Укажите применение ингибиторов коррозии в промышленных условиях

Ингибиторы коррозии - вещества, введение которых в небольшом количестве в агрессивную среду тормозит процесс коррозионного разрушения и изменение механических свойств металлов и сплавов.

Широкое применение ингибиторов коррозии в нефтяной и газовой промышленности объясняется тем, что в процессе добычи, подготовки и транспортировки нефти, газа и воды оборудование и сооружения, изготовленные в основном из конструкционных углеродистых сталей, эксплуатируются в условиях агрессивных коррозионных сред.

Отличительная черта метода защиты конструкций от коррозии с помощью ингибиторов - это возможность при небольших капитальных затратах замедлить их коррозионное разрушение, даже если эти конструкции или оборудование давно находились в эксплуатации. Кроме того, введение ингибиторов в любой точке технологического процесса может оказать эффективное защитное действие и на оборудование последующих технологических стадий (подготовки и транспортировки продукции).

Ингибиторная защита может быть применена как самостоятельный метод защиты от коррозии, а также в сочетании с другими методами - как комплексная защита.

Количественная оценка действия ингибитора (при определенной его концентрации в среде) на скорость коррозионного процесса характеризуется эффективностью защитного действия z или коэффициентом ингибирования g.

Эффективность защитного действия ингибитора определяют на основании результатов лабораторных или промысловых испытаний по уравнению:

К_m - K_mз

z = ¾ ¾ ¾ 100%, (5.1)

К_m где:

К_m - скорость коррозии металла в коррозионной среде, не содержащей ингибитора, г/(м²*ч);

К_mз - скорость коррозии металла в тех же условиях, но при наличии в среде ингибитора, г/(м²*ч).

Коэффициент ингибирования определяется по уравнению К_m

g = ¾ (5.2)

К_mз

Изменяя скорость коррозии, ингибиторы влияют на кинетику электрохимических реакций. По этому признаку ингибиторы делятся на анодные, катодные и смешанные.

Анодные ингибиторы тормозят только анодный процесс, уменьшая скорость перехода ионов металла в раствор и сокращая активные части электрода вследствие пассивации. Если же процесс коррозии частично контролируется скоростью катодной реакции, а ингибитор подавляет анодную реакцию, уменьшая активную часть электрода, интенсивность коррозионного разрушения может увеличиваться. При этом анодный ингибитор может оказаться опасным, если концентрация его в растворе недостаточна или доступ его к отдельным частям оборудования затруднен.

Катодные ингибиторы безопасные во всех случаях, так как при любых концентрациях они уменьшают скорость коррозии вследствие ионизации кислорода, диффузии кислорода к катоду или разряда ионов водорода. Однако они менее эффективны, чем анодные.

Смешанные ингибиторы при всех видах контроля скорости коррозионного процесса имеют преимущества перед анодными, так как они менее опасны и не приводят к росту интенсивности коррозии.

Способность замедлять коррозию металлов в агрессивных средах обладает множество неорганических соединений. К ним относятся хроматы, ингибиторы-нейтрализаторы (водное растворы аммиака, углекислый натрий, бикарбонат натрия, силикат натрия), полифосфаты и др.

В нефтяной и газовой промышленности в настоящее время преимущественно применяют высокомолекулярные органические ингибиторы на основе алифатических и ароматических соединений, имеющих в своем составе атомы азота, серы и кислорода с кратными связями.

Молекулы ингибиторов, доноры электронов, адсорбируются на активных местах поверхности металла, образуя с ним химические соединения. Это обусловливается природой металла и электронной структурой молекулы ингибитора. В результате химосорбции происходит торможение скоростей анодной и катодной реакций и, следовательно, уменьшение скорости коррозии металла.

Наличие двух жидких фаз в коррозионных средах нефтяной и газовой промышленности обусловило возможность применения углеводородрастворимых и водорастворимых ингибиторов коррозии.

Углеводородрастворимые ингибиторы значительно снижают скорость коррозии не только в углеводородной, но и водной фазе среды, поэтому их целесообразно использовать для защиты оборудования от коррозии в двухфазных или углеродных средах.

Применение углеводородрастворимых ингибиторов для защиты оборудования от коррозии в водных средах имеет определенные недостатки: необходимы затраты нефти или нефтепродуктов для приготовления раствора перед введением ингибитора; при защите от коррозии оборудования системы поддержания пластового давления снижает проницаемость нефтесодержащих пластов и увеличивается число кислотных обработок для увеличения приемистости нагнетательных скважин. Для защиты оборудования от коррозии в водной среде целесообразно применять водорастворимые ингибиторы.

При использовании смеси ингибиторов возможно увеличение эффективности защиты (синергизм) или ослабление эффективности защиты (антагонизм).

Эффект синергизма объясняется сопряженной адсорбцией системы ингибиторов, обладающих разным строением и свойствами и наиболее полно защищающих различные энергетическинеоднородные участки поверхности металла.

Возникновение антагонизма в смеси ингибиторов вредно, и такие сочетания ингибиторов недопустимы.

Для большинства органических ингибиторов характерно увеличение их защитного действия по мере роста их концентрации до какого-то предельного значения; при дальнейшем увеличении концентрации эффективность защитного действия не меняется. В каждом конкретном случае оптимальную концентрацию ингибитора определяют эмпирически. Например, ингибитор И-1-А обеспечивает надежную защиту стали от наводороживания при его концентрации в среде 0,1 кг/м³, тогда как при использовании ВИСКО-904 такая же эффективность достигается при концентрации более 0,5 кг/м³.

 

 

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться: