Inhibitorët e korrozionit. Metodat e mbrojtjes nga korrozioni

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Çdo vit, rreth një e katërta e të gjithë metalit të prodhuar në botë humbet për shkak të zhvillimit dhe shfaqjes së proceseve të korrozionit. Kostot që lidhen me riparimin dhe zëvendësimin e pajisjeve dhe komunikimeve të industrive kimike shpesh tejkalojnë disa herë koston e materialeve të kërkuara për prodhimin e tyre. Korrozioni quhet shkatërrimi spontan i metaleve dhe lidhjeve të ndryshme nën ndikimin e mjedisit. Megjithatë, ju mund të mbroheni nga këto procese. Ka mënyra të ndryshme për t'u mbrojtur nga korrozioni, si dhe lloje të ekspozimit. Në industrinë kimike, llojet më të zakonshme të korrozionit janë gazi, atmosferik dhe elektrokimik.

Jashtë situatës

Zgjedhja e një metode luftimi në këtë rast varet jo vetëm nga karakteristikat e vetë metalit, por edhe nga kushtet e funksionimit të tij. Metodat e mbrojtjes nga korrozioni zgjidhen në përputhje me faktorë të caktuar, megjithatë, edhe këtu shpesh lindin një sërë vështirësish. Një problem i veçantë lidhet me zgjedhjen e një opsioni për një mjedis me shumë komponentë meparametrat që ndryshojnë gjatë procesit. Kjo është mjaft e zakonshme në industrinë kimike. Metodat e mbrojtjes nga korrozioni që përdoren në praktikë ndahen sipas natyrës së ndikimit të tyre në mjedis dhe në metal.

Ndikimi në mjedis

Edhe në mesjetë u bënë të njohura substanca të veçanta, të cilat futeshin në sasi relativisht të vogla, të cilat bënë të mundur uljen e agresivitetit të mjedisit gërryes. Për këto qëllime, ishte zakon të përdoreshin vajra, rrëshira dhe niseshte. Gjatë periudhës së kaluar, janë shfaqur gjithnjë e më shumë frenues të rinj të korrozionit. Për momentin, vetëm në Rusi, mund të numëroni dhjetëra prodhues të tyre. Frenuesit e korrozionit të metaleve janë mjaft të përhapur për shkak të kostos së tyre të përballueshme. Ato janë më efektive në sistemet ku ka një vëllim konstant ose të ulët të mjedisit gërryes, si rezervuarët, rezervuarët, sistemet e ftohjes, kaldaja me avull dhe impiantet e tjera kimike.

Properties

Inhibitorët e korrozionit mund të jenë organike ose inorganike në natyrë. Ato mund të mbrojnë kundër ekspozimit ndaj mediave të lëngshme ose ekspozimit ndaj gazit. Frenuesit e korrozionit në industrinë e naftës në shumicën e rasteve shoqërohen me frenimin e proceseve anodike dhe katodike të dëmtimit elektrokimik, formimin e filmave pasivizues dhe mbrojtës. Ju mund të merrni parasysh thelbin e kësaj.

Inhibitorët e korrozionit anodik veprojnë në bazë të pasivimit të zonave anodike të sipërfaqes së metalit korrodues, gjë që ishte arsyeja e shfaqjes së emrit pasivatorë. Si e tillë, ajo është tradicionalePërdoren agjentë oksidues me origjinë inorganike: nitratet, kromatet dhe molibdatet. Ato zvogëlohen lehtësisht në sipërfaqet katodike, gjë që i bën ato të ngjashme me depolarizuesit, duke ulur shkallën e kalimit anodik në një tretësirë që përmban jone metalikë gërryes.

Moderatorët e anodës janë gjithashtu disa përbërës që nuk karakterizohen nga prania e vetive oksiduese: polifosfate, fosfate, benzoat natriumi, silikate. Veprimi i tyre si frenues manifestohet vetëm në prani të oksigjenit, i cili luan rolin e një pasivatori. Këto substanca çojnë në thithjen e oksigjenit në sipërfaqet metalike. Përveç kësaj, ato shkaktojnë frenim të procesit të shpërbërjes anodike për shkak të formimit të filmave mbrojtës, të cilët përbëhen nga produkte të vështirë të tretshme të ndërveprimit të inhibitorit dhe joneve metalike që kalojnë në tretësirë.

Karakteristikat

Inhibitorët e korrozionit të anodës së metaleve zakonisht klasifikohen si të rrezikshëm, sepse në kushte të caktuara ato kthehen nga moderatorë në iniciues të një procesi shkatërrues. Për të shmangur këtë, është e nevojshme që dendësia e rrymës së korrozionit të jetë më e lartë se ajo në të cilën formohet pasivizimi absolut i seksioneve të anodës. Përqendrimi i pasivatorit nuk duhet të bjerë nën një vlerë të caktuar, përndryshe pasivizimi mund të mos ndodhë, ose do të jetë i paplotë. Opsioni i fundit është i mbushur me rrezik të madh, sepse shkakton një ulje të sipërfaqes së anodës, një rritje të thellësisë dhe shpejtësisë së shkatërrimit të metaleve ngazona të vogla.

Kërkesat

Rezulton se një mbrojtje efektive mund të sigurohet nëse përqendrimi i inhibitorit anodik mbahet mbi vlerën maksimale në të gjitha zonat e produktit që mbrohet. Këto substanca janë mjaft të ndjeshme ndaj nivelit të pH të mediumit. Kromatet dhe nitratet përdoren më së shpeshti në shkëmbyesit e nxehtësisë dhe për të siguruar mbrojtjen e sipërfaqes së tubit.

Inhibitorët katodë

Përsa i përket efektit mbrojtës, këto substanca janë më pak efektive se ato anodike. Veprimi i tyre bazohet në faktin se alkalizimi lokal i mediumit çon në formimin e produkteve të patretshme në vendet e katodës, të cilat izolojnë një pjesë të sipërfaqes nga tretësira. Një substancë e tillë mund të jetë, për shembull, bikarbonati i kalciumit, i cili në një mjedis të alkalizuar çliron karbonat kalciumi në formën e një precipitati që është i vështirë për t'u tretur. Frenuesi katodik i korrozionit, përbërja e të cilit varet nga mjedisi i përdorimit, nuk çon në një rritje të proceseve shkatërruese edhe nëse përmbajtja është e pamjaftueshme.

Variantet

Në mjediset neutrale, substancat inorganike shpesh veprojnë si frenues katodikë dhe anodikë, por në tretësirat shumë acide ato nuk janë në gjendje të ndihmojnë. Si moderatorë në prodhimin e acideve, përdoren substanca organike, në të cilat molekulat përmbajnë grupe specifike ose polare, për shembull, amina, tiurea, aldehide, kripëra karbonate dhe fenole.

Sipas mekanizmitKëta frenues korrozioni ndryshojnë në karakterin e tyre të absorbimit. Pas adsorbimit në vendet e katodës ose anodës, ato pengojnë shumë shkarkimin e joneve të hidrogjenit, si dhe reaksionin e jonizimit të metaleve. Në një masë të madhe, efekti mbrojtës bazohet në temperaturën, përqendrimin, llojin e anionit acid, si dhe përqendrimin e joneve të hidrogjenit. Ato shtohen më shpesh në sasi të vogla, sepse efekti mbrojtës i një numri frenuesish organikë në përqendrime të larta mund të jetë edhe i rrezikshëm.

Për shembull, një përbërës organik i quajtur "Penta-522" është i tretshëm në vaj dhe ujë. Është në gjendje të sigurojë një shkallë mbrojtjeje prej më shumë se 90% me një konsum prej vetëm 15-25 gram për ton. Frenuesi i korrozionit i prodhuar me markën tregtare "Amincor" është produkt i esterifikimit të acideve karboksilike, i cili është i paqëndrueshëm, nuk ka erë të pakëndshme dhe nuk është toksik. Doza e tij përcaktohet vetëm pasi të përcaktohet se sa gërryes është mjedisi real.

Ndikimi në metal

Ky grup metodash mbrojtjeje përfshin përdorimin e një sërë veshjesh. Këto janë bojëra, metali, gome dhe lloje të tjera. Ato aplikohen në mënyra të ndryshme: spërkatje, galvanizim, gomim dhe të tjera. Ju mund të merrni parasysh secilën prej tyre.

Gumimi zakonisht kuptohet si mbrojtje ndaj korrozionit nëpërmjet veshjeve të gomës, e cila shpesh kërkohet në industrinë e klorit. Përbërjet e gomës kanë rritur rezistencën kimike dhe sigurojnë mbrojtje të besueshme të kontejnerëve, banjove, si dhe pajisjeve të tjera kimike nga ekspozimi ndajmedia agresive dhe korrozioni. Gumëzimi është i ftohtë, po ashtu edhe i nxehtë, i cili kryhet me metodën e vullkanizimit të përzierjeve epoksi dhe fluoroplastike.

Është e rëndësishme jo vetëm të zgjidhni saktë, por edhe të aplikoni një frenues korrozioni. Prodhuesit zakonisht japin udhëzime mjaft të qarta për këtë. Për momentin, përveç depozitimit galvanik, metoda e depozitimit me shpejtësi të lartë është bërë mjaft e përhapur. Me ndihmën e tij, zgjidhet një gamë mjaft e gjerë detyrash. Materialet pluhur mund të aplikohen për të marrë veshje me veti të ndryshme.

Pajisje mbrojtëse

Çështjet që lidhen me mbrojtjen e pajisjeve kimike janë mjaft specifike, dhe për këtë arsye kërkojnë studim shumë të kujdesshëm. Zgjedhja e materialit për marrjen e një shtrese me cilësi të lartë kërkon një analizë të gjendjes së sipërfaqes, përbërjes së mjedisit, kushteve të funksionimit, shkallës së agresivitetit, kushteve të temperaturës etj. Ndonjëherë, në "mjedise të ulëta", ekziston një parametër kritik që e bën të vështirë zgjedhjen e llojit të mbulimit, për shembull, avullimi i një rezervuari propan edhe një herë në disa muaj. Kjo është arsyeja pse çdo mjedis agresiv kërkon zgjedhjen e një filmi të tillë dhe komponentëve të tillë të veshjes që karakterizohen nga rezistenca ndaj reagentit.

Mendimi i pakicës

Specialistët thonë se është e pamundur të krahasohen metodat e spërkatjes termike me gaz me njëra-tjetrën dhe aq më tepër të thuhet se njëra prej tyre është më e mirë se tjetra. Secila prej tyre ka disa avantazhe dhe disavantazhe, dhe si rezultatveshjet kanë veti të ndryshme, gjë që tregon aftësinë e tyre për të zgjidhur disa nga detyrat e tyre. Përbërja optimale me të cilën duhen karakterizuar frenuesit e korrozionit, si dhe mënyra e aplikimit të tyre, zgjidhen në varësi të rastit specifik.

Në ndërmarrjet e industrisë kimike, kjo metodë përdoret më shpesh në procesin e riparimeve aktuale. Edhe nëse përdoren frenues të korrozionit acid, sipërfaqja metalike duhet së pari të përgatitet siç duhet. Kjo është mënyra e vetme për të garantuar një mbulim me cilësi të lartë. Shpërthimi mund të përdoret përpara aplikimit të drejtpërdrejtë të materialit të bojës për të siguruar një sipërfaqe mjaft të ashpër.

Çdo vit gjithnjë e më shumë zhvillime të reja shfaqen në treg dhe ka një zgjedhje të konsiderueshme. Sidoqoftë, kimistët duhet të vendosin se çfarë do të jetë më fitimprurëse - të kryejnë mbrojtjen në kohë të pajisjeve ose një zëvendësim të plotë të të gjitha strukturave.