Склад для захисту від корозії чорних металів у нейтральних водних середовищах

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в нейтральных водных средах посредством применения ингибиторов коррозии и может быть использовано для защиты от разрушения теплооб-менной аппаратуры и оборудования замкнутых систем водоснабжения промышленных предприятий. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому составу является известный состав для защиты от коррозии в циркуляционных системах башенного охлаждения, содержащий триполифосфат натрия, гексацианоферроат калия и сульфат цинка [1]. Основным компонентом в нем является триполифосфат натрия, который не может обеспечить надежную защиту металла от коррозии, поэтому дополнительно содержатся гексацианоферроат калия и соли цинка, усиливающие защитное действие ингибитора. Но, гексацианоферроат калия является дорогим и дефицитным компонентом и "опасным ингибитором": избыток или недостаток гексациа-ноферроата калия стимулирует коррозионный процесс. Соли цинка имеют высокую токсичность, следовательно, применение такого ингибитора с экологической и санитарно-гигиенической позиций весьма ограничено. К тому же серьезным недостатком известного состава является наличие местной коррозии: язвенной при минимальных концентрациях ингибиторов 0,05% (мае. %) и точечной при максимальных концентрациях - 0,25% (мас.%). При этом степень защиты составляет 78% при минимальных концентрациях композиции в растворе и z = 84,9% - при максимальной концентрации. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования состава для защиты черных металлов от коррозии в нейтральных водных средах, в котором путем замены малоэффективных компонентов на более эффективные, обеспечивается повышение качества защиты, глубины защиты и степень защиты металла, а за счет этого увеличивается срок службы теплоэнергетического оборудования и трубопроводов с 1,5 - 2,0 лет до 12-15 лет, Поставленная задача решается тем, что , в состав для защиты черных металлов от коррозии в нейтральных водных средах, содержащий триполифосфат натрия, согласно изобретению, дополнительно вводятся мо-ноэтаноламин, карбамид, оксозолидон-2 и вода в следующих соотношениях, маc. %: Поскольку триполифосфат натрия не обеспечивает надежную защиту металла от коррозии, образуя рыхлую, пористую защитную пленку на поверхности стали, в порах которой продолжается развитие коррозии, добавка карбамида, моноэтаноламина и оксо-золидона-2, содержащих амино- и гидроксиль-ные группы, способные адсорбироваться на активных центрах поверхности защищаемого металла, как бы залечивает поры в пленке, образованной триполифосфатом. Функциональные группы органических соединений приводят к блокировке активных центров растворения металлов путем образования достаточно прочных нерастворимых соединений. Таким образом при обработке водного раствора предлагаемым составом повышается качество и глубина защиты стального оборудования. Степень защиты достигает значений ζ = 80,2 % при минимальной концентрации ингибитора (0,05 маc. %) z=98,8% при максимальной концентрации (0,25 маc. %). Обработанная предлагаемым составом поверхность стали имеет металлический блеск, гладкую, блестящую поверхность без видимых продуктов коррозии. Предлагаемый состав прост & изготовлении. Его получают путем смешивания компонентов. Поскольку моноэтаноламин, карбамид, оксозолидон-2 входят в состав кубового остатка моноэтаноловой очистки природного газа, то приготовить ингибирующую смесь можно путем растворения триполифосфата в кубовом остатке моноэтаноловой очистки природного газа. Таким образом, одновременно с улучшением качества защищаемой поверхности и повышением величины защитного эффекта решается экологическая задача утилизация кубового остатка. Готовая смесь представляет собой жид-Кость темно-коричневого цвета без осадка, плотностью z= 1,151,20 г/см3. Эффективность защитного действия ингибирующей смеси определяли по скорости коррозии металлического образца из Ст.3 размером (50x20x0,5) мм в ингибированном и неинги-бированном растворе. Испытания образцов проводили в технической воде с показателями: рН = 7,0 - 7,5; содержащей (в мг/л) Са2+ 48,4; Сl- - 57,4; SO42-- 108,2; NO2- -0,02; в стандартных ячейках со скоростью движения среды 1,2 м/с при температуре т°С = 22,2°С, время испытаний 24 часа, из них 7 ч при перемешивании. Результаты испытаний представлены в таблице. Перед испытаниями образцы из Ст.3 шлифовали, обезжиривали и взвешивали с точностью до 0,0005. После испытания эффективность составов оценивали по скорости коррозии и внешнему виду. Во внимание принимали вид поверхности, наличие местной (пятнистой, язвенной, питтинговой) коррозии. Из таблицы видно, что при обработке образцов предлагаемым составом (примеры 1 - 3, 5) обеспечивается высокая степень защиты ζ = 88,3 - 98,8%, а на образцах отсутствуют следы коррозии, поверхность ровная, гладкая с металлическим блеском. Испытания образцов в растворах без добавки моноэтаноламина, оксоэолидона-2, карбамида (пример 6) показали снижение степени защиты до ζ = 78,6 82,1% и на поверхности образцов местная коррозия. Использование триполифосфата натрия с моноэтаноламином (пример 7) дает более высокие значения ζ = 84,5 - 85,6%, но поверхность со следами местной коррозии. Если к триполифосфату натрия добавить только карбамид (пример 8) степень защиты будет также повыше, чем у триполифосфата, ζ = =83,5 - 85,7%., но сохраняются следы местной коррозии. Триполифосфат натрия с ок-созолидоном-2 (пример 9) также не обеспечивают должного уровня защиты: z = =80,2 -82,5%, Местная коррозия имеет узорчатый характер. При использовании предлагаемого состава повышается качество и степень защиты металла, что позволяет увеличить срок службы теплообменного оборудования (трубопроводов) до 12 - 15 лет на действующих предприятиях, так как полностью отсутствует местная (язвенная) коррозия, которая является бичом для водных нейтральных систем, где коррозия идет с кислородной деполяризацией. Высокое качество защиты обеспечивается при концентрациях предлагаемого состава от 0,1 до 0,25%, соответственно степень защиты при этом составляет 88,0 до 98,8%.