Inhibidors de la corrosió. Mètodes de protecció contra la corrosió

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Cada any, aproximadament una quarta part de tot el metall produït al món es perd a causa del desenvolupament i l'aparició de processos de corrosió. Els costos associats a la reparació i substitució d'equips i comunicacions de les indústries químiques sovint superen diverses vegades el cost dels materials necessaris per a la seva fabricació. La corrosió s'anomena destrucció espontània de metalls i diversos aliatges sota la influència del medi ambient. Tanmateix, podeu protegir-vos d'aquests processos. Hi ha diverses maneres de protegir contra la corrosió, així com els tipus d'exposició. A la indústria química, els tipus de corrosió més comuns són gasos, atmosfèrics i electroquímics.

Fora de la situació

L'elecció d'un mètode de lluita en aquest cas depèn no només de les característiques del propi metall, sinó també de les seves condicions de funcionament. Els mètodes de protecció contra la corrosió es seleccionen d'acord amb determinats factors, però fins i tot aquí sovint sorgeixen diverses dificultats. Un problema particular està associat amb l'elecció d'una opció per a un entorn multicomponent ambparàmetres que canvien durant el procés. Això és força comú a la indústria química. Els mètodes de protecció contra la corrosió utilitzats a la pràctica es divideixen segons la naturalesa del seu impacte sobre el medi ambient i el metall.

Impacte ambiental

Fins i tot a l'Edat Mitjana es van conèixer substàncies especials, que s'introduïen en quantitats relativament petites, que permetien reduir l'agressivitat de l'entorn corrosiu. Per a aquests propòsits, era costum utilitzar olis, resines i midó. Durant el darrer període, han aparegut cada cop més nous inhibidors de la corrosió. De moment, només a Rússia, es poden comptar desenes dels seus fabricants. Els inhibidors de corrosió metàl·lica estan bastant estesos a causa del seu cost assequible. Són més efectius en sistemes on hi ha un volum constant o baix d'ambient corrosiu, com ara dipòsits, dipòsits, sistemes de refrigeració, calderes de vapor i altres plantes químiques.

Propietats

Els inhibidors de la corrosió poden ser de naturalesa orgànica o inorgànica. Poden protegir contra l'exposició a medis líquids o exposició a gas. Els inhibidors de corrosió de la indústria petroliera en la majoria dels casos estan associats amb la inhibició dels processos anòdics i catòdics de danys electroquímics, la formació de pel·lícules passivadores i protectores. Podeu considerar l'essència d'això.

Els inhibidors de corrosió de l'ànode actuen sobre la base de la passivació de les zones anòdiques de la superfície metàl·lica corrosiva, que va ser la raó de l'aparició del nom de passivadors. Com a tal, és tradicionalS'utilitzen agents oxidants d'origen inorgànic: nitrats, cromats i molibdats. Es redueixen fàcilment a les superfícies del càtode, cosa que els fa semblants als despolaritzadors, reduint la velocitat de transició anòdica a una solució que conté ions metàl·lics corrosius.

Els moderadors d'ànodes també són alguns compostos que no es caracteritzen per la presència de propietats oxidants: polifosfats, fosfats, benzoat de sodi, silicats. La seva acció com a inhibidors es manifesta només en presència d'oxigen, que fa el paper de passivador. Aquestes substàncies condueixen a l'adsorció d'oxigen a les superfícies metàl·liques. A més, provoquen la inhibició del procés de dissolució anòdica a causa de la formació de pel·lícules protectores, que consisteixen en productes difícilment solubles de la interacció de l'inhibidor i els ions metàl·lics que passen a la solució.

Característiques

Els inhibidors de corrosió de l'ànode dels metalls solen classificar-se com a perillosos, perquè en determinades condicions passen de moderadors a iniciadors d'un procés destructiu. Per evitar-ho, és necessari que la densitat del corrent de corrosió sigui superior a la que es forma la passivació absoluta de les seccions de l'ànode. La concentració del passivador no hauria de caure per sota d'un valor determinat, en cas contrari, la passivació no es produirà o serà incompleta. Aquesta última opció està plena de perills, ja que provoca una reducció de la superfície de l'ànode, un augment de la profunditat i la velocitat de destrucció del metall peràrees petites.

Requisits

Resulta que es pot proporcionar una protecció efectiva si la concentració de l'inhibidor anòdic es manté per sobre del valor màxim en totes les zones del producte que s'està protegint. Aquestes substàncies són bastant sensibles al nivell de pH del medi. Els cromats i els nitrats s'utilitzen més habitualment en intercanviadors de calor i per protegir la superfície de les canonades.

Inhibidors catòdics

Pel que fa a l'efecte protector, aquestes substàncies són menys efectives que les anòdiques. La seva acció es basa en el fet que l'alcalinització local del medi condueix a la formació de productes insolubles als llocs del càtode, que aïllen part de la superfície de la solució. Aquesta substància pot ser, per exemple, el bicarbonat de calci, que en un medi alcalinitzat allibera carbonat de calci en forma de precipitat difícil de dissoldre. L'inhibidor de corrosió catòdica, la composició del qual depèn de l'entorn d'ús, no comporta un augment dels processos destructius encara que el contingut sigui insuficient.

Varietats

En medis neutres, les substàncies inorgàniques solen actuar com a inhibidors catòdics i anòdics, però en solucions fortament àcides no poden ajudar. Com a moderadors en la producció d'àcids, s'utilitzen substàncies orgàniques, en les quals les molècules contenen grups específics o polars, per exemple, amines, tiourea, aldehids, sals carbonatades i fenols.

Segons el mecanismeAquests inhibidors de corrosió es diferencien pel seu caràcter d'adsorció. Després de l'adsorció als llocs del càtode o de l'ànode, dificulten molt la descàrrega d'ions d'hidrogen, així com la reacció d'ionització del metall. En gran mesura, l'efecte protector es basa en la temperatura, la concentració, el tipus d'anió àcid, així com la concentració d'ions d'hidrogen. Sovint s'afegeixen en petites quantitats, perquè l'efecte protector d'una sèrie d'inhibidors orgànics en concentracions elevades pot ser fins i tot perillós.

Per exemple, un compost orgànic anomenat "Penta-522" és soluble en oli i aigua. És capaç d'oferir un grau de protecció superior al 90% amb un consum de només 15-25 grams per tona. L'inhibidor de corrosió produït sota la marca comercial "Amincor" és un producte d'esterificació d'àcids carboxílics, que no és volàtil, no té una olor desagradable i no és tòxic. La seva dosi només es determina després d'establir com de corrosiu és l'entorn real.

Impacte al metall

Aquest grup de mètodes de protecció implica l'ús de diversos recobriments. Es tracta de pintura, metall, cautxú i altres tipus. S'apliquen de diferents maneres: polvorització, galvanització, engomat i altres. Pots considerar cadascun d'ells.

L'engomat s'entén habitualment com a protecció contra la corrosió mitjançant recobriments de cautxú, que sovint es requereix a la indústria del clor. Els compostos de cautxú han augmentat la resistència química i proporcionen una protecció fiable dels contenidors, banys i altres equips químics de l'exposició amitjans agressius i corrosió. L'engomat és fred i calent, que es realitza mitjançant el mètode de vulcanització de mescles epoxi i fluoroplàstiques.

És important no només triar correctament, sinó també aplicar un inhibidor de corrosió. Els fabricants solen donar instruccions bastant clares sobre això. Actualment, a més de la deposició galvànica, el mètode de deposició d' alta velocitat s'ha estès força. Amb la seva ajuda es resol un ventall bastant ampli de tasques. Els materials en pols es poden aplicar per obtenir recobriments amb diverses propietats.

Equip de protecció

Les qüestions relacionades amb la protecció dels equips químics són força concrets i, per tant, requereixen un estudi molt acurat. L'elecció del material per obtenir un recobriment d' alta qualitat requereix una anàlisi de l'estat de la superfície, la composició de l'entorn, les condicions de funcionament, el grau d'agressivitat, les condicions de temperatura, etc. De vegades, en "entorns baixos", hi ha un paràmetre crític que dificulta l'elecció del tipus de cobertura, per exemple, cuinar al vapor fins i tot una vegada cada pocs mesos un dipòsit de propà. És per això que cada entorn agressiu requereix la selecció d'aquest tipus de pel·lícula i components de recobriment que es caracteritzen per la resistència al reactiu.

Opinió minoritària

Els especialistes diuen que és impossible comparar els mètodes de polvorització gas-tèrmica entre si, i encara més dir que un d'ells és millor que l' altre. Cadascun d'ells té certs avantatges i desavantatges, i el resultatEls recobriments tenen propietats diferents, la qual cosa indica la seva capacitat per resoldre algunes de les seves tasques. La composició òptima per la qual s'han de caracteritzar els inhibidors de corrosió, així com el mètode d'aplicació, es seleccionen en funció del cas concret.

A les empreses de la indústria química, aquest mètode s'utilitza més sovint en el procés de reparacions actuals. Fins i tot si s'utilitzen inhibidors de corrosió àcids, primer s'ha de preparar adequadament la superfície metàl·lica. Aquesta és l'única manera de garantir una cobertura d' alta qualitat. La granallada es pot utilitzar abans de l'aplicació directa del material de pintura per garantir una superfície prou rugosa.

Cada any apareixen més i més novetats al mercat, i hi ha una opció considerable. Tanmateix, els químics haurien de decidir què serà més rendible: dur a terme una protecció oportuna dels equips o una substitució completa de totes les estructures.