Защита металлов

Эффективный способ защиты стального оборудования теплосетей от коррозии

Рассылка: Противокоррозионная и противонакипная обработка воды.

Адрес электронной почты: chausoff@yandex.ru

Сайт рассылки: http://labudgup.ru/

Автор - Чаусов Федор Федорович,
кандидат химических наук (направление научной деятельности - физическая химия водных растворов, водоподготовка и водно-химические режимы теплоэнергетических систем), автор более 70 научных трудов, автор более 20 изобретений.

Выпуск 26.

Проблема защиты стального технологического оборудования от коррозии важна в большинстве отраслей промышленности, энергетики и транспорта. Сталь является в настоящее время и останется в обозримом будущем основным конструкционным материалом для трубопроводов, теплообменного и котельно-вспомогательного оборудования, используемого в производстве и транспорте тепловой энергии. Коррозионные повреждения оборудования являются одной из основных причин аварий на трубопроводном транспорте, в энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве. При этом наносится значительный ущерб окружающей среде: воздействие теплоносителя на структуру и химический состав почв приводит к подавлению активности и изменению видового состава биоты, вызывает загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Коррозионное повреждение трубопроводов на территории населённых пунктов приводит к возникновению чрезвычайных ситуаций, часто угрожающих жизни людей. Поэтому поиск новых эффективных способов защиты стального оборудования тепловых сетей от коррозии является исключительно актуальной задачей.

Применение коррозионно-стойких материалов позволяет снизить остроту проблемы, однако, во-первых, связано со значительным (до нескольких раз) удорожанием оборудования, а во-вторых, не во всех случаях традиционные материалы (сталь и чугун) могут быть заменены коррозионно-стойкими аналогами. Традиционные способы предотвращения внутренней коррозии оборудования теплосетей включают:
- уменьшение содержания кислорода в сетевой воде путём деаэрации подпиточной воды и уменьшения присосов воздуха в тепловой сети;
- поддержание значения рН воды в пределах, предусмотренных Правилами технической эксплуатации;
- введение в воду ингибиторов коррозии.

Деаэрация подпиточной воды и уменьшение присосов воздуха в тепловой сети приводят к снижению содержания кислорода в сетевой воде и тем самым уменьшают скорость внутренней коррозии оборудования. Однако для существенного уменьшения интенсивности коррозии необходимо снижать содержание кислорода в сетевой воде до 10-50 мкг/дм³, что требует дорогостоящего и энергоёмкого деаэрационного оборудования. Кроме того, полностью избежать присосов воздуха в теплосети не удаётся, вследствие чего неизбежно развивается внутренняя коррозия оборудования.

Поддержание значения рН воды в пределах, предписанных Правилами технической эксплуатации (например, для тепловых сетей — от 8,3 до 9,5, а для тепловых сетей с открытым водоразбором от 8,3 до 9,0), также позволяет снизить интенсивность коррозии. Однако для поддержания рН в указанных выше весьма узких пределах нужно использовать не только специальные химические реагенты, но и автоматическое оборудование.

Известные способы защиты оборудования теплосетей от коррозии путём введения в нейтральные и щёлочные водные среды ингибиторов коррозии обеспечивают снижение интенсивности коррозии, однако используемые ингибиторы имеют сложный компонентный состав, а многие компоненты являются дорогими и дефицитными. Кроме того, требуемая дозировка ингибиторов коррозии в известных способах столь значительна, что их использование оказывается экономически неэффективным, а вода утрачивает потребительские качества. В частности, она становится непригодной для питьевых и помывочных целей из-за превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) некоторых компонентов ингибиторов.

Так, коррозионно-защитный ингибитор для водогрейных котлов по пат. № 1148572 КНР содержит окисленный парафин, смесь аминов, фосфонат, гидролизованный полималеиновый ангидрид и цинковый комплекс. Способ использования данного ингибитора включает прибавление ингибитора к воде, при этом значение рН поддерживают выше 9. Последнее условие само по себе исключает возможность использования горячей воды для питьевых и хозяйственных нужд. Вследствие этого описанный способ имеет ограниченную область применения - только для обработки воды для нужд отопления.

Способ высокотемпературного ингибирования коррозии по пат. № 5314643 США включает введение ингибитора, состоящего из триалкилфосфата и фенилсульфидфосфонатов щёлочноземельных металлов, например, кальция. Из-за требуемой высокой дозировки ингибитора и токсичности некоторых его компонентов способ неприменим для обработки воды хозяйственно-бытового назначения.

Наибольший прогресс в теории защиты металлов от коррозии достигнут Г.В.Халдеевым благодаря использованию ингибиторов, избирательно взаимодействующих с дефектами структуры металла.

Именно дефекты кристаллической структуры - так называемые дислокации - являются центрами развития коррозионного процесса. Напомним, что основным нежелательным результатом коррозии металла является его разрушение за счёт выхода ионов металла из кристаллической решётки в водную среду.

Разработанные Г.В.Халдеевым и др. способы защиты металлов от коррозии включают катодную активацию выходов дислокаций на поверхность металла и введение в коррозионную среду адсорбирующихся ингибиторов. В качестве агентов, активирующих выходы дислокаций, использовали, например, хлорид-, бромид-, йодид-ионы; а в качестве адсорбирующегося ингибитора — цинковый комплекс дитиофосфоновой кислоты. Предложенные способы эффективны для защиты от коррозии α-железа при плотности дислокаций 1013-1014 м^–2. Однако из-за дефицитности и токсичности используемых веществ способы, предложенные Г.В.Халдеевым не получили широкого распространения.

Автором настоящей статьи изобретён новый способ защиты стального оборудования теплосетей от коррозии в нейтральных и щёлочных водных средах, основанный на сочетании контроля содержания кислорода и значения рН водной среды с введением в водную среду ингибитора коррозии, содержащего цинковый комплекс оксиэтилидендифосфоновой кислоты.

В статье подробно рассматривается этот новый эффективный способ защиты стального оборудования тепловых сетей от коррозии в нейтральных и щелочных водных средах.

Сущность данного изобретения можно охарактеризовать как саморегулирующийся процесс ингибирования коррозии, управляемый структурой поверхности металла. Достигаемый этим путём результат - значительное уменьшение количества ингибитора, необходимого для эффективной защиты стального оборудования. Благодаря этому, во-первых, достигается экономический эффект, а во-вторых, улучшаются санитарно-гигиенические качества обработанной воды.

С точки зрения экологии и гигиены, описанный способ также имеет преимущества перед ранее известными решениями. Предельно допустимая концентрация препарата «ОПТИОН-313-2» в воде систем горячего водоснабжения, согласно экспертному заключению НИИ медицины труда РАМН от 23.01.2008 г. № 188, составляет 10 мг/дм³. В большинстве случаев концентрация ингибитора, необходимая для получения высокой (не менее 90%) степени защиты, не превосходит этой величины. В таких случаях вода, обработанная описанным способом, сохраняет пригодность к использованию для хозяйственно-бытовых нужд и даже для питья.

Помимо эффективной защиты стального оборудования теплосетей от коррозии, цинковый комплекс оксиэтилидендифосфоновой кислоты предотвращает образование отложений минеральных солей на поверхностях технологического оборудования. Благодаря этому данный способ является универсальным и может иметь весьма широкую область применения - как в энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве для защиты теплотехнического оборудования и трубопроводов, так и в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической промышленности для защиты оборудования в системах с водяным охлаждением. Для дозированного введения ингибитора в воду наиболее целесообразно использовать устройства «Иж-25» и «Комплексон-7», положительно зарекомендовавшие себя на многих предприятиях.

Полный иллюстрированный вариант статьи "Эффективный способ защиты стального оборудования инженерных сетей от коррозии" Вы можете найти здесь.

Защита металлов

Защита металлов от коррозии

Проблема защиты металлов от коррозии и, в частности, защиты стального оборудования от коррозии, является очень важной для большинства отраслей промышленности, транспорта и энергетики.

Защита от солеотложений и коррозии

Если у Вас имеются проблемы, связанные с коррозией и (или) солеотложением в теплоэнергетическом оборудовании, в тепловых сетях, в системе горячего водоснабжения, мы можем помочь Вам выбрать необходимое оборудование и технологию противонакипной и противокоррозионной обработки воды.
Для этого Вам необходимо обратиться к нам по телефонам: (3412) 91-62-65, 8-909-067-64-39, факсу: (3412) 91-62-65, электронной почте: chaus@uni.udm.ru, isk@uni.udm.ru, направив максимально подробные сведения в форме опросного листа.

Адрес электронной почты: chausoff@yandex.ru

Сайт рассылки: http://labudgup.ru/

С уважением, Ф.Ф.Чаусов.

Вы хотите знать самые последние новости со всего мира?

Архив почтовых рассылок:

Противокоррозионная и противонакипная обработка воды