ингибиторов типа БСХИ показали, что в модели девонской сточной воды, содержащей 200 мг/л сероводорода, эффективность защитного действия при концентрации ингибиторов 100 мт,л достигает 81-98 %, в водонефтяной эмульсии, состоящей из 20 % нефти и 80 % воды, при Рсо2 = 2,5 МПа - 74%. Пониженная эффективность ин-

При использовании ингибиторов для защиты от щелевой коррозии восстановление концентрации ингибиторов в щели затруднено и поэтому необходимо введение в раствор повышенной концентрации ингибитора. В циркуляционных и перемешиваемых системах, где доступ ингибитора в щель несколько увеличивается, разница в требуемой концентрации не так велика, как в спокойных, неперемешиваемых электролитах. При концентрации некоторых ингибиторов, достаточной для защиты открытых поверхностей, коррозия углеродистой стали в щели может резко усилиться. Ниже приведены концентрации ингибиторов, необходимые для защиты открытой поверхности железа и чугуна в щели шириной 0,05 мм. Так, для защиты открытой поверхности ингибиторами NaN02, K2Cr207, Na2HPO4 требуется 0,10; 0,07; 3,60 г/л соответственно, а для защиты металла в щели требуемое количество ингибитора увеличивается до 2,00; 1,20; 30,00 г/л соответственно.

Для защиты металлов от коррозии в щелях возможно применять ингибиторы. Однако следует учитывать, что пополнение концентрации ингибиторов в щели затруднено и поэтому требуется введение в раствор повышенной концентрации ингибиторов. В циркуляционных и перемешиваемых системах, где доступ ингибитора в щель несколько увеличивается, разница в требуемой концентрации не так велика, как в спокойных, неперемешиваемых электролитах. Эффективное средство подавления коррозии металлов в узких зазорах — это применение смесей анодных ингибиторов, один из которых должен обладать окислительными свойствами.

При эксплуатации осуществляют постоянный контроль за зондами предупреждения. Кроме того, осуществляют периодический контроль. Не реже 1—2 раза в месяц отбирают пробы по технологической линии для анализа на содержание ингибитора коррозии, ионов железа в жидких фазах и определения их рН, Контроль концентрации ингибиторов осуществляется по методикам, составленным их разработчиками.

Для повышения точности определения концентрации ингибиторов градуиро-вочный график необходимо строить для каждой новой партии ингибитора.

ингибиторов содержание формальдегида составляет 8—15 мг/л при концентрации ингибиторов 100 мг/л.

При насыщении растворов ингибиторов сероводородом и последующим нагреванием их до 90 видимых изменений растворов не происходит, если концентрация ингибиторов не превышает 0,5 г/л. При максимальной концентрации ингибиторов (1 г/л) в случае уротропина и КПИ-2 после насыщения сероводородом растворы остают—

2. Концентрации ингибиторов для защиты железа