ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фосфаты, силикаты, хроматы, нитриты и смеси ингибиторов из "Коррозия и защита химической аппаратуры Том 3 " Фосфаты [12]. Механизм защитного действия фосфатов заключается в том, что образующиеся малорастворимые соединения — метафосфаты кальция или магния — сорбируются на стенках стальных труб продуктами коррозии, которые при этом уплотняются и изолируют металл от воды. При большой концентрации малорастворимых кальциевых или магниевых метафосфатов (50— 100 мг/кг в расчете на Р2О5) эти соединения отлагаются непосредственно на металлической поверхности, создавая защитную пленку и без продуктов коррозии. [c.144] Для защиты систем водоснабжения, уже подвергавшихся сильной коррозии, рекомендуется метод ускоренного фосфатирования поверхности металла. Для этого спускают воду из системы, отключают водоразборные краны и заполняют ее 12% раствором смеси фосфатов, который циркулирует там около 5 дней. Затем систему вновь дренируют, продувают трубопроводы теплым сжатым воздухом и оставляют открытой еще на сутки. После заключительной 2-часовой промывки систему включают в эксплуатацию. Защитная пленка, образующаяся на поверхности металла, состоит из фосфатов, накипеобразователей и окислов железа (2,65% 5102, 4,13% Р2О5, 7,0% СаО, остальное РегОз). Сушка способствует упрочению и длительному сохранению защитных свойств пленки (до 6 месяцев и более) развитие ранее возникших очагов коррозии затормаживается. [c.145] Полифосфаты используются также при водоподготовке с целью предотвратить отложение карбоната кальция, устранить выпадение соединений железа в подогревателях и трубопроводах горячей воды. Наиболее эффективны смеси полифосфатов. Лучше всего смеси тетраполифосфата с динатрийфосфатом и триполифосфата с гексаметафосфатом. Температура воды должна быть Ниже 75° С. [c.145] Для ингибирования воды может быть использован также так называемый металлический фосфат [13]. Он представляет собой медленно растворяющийся негигроскопичный пурпурный продукт, стекловидный при комнатной температуре. Чаще всего его готовят сплавлением марганцевых и цинковых солей с высокотемпературным расплавом фосфата и последующим охлаждением по специальному методу. При растворении этот реагент образует ионы метал ла и комплексные фосфорно-металлические ионы. [c.145] Малые концентрации фосфатов не стимулируют язвенную коррозию. Но ингибиторы склонны превращаться в ортофосфаты, которые в результате взаимодействия с кальцием быстро выводятся из раствора, что приводит к снижению концентрации ионов фосфата и вызывает образование шлама, стимулирующего развитие коррозии [12]. [c.146] Если количество гексаметафосфата натрия будет превышать указанный предел, то могут образовываться также растворимые соединения вида Ыа2[Ре2(РОз)е]. Переходящее в раствор вследствие коррозии труб железо будет связываться в растворимый метафосфат железа, что способствует ускорению коррозии. [c.146] МОЖНО скорее сформировать защитную пленку для прекращения насыщения воды железом. Для этого могут быть применены большие концентрации гексаметафосфата натрия (50 и даже 100 мг/кг), но при непременном условии, чтобы они не выходили за пределы, обусловленные формулой (6.19). Такие большие дозы гексаметафосфата натрия могут привести к образованию в воде заметной взвеси (вода мутнеет) и поэтому применение их допустимо только при промывке водоводов (работа на сброс). Если вначале эксплуатации оборудования нельзя сбрасывать воду, то рекомендуется ограничиваться 7—10 мг/кг в расчете на Р2О5, или 15—20 мг/кг технического гексаметафосфата натрия. В дальнейшем, когда обогащение воды железом практически прекратится, концентрацию гексаметафосфата натрия следует постепенно уменьшать (равномерно в течение 5—7 суток). Если химический контроль покажет, что при этом содержание железа в воде не увеличивается, то можно дойти до 2—3 мг/кг технического продукта. Растворение гексаметафосфата натрия можно ускорить, применив для этого подогретую воду. Однако, чтобы избежать гидролиза гексаметафосфата натрия и перехода его в фосфат, температура воды не должна быть выше 60° С. [c.147] Основным методом химического контроля при обработке воды гексаметафосфатом натрия является определение содержания железа в воде. Считается, что при содержании соединений железа в воде, обработанной гексаметафосфатом натрия, не выше 0,03 мг/кг, коррозионный процесс практически полностью подавлен. [c.147] Силикат натрия. Под действием силиката натрия защитная пленка на стали может образовываться только в том случае, если на поверхности стали имеется слой окислов железа. Это следует считать благоприятным фактом, поскольку из него вытекает, что силикат натрия может быть хорошим ингибитором в системах, которые уже подверглись коррозии. [c.147] Из существующих видов силикатов наилучшими ингибирующими свойствами обладают те из них, в которых отношение НагО 5102 = 1 3,22. Значения pH, равные 8,6 и выше, неблагоприятны, так же как и присутствие магния с концентрацией выше 0,2 мг/кг. Кальций способствует замедлению коррозии. [c.147] Силикатную обработку можно осуществлять также, пропуская часть потока воды через байпасный фильтр, периодически загружаемый плохо растворимым силикатом. Такой метод обработки прост и дешев. Его целесообразно применять для систем горячего водоснабжения. Для систем холодного водоснабжения этот метод применяется ограниченно вследствие малой растворимости реагента в холодной воде. [c.148] Для обработки большинства вод проточных систем предлагается использовать силикат, характеризуемый соотношениями N320 5102 = 3,3 (при pH 6,0) и ЫагО 5102 = 2,15 (при pH 6,0). При концентрациях хлоридов (или сульфатов) больше ЮОлг/кг С1 концентрация силикатов доводится до АО мг/кг в расчете на БЮг. В большинстве случаев при pH = 8,0 10,6 начальная концентрация силиката должна составлять 12—16 мг/кг, в дальнейшем (обычно через месяц) она может быть снижена до 4—8 мг/кг. Хорошие результаты получаются также при комбинированном применении 2—А мг/кг полифосфата и 8—12 мг/кг силиката для агрессивных сред. [c.148] Хроматы [12]. Хроматы — весьма эффективные анодные замедлители кислородной коррозии стали и многих других сплавов. Они могут быть с успехом использованы для ингибирования как жесткой, так и умягченной воды. Однако надо учитывать, что защитное действие хроматов уменьшается с повышением содержания хлор-ионов. Лучшая и достаточно экономичная защита стали с помощью хроматов достигается в том случае, когда в начале обработки используется более высокая концентрация ингибитора — 500—1000 мг/кг в расчете на СггО . На этой стадии обработки воды хроматами образование защитной пленки идет очень быстро, что дает возможность осуществлять дальнейший процесс при значительно меньшей концентрации этих веществ ( 100 мг/кг в расчете на СггО ). [c.148] Основной недостаток ингибирования воды с помощью хроматов— опасность возникновения язвенной коррозии при недостаточной концентрации хроматов, особенно в среде, содержащей хлориды, и токсичность этого реагента. [c.148] Нитриты. Нитрит натрия в концентрации 0,03% при воздействии на сталь выполняет роль анодного замедлителя коррозии. Защитные свойства нитрита существенным образом зависят от pH среды. При pH 6 нитрит натрия не обеспечивает противокоррозионной защиты стали, а с повыщением pH защитное действие нитритов возрастает. Оптимальным является pH = 9-4-10. Такое значение pH легко поддерживается с помощью буры. Наличие ржавчины на поверхности стали не снижает ингибирующей способности нитритов. [c.149] Смеси ингибиторов [12]. Опыты показали, что противокоррозионная защита с помощью смеси хроматов и полифосфатов более эффективна, чем высокие концентрации каждого реагента в отдельности. Наилучщие результаты по предупреждению коррозия (особенно язвенной) были получены при содержании в охлаждающей воде 60 мг/кг полифосфатов в комбинации с 20 мг/кг хроматов при pH = 5,5 н- 7,8. При более высоких значениях pH результаты были неудовлетворительными. Уменьщение pH 5 не меняет дела, и результат получается такой же, как и в случае обработки одними фосфатами. [c.149] При обработке воды смесью, содержащей полифосфаты и хроматы, pH воды поддерживается между 6,0 и 6,5. Такое низкое значение pH необходимо, чтобы свести к минимуму превращение полифосфатов в натриевые соли ортофосфорной кислоты. Несоблюдение этого условия приводит к образованию продуктов коррозии или карбоната кальция. Довольно успещными оказываются и варианты этой обработки, при которых концентрация хромата бывает высокой, а концентрация полифосфата низкой. Так, при pH = = 7,5 отношение концентраций хромата и полифосфата может составлять 20 1. В этом случае задача сводится к тому, чтобы поддерживаемая концентрация фосфата была достаточна для так называемого порогового механизма предупреждения образования карбоната кальция. [c.149] Цинк — не единственный элемент, увеличивающий эффективность хроматов или других ингибиторов, содержащих хроматы. [c.149] Вернуться к основной статье