Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
[(СвНБ)зРСвН4ОНЦ •
[(C6H5)3PC6H4NH2]1
[(С6Н5)3РС6Н.СООН]1
[(CeH6)3PC6H4N02]l
* а=тРинг/тРк-ты- коэффициент тс
0,79 1,51 . 1,20 1,17
2,06 2,57
рмсжения
Ь92 1/52 1,48
3,25 2,61
ксррсзксн
1,28
2,15
2,75
2,0
3,08
2,08
2,49
ксго раст
1,68 2,15 1,56 2,41 1,62 1,95
рескьвання
гибиторов наилучшим является БА-6. Эффективность исследованных ингибиторов как правило в соляной кислоте выше,, чем в серной.
Значительно увеличивает время до растрескивания предварительная выдержка ингибитора в растворе кислоты. Так, увеличение времени выдержки растворов НС1 с уротропином приводит к увеличению времени до растрескивания стали 40ХГСНА (табл. 30). Это связывается с образованием в растворе органических поликатионов (CH2)6NH^, хорошо адсорбирующихся поверхностью металла в местах концентрации напряжений [103]. При этом разность скоростей коррозии стали в местах концентрации напряжений и на остальной поверхности уменьшается и, как следствие, снижается склонность стали к коррозионному растрескиванию.
Существенное значение на эффективность действия ингибиторов коррозионного растрескивания оказывает величина растягивающих напряжений. В [123] было исследовано влияние ряда ингибиторов на коррозионное растрескивание высокопрочных сталей в соляной, серной и кислых сероводородных средах в
ТАБЛИЦА 29. ВЛИЯНИЕ АМИНОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ИНГИБИТОРОВ '50 Г/Л) НА КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ СТАЛИ ЗОХГСНА В СЕРНОЙ II СОЛЯНОЙ КИСЛОТАХ ПРИ РАСТЯГИВАЮЩЕМ НАПРЯЖЕНИИ 0=1120 МПа 1103]
Ингибитор
Время до растрескивания (мин) в растворах
Ингибитор
1
Время до растрескивания (мни) в растворах
20 %-ной h2SOi
15 %-ной но
20%-ной
h2so4
15 %-иой нс1
Без ингибитора, Дибутиламин Диметиламин Диэтиламин
5,0
45,0
132 9,0
4,0
Триэтаноламин Хииолин Пиридин ' Хпнолин+
26,0
94
16
>1600
- 42
Гексаметилендиамии Уротропин Бензиламин Моноэтанол амин
11,0 323 118 8,3
1400 46 11,5
-)-иодистый калий БА-6 и-1-А Катапин А
160 120 72
1400 61 30
---.___
71
ТАБЛИЦА 30. ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ ИНГИБИРОВАННЫХ УРОТРОПИНОМ (50 Г/Л) РАСТВОРОВ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ НА РАСТРЕСКИВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТАЛИ 40ХГСНА ПРИ РАСТЯГИВАЮЩЕМ НАПРЯЖЕНИИ
а =1420 МПа
Состав раствора
Время выдержки до" опыта, ч
Время до растрескивания, мин
5% НС1
5% НС1+уротропин
0 2
0,3
5—25 48 540
1440
15 24
:ависимости от уровня растягивающих напряжений (рис. 33). Математическая5 обработка результатов показала, что экспериментальные данные по растрескиванию хорошо удовлетворяют уравнению (4.1). В табл. 31 представлены значения констант уравнения для некоторых выборочно взятых ингибиторов.
Как следует из приводимых в табл. 31 данных, все ингибиторы незначительно изменяют критическое напряжение и существенно влияют на константу коррозионного растрескивания К, характеризующую степень увеличения скорости распространения трещины с возрастанием растягивающих напряжений. Так, БА-6 и ОПИ в 2М H2SO4 увеличивают i( в 12 и 22 раза соответственно, т. е. эффективно тормозят распространение трещины, а тиомочевина, наоборот, более чем в 20 раз увеличивает скорость роста трещины. В соляной кислоте и кислой сероводородной среде способность ингибиторов тормозить распространение трещины более низкая, чем в серной.
Зависимость между напряжением о и временем до растрескивания тр для; ингибированных и неингибированных кислых сред описывается одним и тем же' уравнением, что указывает на общность механизма коррозионного растрескивания, главной особенностью которого является неравномерное увеличение ско-; рости коррозии растягивающими напряжениями [103]. j
ТАБЛИЦА 31. ЗНАЧЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ окр МПа И КОНСТАНТЫК, МПа-Ч*В]УРАВНЕНИИ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ В ПРИСУТСТВИИ ИНГИБИТОРОВ J
Агрессивная
среда
Ингибитор, 5 г/л
Сталь 65Г
Сталь ЗОХГСА
^КР
К
°КР
2 М H2S04
Без ингибитора
375,7
937
_
ОПИ (смесь хинолинов)
347,3
21 101
—
БА-6
357,1
11 487
—
—
ПКУ-М
370,1
2 550
—
—
ГМУ
372,8
1 864
—
—
Тиомочевииа
375,7
43,2
—
—
4М НС1
Без ингибитора
610,2
1,78
559,2
2,16
БА-6
576,8
8,24
578,8
8,04
ГМУ
573,9
9,90
570,0
8,83
Олазол
566,0
8,34
—
—
Октаметилентатрамин
—
—
573,9
8,92
Трифенилметилфосфонийиодид
—
—
566,0
16,2
0,1 М НС1
Без ингибитора
—
—
215,8
24 790
2 г/л H2S
Олазол (0,5 г/л)
—
—
245,2
83 385.
72
Если кривая коррозионного растрескивания в иеингибированной кислоте описывается уравнением
(°--%К=*> <4-3>
а в ингибированной кислоте
(4.4)
то, в зависимости от хода кривой коррозионного растрескивания в неингибиро-ваиной и ингибированной кислоте, можно оценить эффективность того или. иного ингибитора при .различных напряжениях.
(СТ-%К=*"'
а~т"/г'
Зкр
\
\
ш
К"
X
Л
к'
