Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
Э. М. Гутман показал [105], что возможно подавление ингибиторами коррозии деформируемой стали Св 0,8 в 3,5М H2SO4. Были исследованы ингибиторы КПИ-1, NaBr, уротропин, катапйн К, хинолин, АГМИБ (алкилгексамети-лениминий бромид). Добавка в 3,5 М раствор H2S04 1,5 г/л этих соединений значительно снижала скорость растворения этой стали (деформация со скоростью 34 %/мин). Наиболее эффективным оказался АГМИБ, который полностью подавлял растворение деформированной стали.
Влияние ингибиторов на коррозию напряженной стали 1Х18Н9 в серной я соляной кислотах показано в табл. 23 и 24
Как видно из табл. 23, исследованные ингибиторы заметно тормозят растворение напряженной стали в 5М НС1. Наиболее эффективен катапйн.
Добавка в 5М H2S04 ионов хлора в виде НС1 или NaCl приводит к сильному торможению коррозии напряженной стали (табл. 24). Однако ионы хлора, введенные в виде NaCl, обладают меньшим защитным действием, чем введенные в виде НС1. Ионы иода обладают значительно более высокими защитными свойствами, чем хлора. Высокоэффективным ингибитором оказался иоднд тетрафенилфосфония, SnCl2, а также смеси уротропина с KI и НС1. Менее эффективными ингибиторами коррозии стали 1Х18Н9 под напряжением являются тиомочевина, уротропин и диэтиланилин. Отмечено также, что увеличение растягивающих напряжений с 294 до 343 МПа несколько снижает эффективность действия исследованных ингибиторов.
ТАБЛИЦА 24. ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НА КОРРОЗИЮ НАПРЯЖЕННОЙ СТАЛИ 1Х18Н9 В 5 М H2SQ4 ПРИ 0=300 МПа, 70 °С [112]
Ингибитор, концентрация, %
1 Скорость
Коэффициент торможения
1 коррозии, i г/(м2-ч)
Без ингибитора
264,0
НС1, 0,5
1,93
136,8
NaCl, 0,8
3,76.
70,2
Kl, 0,2
0,35
754,3
Уротропин, 1,0
224,0
1,2
Уротропин, 1,0+Kl, 0,1
0,18
1466,6
Уротропин, 1,0+НС1, 0,5
1,25
211,2
Уротропин, 1,0+Kl, 0,1+HCl, 0,5
0,205
1287,8
Тетрафенилфосфоний йодид, 0,1
1,16
227,6 А
Тиомочевина, 0,02
5,87
44,9 1
ЗДиэтиланилин, 0,7
16,37
16,1 1
пС/^, 0,93
1,51
174,8 1
64
ТАБЛИЦА 25. ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРА ФОИ-1 (0,1 Г/Л) НА СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ р, Г/(М2-Ч), И КОЭФФИЦИЕНТ ТОРМОЖЕНИЯ V НАПРЯЖЕННОЙ И НЕНАПРЯЖЕННОЙ СТАЛИ 08 КП В 0,5 М H2SQ4
Ингибитор
а, МПа
Неотожженная сталь
Отожженная сталь
Р
У
Р
V
Без ингибитора
' 0
4,20
_
1,90
_
• 490
5,40
—
2,11
—
ФОИ-1
0
0,12
35,0
0,11
17,3
• 490
0,19
28,4
0,13
16,2
Подавление коррозии стали 1Х18Н10Т в 10 %-ной H2S04 при действии циклических напряжений с помощью ингибитора БА-6 показано в [140].
Скорость коррозии напряженной стали 08 кп может быть значительно замедлена введением фосфорорганического ингибитора ФОИ-1 (табл. 25) [113].
Для подавления коррозии котельного оборудования, изготовленного из стали 20, имеющей технологический наклеп, были исследованы ингибиторы ПБ-5 и смесь И-1-А+уротропин [105]. Эти ингибиторы оказались очень эффективными для стали в качестве добавок при промывках котельного оборудования 4 %-ной НС1 в присутствии трехвалентного железа.
Добавка 0,5 % ингибитора ПБ-5+0,5 % уротропина эффективно защищает сталь 20 в 4 %-ной НС1 при действии растягивающих напряжений (216 МПа) при 60 и 80 °С [114]. Эффективным ингибитором растворения стали 20 в растворе моноаммонийцитрата (рН 4) при 80 °С является смесь 0,02% каптак-са + 0,1 % ОП-7.
Таким образом, немногочисленные данные показывают, что ингибиторы могут эффективно подавлять коррозию сталей под напряжением. Однако пока не установлена зависимость между способностью ингибиторов тормозить коррозию под напряжением и их строением, что не позволяет научно обоснованно подходить к их выбору. На основе теоретических соображений можно пред-. положить [103], что при воздействии растягивающих напряжений наиболее эффективными ингибиторами будут являться те, которые хорошо адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности растянутого металла. Это прежде Есего ингибиторы катионного типа, а также ингибиторы, образующие на поверхности плотные пленки. В случае пластической деформации, когда в кристаллической решетке металла образуются линейные дефекты — дислокации, сжатая часть которых заряжена положительно, а растянутая отрицательно, можно ожидать, что эффективными ингибиторами могут являться вещества как катионного, так и анионного типа, а также ингибиторы образующие плотные полимолекулярные слои или пленки.
4.2. ИНГИБИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ
Влияние различных факторов
нч коррозионное растрескивание сталей в кислых средах
Совместное действие на металл коррозионной среды и статических растягивающих напряжений вызывает коррозионное растрескивание, которое имеет хрупкий характер. Разрушение происходит перпендикуярно действию растягивающих напряжений. В отсутствие одного из этих факторов, например растягивающих напряжений, коррозионного растрескивания не происходит. Коррозионному растрескиванию подвержены углеродистые, низколегированные, нержавеющие стали. Особенно склонны к коррозионному растрескиванию высокопрочные стали, имеющие мартенситную структуру.
