Ингибитор коррозии черных металлов в водной среде

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ н>878201 (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 130777 (21) 2502601/22-02 (23) Приоритет (32) 1307.76

С 23 F 11/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (31) 7621471 (33) Франция

Опубликовано 301081. Бюллетень 1 1о 40 (S3) УДК621.197. . 3 (088.8) Дата опубликования описания 3010.81 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Мишель Крамбе, Анри Гранжетт, Пьер и Филипп Айкур (Франция) П иветт

Иностранные фирмы

"Сосьете Насьональ Елф-Акитэн" и "Ce (Франция) С. A, 19. (71) Заявители (54) ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

В ВОДНОИ СРЕДЕ

РОвНв — Π— Х вЂ” N

- Я1

2 или

ГО; О-Х-М

R 2 2 где R и R — одинаковые или различные, йредставляют водород или угле30 водородный радикал, имеющий в необИзобретение относится к защите металлов от коррозии в водной среде с помощью ингибиторов, в частности в морской воде.

Вода широко применяется в качестве охлаждающего агента в промышленных теплообменных процессах, однако она оказывает коррозионное действие на многие металлы. В связи с чем предложены различные ингибиторные добавки, снижающие коррозию этих металлов.

Действие этих добавок, представляющих обычно .смесь органических и неорганических веществ, основано на реагировании с металлической поверхностью с образованием тонких пленок комплексного соединения металла, которые препятствуют диффузии растворенного в воде газа, а именно кислорода, к защищаемой поверхности.

Известен ингибитор коррозиии черных металлов в водной среде, включающий смесь оксикарбоновой кислоты, та 25 кой, как глюконовая, сернокиалой соли цинка и фосфорорганического сое- . динения (1) .

Однако данный ингибитор не является. достаточно эффективным.

Наиболее близким к предлагаемому является ингибитор коррозии черных металлов в водной среде, в качестве которого применяют фосфорный эфир алканоламина (2).

Цель изобретения — повышение эффективности защиты.

Поставленная цель достигается тем, что ингибитор, .содержащий фосфорный эфир ди- или триэтаноламина, дополнительно содержит цитрат цинка при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Фосфорный эфир диили триэтаноламина 25-97,5

Цитрат цинка Остальное

Используемый фосфорный эфир соответствует следующим формулам

878201

Т а б л и ц а 1

П ример

Потеря толщины, мм/год

1 15

0,4

0,3

0,07

Таблица 2

Потеря.в весе, мг/см

26,43 67,7 295

16,95

4,24

2,73

8,3

9,5

4,45

3,6

17,7

14,7

7,85 ходимом случае гидроксильную функцию, х — линейный или разветвленный двухвалентный углеводородный радикал, содержащий от 2 до 4 атомов углерода.

Используют предлагаемый ингибитор путем его введения в водную среду в количестве 20-2000 ч на 1 млн.ч воды. Для достижения полной эффективности предпочтительнее использовать ингибитор в виде раствора, стойкого к обрабатываемой среде.

Снижение концентрации предлагаемого ингибитора не влечет к необратимому процессу коррозии. Скорость коррозии может быть приведена к исходному уровню восстановлением концентрации ингибитора.

В нижеследующих примерах коррозия вычисляется количественно путем измерения весовых потерь образца в нормальных условиях.

В экспериментальное устройство вводят с одной стороны коррозионную жидкость (морскую воду), а с другой образец железа с известной массой и поверхностью. Морскую воду подвергают циркуляции насосом с регулируемой подачей. После окончания эксперимента, и удаления с образца различных отложений щетками.и декапированием определяют вес образца. Коррозию выражают как потерю веса образца в зависимости от длительности эксперимента или как потерю толщины образца от коррозии, предлагаемой равномерной. Обычно эту величину указывают в миллиметрах в год, т.е. это потеря толщины, соответствующая годовой длительности опыта (8760 ч) .

Внешний вид корродировавших образцов может дать некоторые сведения, равно как и вес приставших отложений. Эти отложения являются теми, которые удаляют декапированием и вес которых может быть определен путем взвешивания образца после очистки щетками, но перед декапированием.

Пример 1-4. Измеряют Коррозию отрезка полированной стали, помещенного в поток морской воды, циркулирующей со скоростью 26,4 см/с

Свободная коррозия 20 ч 1,76 1,79

Свободная коррозия 93 ч 2 2,75

Свободная коррозия 20 ч, при температуре над жидкостью 22 С и рН среды 8,2.

В примере 1 (контрольном) применяют только морскую воду.

В примере 2 к морской воде добавлено в виде раствора 100 ч на 1млн,ч фосфорного эфира, полученного реакцией фосфорной кислоты с диэтаноламином

В примере 3 к морской воде добав- лено в виде раствора 100 ч на

1 мл.ч.цитрата цинка.

В примере .4 к морской воде добавлено в виде раствора 100 ч. на 1 млн.ч, смеси 50-50 фосфорного эфира (по примеру 2) и цитрата цинка (по приме15 ру 3).

Полученные результаты приведены в табл.1.

Результаты, представленные в табл.1, показывают, что использование одного или другого компонента смеси улучшают стойкость коррозии образца, но использование предлагаемого ингибитора значительно увеличивает ингибиторование коррозии железа в среде.

Образец стали, обработанный в присутствии смеси из двух компонентом после 72 ч испытания не имеет ни4р каких следов местного воздействия.

Hp и м е р 5-9. Исследование влияния способа на уже начавшуюся коррозию при изменении скорости циркуляции морской воды.

4 Образцы из отрезков лисвюв стали погружают в морскую воду, циркулирующую в замкнутом цикле. Поверхность контакта металл-жидкость хорошо ограничена клеем. Скорость циркуляции изменяют для каждого образца, как показано в табл.2.

Скорость циркуляции, см/с

878201

Продолжение табл.2. Потеря в весе, мг/см

Скорость циркуляции, см/с

0 4,24 16,95 26,43 67,7 295 зия до 93 ч

Регулируемая коррозия

2,28 1,77

2,86

4,47

5,9

7,95

93 ч

0,68

0,46

0,71

Из табл.2 видно, что добавление: после 20 ч коррозии смеси цитрат цинка-фосфорный эфир диэтаноламина почти останавливает начавшуюся коррозию,. которая изменяется по закону, аналогичному для системы, ингибированной сначала. Этот результат показывает, что ингибитор является активным, даже еели применяется к ме".. таллу, поверхность которого уже изменена коррозией.

Таблица 3

Образец

Отношение

Скорость коррозии, выраженная в трке

10 А/см

Скорость коррозии, выраженная в потере толщины, мм/год

Содержание ингибитора, ч/млн фосфорного эфира и цитрата цинка в. смеси 1,76

150

Контроль

0,065

0,102

0,077

О, 095

0,125

0,179

5 6

8,7

6,6

8,16

50

50

10,7

15,3

50

Предлагаемый ингибитор-является одновременно анодным и катодным, воздействует на обе реакции, участвующие в механизме коррозии. Он умень- шает риск местной коррозии, присущий окислительным средам, уменьшая катодные токи ниже предельного значения диффузии кислорода.

Формула изобретения

Ингибитор коррозии черных металлов в водной среде, содержащий фосВНИИПИ Заказ 9663/88

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

I затем регулируемая корроО/О

25,75

30/30

75/25

86/14

94,4/5,6

97,5/2,5

Пример 10. В ряде опытов, при которых скорость коррозии измеряют электрохимическим путем, изменяют относительные пропорции цитрата цинка и фосфорного эфира диэтаноламина.

Рабочим электродом служит мягкая сталь, коррозионной средой морская вода с добавкой постоянного количества ингибитора.

Полученные результаты представлены в табл.3. форный эфир.ди- или триэтаноламина, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, он дополнительно содержит цитрат цинка при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Фосфорный эфир диили триэтаноламина 25-97„5

Цитрат цинка Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 9 1434804, кл. С 7 Е, опублик.05.05.76.

40 2. Патент США Ю 3932303, кл. 252-389 А, опублик.130176.

У

Тираж 1051 Подписное