Інгібітор корозії металів і сплавів (ікмд) для замкнутих рециркуляційних водних охолоджувальних систем

Інгібітор корозії металів і сплавів для замкнутих водних рециркуляційних охолоджувальних систем, що містить композицію фосфат-аніонів, хромат-аніонів і органічну речовину, який відрізняє ться тим, що як органічну речовину він містить 1,2,3-бензтриазол у кількості 1,2-2,1 мг/дм 3, а фосфат- та хромат-аніони у кількості відповідно 50,0-70,0 мг/дм 3 і 3,0-3,5 мг/дм 3. (19) (21) 2004031567 (22) 03.03.2004 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Богатчук Юрій Якович, Нестеренко Сергій Апполінарійович, Кощій Володимир Андрійович (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ "КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 3442 4 сплавів, а по відношенню до алюмінію і його - зменшує екологічний ризик застосування за сплавів є навіть стимулятором корозії (див. табл. рахунок зниження з 12,0 мг/дм 3 до 3,0-3,5 мг/дм 3 2, колонки 4, 5)., що унеможливлює його застосу(практично в 4 рази) вмісту токсичних хроматів. вання для захисту від корозійних руйнувань техДля підтвердження ефективної захисної дії нологічного обладнання рециркуляційних водних інгібіторів корозії серії ІКМД, склад яких наведено в охолоджувальних систем, наприклад, повітряних Табл. 1, були проведені наступні експерименти, які компресорів, окремі елементи, деталі і вузли яких у кількості 36 прикладів наведені в Таблиці 2. виготовлені із кольорових металів і сплавів (мідь, латунь, алюміній, дюраль, тощо) і де мають місце Захисні властивості розробленого інгібітору їх конструкційні з'єднання між собою, а також чоркорозії (композиції ІКМД-1, ІКМД-2, ІКМД-3) та ними металами. інгібітору КНБ-ЗП, взятого за прототип, У зв'язку з викладеним, необхідно окремо досліджували масометричним методом, суть якого підкреслити, що задача захисту від корозії обладполягає у визначенні втрати маси взірців-свідків нання саме в описаних умовах є дуже актуальною після їх експозиції в корозійному середовищі в однауково-технічною і практичною проблемою, адже накових умовах з наступним обрахуванням швиду випадку, коли в конструкціях різні метали контаккостей корозії (ik, мм/рік), ступенів захисту (Z%) і тують між собою, то виникають гальванічні пари, коефіцієнтів гальмування ( g , разів) по загальноякі є причиною дуже значних і швидких корозійних прийнятих у науковій літературі формулах. руйнувань більш активних металів, особливо в Випробування проводили безпосередньо у присутності хлорид-іонів. Так, наприклад, у парі замкнутій рециркуляційній водній системі охолодмідь-алюміній дуже швидко і інтенсивно кородує ження повітряного компресора ПК-3 цеху № 13 AT алюміній, а у парі залізо-мідь - залізо. Вказану за"Укртатнафта" (м. Кременчук), обладнання якої дачу за допомогою інгібітора КНБ-ЗП (прототип) виготовлене із різних металів, а саме: сталь 3, вирішити неможливо. сталь 20, чавун СЧ-16/36, сталь неірж. Х18Н9Т, В основу корисної моделі, що заявляється, помідь М-1, мідь М-3, латунь ЛЖМц 59-1-1, дюраль ставлено задачу удосконалити і значно спростити Д-16. інгібітор корозії КНБ-ЗП (прототип) шляхом вилуОб'єм системи по охолоджувальній воді - 50 чення і заміни деяких складових композиції із одм 3. Температура на вході в систему - 12-22°С і 70ночасним суттєвим зменшенням вмісту токсичного 80 "С на виході. хромату і органічної складової, що забезпечить Фізико-хімічні характеристики охолоджувальефективний довготривалий захист від корозії обної води, що слугувала у якості корозійного сереладнання та комунікацій замкнутих водяних редовища: вміст хлоридів = 150-174 мг/дм 3, рН = 7.0циркуляційних охолоджувальних систем, окремі 8.0, жорсткість = 2.20-3.25 мг-екв/дм 3. елементи, деталі і вузли яких виго товлені із чорПопередні визначення початкових рівнів них і кольорових металів, їх сплавів та довільних швидкостей корозії в охолоджувальній воді комгальванічних з'єднань між собою, а також зменпресора ПК-3, були проведені на взірцях-свідках шить екологічний тиск на довкілля. розмірами 50х20х2, виготовлених із усі х перерахоПоставлена задача виконується тим, що в ваних вище металів і сплавів. Вони показали, що інгібіторі корозії металів і сплавів для замкнутих найбільші швидкості корозії спостерігаються на водних рециркуляційних охолоджувальних систем, сталі 20, міді М-1, дюралі Д-16. Тому, у основному що містить композицію фосфат-аніонів, хроматциклі випробувань, з метою скорочення кількості аніонів, і органічну речовину, згідно з корисної моекспонованих матеріалів, а також економії часу на делю, новим є те, що у якості органічної речовини обробку експонованих взірців, були використані він містить 1,2,3-бензтриазол у кількості 1,2÷2,1 взірці-свідки, виготовлені зі сталі 20, міді М-1 і дюмг/дм 3, а фосфат- та хромат-аніонів - у кількості ралі Д-16. У корозійне середовище (охолоджувідповідно 50,0÷70,0 мг/дм 3 і 3,0÷3,5 мг/дм 3. вальна вода в місткості Е-8) взірці-свідки Введення інгібітору корозії ІКМД, в охолоджузавішували гірляндами: як автономно кожен мевальну воду замкнутих рециркуляційних систем, тал, так і у гальванічних поєднаннях сталь-мідь, забезпечує : сталь-дюраль, мідь-дюраль, сталь-дюраль-мідь. - надійний і довготривалий захист елементів, Термін експозиції - 30 днів (720год). деталей та вузлів обладнання, виготовленого із Наведені в таблиці 2 результати, свідчать, що сталі (чавун у); у випробуваних (див. табл. 1) концентраціях - надійний і довготривалий захист елементів, інгібітор корозії ІКМД (особливо композиція ІКМДдеталей та вузлів обладнання, виготовленого із 2) практично на 100 % захищає від корозії сталь і міді та латуні; мідь. Так, взірці-свідки зі сталі 20 і міді М-1 покриті - надійний і довготривалий захист елементів, стійкою суцільною пасивуючою плівкою з харакдеталей та вузлів обладнання, виготовленого із терними "кольорами біглості", втрати маси вказаалюмінію та дюралі; них металів незначні або взагалі не спо- надійний і довготривалий захист елементів, стерігаються, як при автономній експозиції, так і у деталей та вузлів обладнання, у яких є конствсіх гальванічних комбінаціях і поєднаннях. Окрерукційні поєднання у гальванічних парах: сталь мо слід підкреслити, що інгібітор ІКМД проявляє (чавун)-мідь (латунь), сталь (чавун)-алюміній (дювисоку ефективність щодо захисту від корозії раль), мідь (латунь-алюміній (дюраль), а також найбільш корозійно-активного металу системи потрійні поєднання типу сталь (чавун)-алюміній дюралі Д-16, причому, у всіх випробуваних (дюраль)-мідь (латунь); варіантах гальванічних поєднань. Так, ступінь захисту (Z) взірців-свідків із дюралі Д-16, експонова 5 3442 6 них автономно, досягла 93,80 %, поверхня взірців 200 мг/дм 3, інгібітор корозії, що заявляється, слід гладка, покрита характерною матово-сріблястою вважати ефективним реагентом для захисту від пасивуючою плівкою. Ступені захисту (Z) взірцівкорозійних р уйнувань технологічного обладнання в свідків із дюралі Д-16 у гальванічних поєднаннях замкнути х рециркуляційних водних о холоджувальсталь-дюраль, мідь-дюраль та сталь-дюраль-мідь них системах, окремі елементи, деталі і вузли яких становлять відповідно 92,00 %, 92,00 % і 90,20 %, виготовлені із чорних і кольорових металів, їх що є дуже хорошим результатом. сплавів, а також будь-яких гальванічних поєднань. Таким чином, при помірній мінералізації охолоджувальної води із вмістом хлорид-аніонів до Таблиця 1. Склад композицій ІКМД-1-3 Кількістьінгредієнту, мг/дм 3 Фосфат-аніон Хромат-аніон 1,2,3-бензтриазол Шифр композиції ІКМД-2 60,0 3,2 1,8 ІКМД-1 50,0 3,0 1,2 ІКМД-3 70,0 3,5 2,1 Таблиця 2 Резу льтати в ипробув ань інгібіторів корозії КНБ-ЗП і ПСМД у системі охолодже ння пов ітряного компресора (ПК-3). № п/ п Взірець-св ідок Шв идкість корозі ї без інгібітори, (і0) мм/рік 1 1 2 Сталь 20 - ав тономно - пара з М-1 - пара з Д -16 -з Д -16 і М-1 Мідь М-1 - ав тономно - пара з Ст. 20 - пара з Д -16 - зі Ст.20 і Д -16 Дюраль Д -16 - ав тономно - пара з Ст. 20 - пара з М-1 - зі Ст.20 і М-1 3 2 3 Інгібітор КНБЗП(прото тип) шв идкість сту пінь корозі ї, (ik), захисту (Z), мм/рік % 4 5 Компо зиція ІКМД -1 (заяв ляється) шв идкість сту пінь корозі ї, (ik), захисмм/рік ту (Z),% 6 7 Компо зиція ІКМД -2 (заяв ляється) шв идкість сту пінь корозі ї, (ik), захисмм/рік ту (Z), % 8 9 Компо зиція ІКМД -3 (заяв ляється) шв идкість сту пінь корозі ї, (ik), захисмм/рік ту (Z), % 10 11 0,54880 0,88580 0,45160 0,51080 0,03190 0,90140 0,06880 0,53600 94,18 стиму лює 84,77 стиму лює 0,03190 0,00380 0,00200 0,00380 94,18 99,25 99,55 99,25 0,00320 0,00100 0,00200 0,00200 99,41 99,88 99,55 99,55 0,00003 0,00035 0,00100 0,00100 99,75 99,15 99,88 99,88 0,01200 0,02000 0,00170 0,00170 0,01180 0,01970 0,00160 0,00170 1,67 1,50 5,88 0,00 0,00002 0,00002 0,00002 0,00002 99,90 99,90 99,90 99,90 0,00003 0,00002 0,00000 0,00000 99,75 99,90 100,00 100,00 0,00002 0,00001 0,00000 0,00000 99,90 99,98 100,00 100,00 0,04130 0,09820 0,12280 0,29600 0,05930 0,12440 0,24000 0,34840 стиму лює стиму лює стиму лює стиму лює 0,02900 0,02910 0,02942 0,02972 90,20 89,88 88,92 88,00 0,00609 0,00982 0,00982 0,02900 93,80 92,00 92,00 90,20 0,00982 0,02900 0,02900 0,02900 92,00 90,20 90,20 90,20 Комп’ютерна в ерстка М. Клюкін Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601