Αναστολείς της διάβρωσης. Μέθοδοι προστασίας από τη διάβρωση

Κάθε χρόνο περίπου το ένα τέταρτο όλων των μετάλλων που παράγονται στον κόσμο χάνονται λόγω της ανάπτυξης και της ροής των διεργασιών διάβρωσης. Το κόστος που συνδέεται με την επισκευή και την αντικατάσταση του εξοπλισμού και των επικοινωνιών των χημικών βιομηχανιών υπερβαίνει συχνά το κόστος των υλικών που απαιτούνται για την παραγωγή τους. Η διάβρωση συνήθως ονομάζεται αυθόρμητη καταστροφή μετάλλων και διαφόρων κραμάτων υπό την επίδραση του περιβάλλοντος. Ωστόσο, μπορείτε να προστατευθείτε από αυτές τις διαδικασίες. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι προστασίας από τη διάβρωση, όπως οι τύποι των επιπτώσεων. Στον τομέα της χημικής παραγωγής, οι συνηθέστεροι τύποι διάβρωσης είναι το φυσικό αέριο, το ατμοσφαιρικό και το ηλεκτροχημικό.

Έξοδος από την κατάσταση

Η επιλογή της μεθόδου της πάλης σε αυτή την περίπτωση δεν εξαρτάται μόνο από τα χαρακτηριστικά του ίδιου του μετάλλου, αλλά και από τις συνθήκες λειτουργίας του. Οι μέθοδοι προστασίας από τη διάβρωση επιλέγονται σύμφωνα με ορισμένους παράγοντες, αλλά και εδώ υπάρχουν ορισμένες δυσκολίες. Ένα ειδικό πρόβλημα σχετίζεται με την επιλογή μιας επιλογής για ένα πολυδιάστατο μέσο με παραμέτρους που διαφέρουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Στη χημική βιομηχανία, αυτό συμβαίνει αρκετά συχνά. Οι μέθοδοι προστασίας κατά της διάβρωσης, που χρησιμοποιούνται στην πράξη, διαιρούνται ανάλογα με τη φύση της επίδρασής τους στο περιβάλλον και το μέταλλο.

Επιπτώσεις στο περιβάλλον

Ακόμη και στον Μεσαίωνα έγιναν γνωστές ειδικές ουσίες που εισήχθησαν σε σχετικά μικρές ποσότητες, γεγονός που κατέστησε δυνατή τη μείωση της επιθετικότητας του διαβρωτικού μέσου. Για τους σκοπούς αυτούς, ήταν σύνηθες να χρησιμοποιούνται έλαια, ρητίνες και άμυλο. Κατά την προηγούμενη περίοδο, έχουν εμφανιστεί όλο και περισσότεροι αναστολείς διάβρωσης. Προς το παρόν, μόνο στη Ρωσία μπορούν να μετρήσουν δεκάδες παραγωγούς τους. Οι αναστολείς διάβρωσης μετάλλων είναι ευρέως διαδεδομένοι λόγω του προσιτού κόστους τους. Είναι πιο αποτελεσματικά σε συστήματα όπου υπάρχει ένας σταθερός ή ελάχιστα ενημερωμένος όγκος διαβρωτικού μέσου, για παράδειγμα σε δεξαμενές, δεξαμενές, συστήματα ψύξης, ατμολέβητες και άλλα χημικά συσσωματώματα.

Ιδιότητες

Οι αναστολείς διάβρωσης μπορούν να έχουν οργανική και ανόργανη φύση. Μπορούν να προστατευθούν από τις επιδράσεις υγρών μέσων ή αερίου. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αναστολείς διάβρωσης στη βιομηχανία πετρελαίου συνδέονται με την αναστολή των ανοδικών και καθοδικών διεργασιών ηλεκτροχημικής βλάβης, τον σχηματισμό παθητικών και προστατευτικών μεμβρανών. Μπορείτε να εξετάσετε την ουσία αυτού.

Οι ανοδιωμένοι αναστολείς διάβρωσης δρουν με βάση την παθητικοποίηση των ανοδικών τμημάτων της διαβρωτικής επιφάνειας του μετάλλου, γεγονός που ήταν ο λόγος για την εμφάνιση του ονόματος των παθητικών. Ως εκ τούτου, παραδοσιακά χρησιμοποιούνται οξειδωτές ανόργανης προέλευσης: νιτρικά, χρωμικά και μολυβδαινικά. Ανακυκλώνονται εύκολα σε επιφάνειες καθόδου, γεγονός που τα καθιστά όμοια με τους αποπολωτικούς παράγοντες, μειώνοντας το ρυθμό της ανοδικής μετάβασης σε διάλυμα που περιέχει ιόντα διαβρωτικού μετάλλου.

Οι ανοδικοί επιβραδυντές θεωρούνται επίσης ως μερικές ενώσεις που δεν χαρακτηρίζονται από την παρουσία οξειδωτικών ιδιοτήτων: πολυφωσφορικά, φωσφορικά, βενζοϊκό νάτριο, πυριτικά άλατα. Η δράση τους ως αναστολείς εκδηλώνεται αποκλειστικά με την παρουσία οξυγόνου, στο οποίο ανατίθεται ο ρόλος ενός παθητικοποιητικού παράγοντα. Αυτές οι ουσίες οδηγούν στην προσρόφηση οξυγόνου σε μεταλλικές επιφάνειες. Επιπλέον, προκαλούν επιβράδυνση της διαδικασίας ανοδικής διάλυσης λόγω του σχηματισμού προστατευτικών μεμβρανών, οι οποίες αποτελούνται από δύσκολα διαλυτά προϊόντα αντίδρασης του αναστολέα και μεταλλικά ιόντα που διέρχονται στο διάλυμα.

Χαρακτηριστικά

Οι ανοδικοί αναστολείς της διάβρωσης μετάλλων ταξινομούνται συνήθως ως επικίνδυνοι, διότι υπό ορισμένες συνθήκες μετατρέπονται από τους επόπτες σε ιδρυτές της καταστρεπτικής διαδικασίας. Για να αποφευχθεί αυτό, είναι απαραίτητο το ρεύμα διάβρωσης σε πυκνότητα να είναι υψηλότερο από εκείνο στο οποίο σχηματίζεται η απόλυτη παθητικοποίηση των περιοχών ανόδου. Η συγκέντρωση του παθητικού δεν πρέπει να πέσει κάτω από μια συγκεκριμένη τιμή, διαφορετικά δεν μπορεί να συμβεί παθητικοποίηση ή θα είναι ατελής. Η τελευταία επιλογή είναι γεμάτη με μεγάλο κίνδυνο, διότι προκαλεί μείωση της επιφάνειας της ανόδου, αύξηση του βάθους και της ταχύτητας καταστροφής του μετάλλου σε μικρές περιοχές.

Απαιτήσεις

Αποδεικνύεται ότι είναι δυνατόν να παρέχεται αποτελεσματική προστασία αν η συγκέντρωση του αναστολέα ανόδου διατηρείται πάνω από τη μέγιστη τιμή σε όλες τις περιοχές του προϊόντος που προστατεύεται. Αυτές οι ουσίες είναι αρκετά ευαίσθητες στο ρΗ του μέσου. Τις περισσότερες φορές, τα χρωμικά και τα νιτρικά χρησιμοποιούνται σε εναλλάκτες θερμότητας και για την προστασία της επιφάνειας των σωλήνων.

Καθοδικοί Αναστολείς

Σύμφωνα με την προστατευτική επίδραση, αυτές οι ουσίες είναι λιγότερο αποτελεσματικές από τις ανόδους. Η δράση τους βασίζεται στο γεγονός ότι η τοπική αλκαλοποίηση του μέσου οδηγεί στο σχηματισμό αδιάλυτων προϊόντων στα τμήματα καθόδου, τα οποία απομονώνονται μέρος της επιφάνειας από το διάλυμα. Ως τέτοια ουσία, για παράδειγμα, το δισανθρακικό ασβέστιο μπορεί να εκπέμπει, απελευθερώνοντας ανθρακικό ασβέστιο σε ένα αλκαλικοποιημένο μέσο ως ένα ίζημα το οποίο είναι δύσκολο να διαλυθεί. Ένας καθοδικός αναστολέας διάβρωσης, του οποίου η σύνθεση εξαρτάται από το περιβάλλον χρήσης, δεν οδηγεί σε αύξηση των καταστροφικών διεργασιών, ακόμη και αν το περιεχόμενο είναι ανεπαρκές.

Ποικιλίες

Σε ουδέτερα μέσα, οι ανόργανες ουσίες συχνά λειτουργούν ως καθοδικοί και ανοδικοί αναστολείς , αλλά σε ισχυρά όξινα διαλύματα δεν μπορούν να βοηθήσουν. Ως επιβραδυντές στην παραγωγή οξέων, χρησιμοποιούνται οργανικές ουσίες στις οποίες τα μόρια περιέχουν ειδικές ή πολικές ομάδες, για παράδειγμα αμίνες, θειουρία, αλδεΰδες, ανθρακικά άλατα και φαινόλες.

Με τον μηχανισμό δράσης, αυτοί οι αναστολείς διάβρωσης χαρακτηρίζονται από έναν προσροφητικό χαρακτήρα. Μετά την προσρόφηση σε θέσεις καθόδου ή ανόδου, παρεμποδίζουν σε μεγάλο βαθμό την εκκένωση ιόντων υδρογόνου, καθώς και την αντίδραση ιονισμού του μετάλλου. Σε μεγάλο βαθμό, το προστατευτικό αποτέλεσμα βασίζεται στη θερμοκρασία, τη συγκέντρωση, τη μορφή του όξινου ανιόντος και επίσης τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου. Συχνά προστίθενται σε μικρές ποσότητες, επειδή η προστατευτική επίδραση ορισμένων οργανικών αναστολέων σε υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να είναι ακόμη και επικίνδυνη.

Για παράδειγμα, η οργανική σύνθεση που ονομάζεται Penta-522 είναι ένα διαλυτό στο λάδι. Είναι σε θέση να παρέχει προστασία άνω του 90% με κατανάλωση μόνο 15-25 γραμμαρίων ανά τόνο. Ο αναστολέας διάβρωσης που παράγεται με το εμπορικό σήμα "Aminkor" είναι ένα προϊόν εστεροποίησης καρβοξυλικών οξέων, το οποίο δεν είναι πτητικό, δεν έχει δυσάρεστη οσμή, είναι μη τοξικό. Η δοσολογία του καθορίζεται μόνο αφού καθοριστεί πόσο διαβρωτικό είναι το πραγματικό περιβάλλον.

Επιδράσεις στο μέταλλο

Αυτή η ομάδα μεθόδων προστασίας περιλαμβάνει τη χρήση ποικιλίας επικαλύψεων. Αυτά είναι βαφή, μέταλλο, καουτσούκ και άλλοι τύποι. Εφαρμόζονται με διάφορους τρόπους: με ψεκασμό, γαλβανικά, κόμμεα και άλλα. Μπορείτε να εξετάσετε κάθε ένα από αυτά.

Κάτω από την επίστρωση με κόλλα, είναι συνηθισμένο να κατανοείται η προστασία από τη διάβρωση μέσω επικαλύψεων από καουτσούκ, που συχνά απαιτείται στην παραγωγή χλωρίου. Τα μίγματα από καουτσούκ έχουν αυξημένη χημική αντοχή και παρέχουν αξιόπιστη προστασία δοχείων, λουτρών, καθώς και άλλων χημικών συσκευών από διαβρωτικά μέσα και διάβρωση. Το Gumming είναι κρύο και επίσης καυτό, το οποίο διεξάγεται με τη μέθοδο βουλκανισμού εποξειδικών και φθοριοπλαστικών μειγμάτων.

Είναι σημαντικό όχι μόνο να επιλέξετε, αλλά και να εφαρμόσετε έναν αναστολέα διάβρωσης. Οι κατασκευαστές δίνουν συνήθως σαφείς οδηγίες σχετικά με αυτό το θέμα. Επί του παρόντος, πέραν της γαλβανικής απόθεσης, η μέθοδος ψεκασμού μεγάλης ταχύτητας έχει γίνει αρκετά διαδεδομένη. Με τη βοήθειά του λύνεται αρκετά ευρύ φάσμα προβλημάτων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν υλικά σε σκόνη για την παραγωγή επικαλύψεων με διαφορετικές ιδιότητες.

Προστασία του εξοπλισμού

Τα ζητήματα που σχετίζονται με την προστασία του χημικού εξοπλισμού είναι αρκετά συγκεκριμένα και συνεπώς απαιτούν πολύ προσεκτική εξέταση. Η επιλογή υλικού για την επίτευξη επικάλυψης υψηλής ποιότητας απαιτεί ανάλυση της κατάστασης της επιφάνειας, της σύνθεσης του μέσου, των συνθηκών λειτουργίας, του βαθμού επιθετικότητας, των συνθηκών θερμοκρασίας και άλλων. Μερικές φορές σε "απλά περιβάλλοντα" υπάρχει μια κρίσιμη παράμετρος που περιπλέκει την επιλογή του τύπου επίστρωσης, για παράδειγμα, στον ατμό ακόμη και μία φορά σε αρκετούς μήνες της χωρητικότητας του προπανίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο κάθε επιθετικό μέσο απαιτεί την επιλογή ενός τέτοιου παράγοντα σχηματισμού φιλμ και τέτοιων συστατικών επικάλυψης που χαρακτηρίζονται από ανθεκτικότητα στο αντιδραστήριο.

Διαφωνώντας γνώμη

Οι ειδικοί λένε ότι είναι αδύνατο να συγκρίνουμε μεταξύ τους τις μεθόδους αερίου-θερμικού ψεκασμού και ακόμη περισσότερο να πούμε ότι ένα από αυτά είναι καλύτερο από το άλλο. Καθένα από αυτά έχει ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και οι προκύπτουσες επικαλύψεις έχουν διαφορετικές ιδιότητες, γεγονός που υποδηλώνει την ικανότητά τους να επιλύουν ορισμένα από τα καθήκοντά τους. Η βέλτιστη σύνθεση, η οποία πρέπει να χαρακτηρίζεται από αναστολείς διάβρωσης, καθώς και τη μέθοδο εφαρμογής τους, επιλέγονται ανάλογα με την περίπτωση.

Σε χημικές εγκαταστάσεις, αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνότερα στη διαδικασία των συνεχών επισκευών. Ακόμη και αν χρησιμοποιούνται αναστολείς όξινης διάβρωσης, πρέπει πρώτα να προετοιμαστεί η επιφάνεια του μετάλλου. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να εξασφαλιστεί μια ποιοτική επικάλυψη. Πριν από την άμεση εφαρμογή χρωμάτων και βερνικιών, είναι δυνατή η χρήση μιας διαδικασίας εκτόξευσης με εκτόξευση, η οποία παρέχει μια αρκετά τραχιά επιφάνεια.

Κάθε χρόνο όλο και περισσότερες νέες εξελίξεις εμφανίζονται στην αγορά και υπάρχει μεγάλη επιλογή. Ωστόσο, οι χημικοί θα πρέπει να αποφασίσουν ότι θα είναι πιο επικερδής η έγκαιρη προστασία του εξοπλισμού ή η πλήρης αντικατάσταση όλων των δομών.