BR112015032305A2 - Método de suprimir a corrosão de uma superfície metálica corrosível - Google Patents
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Abstract
São fornecidos métodos de suprimir a corrosão de uma superfície metálica corrosível que contata uma corrente de água em um sistema hídrico, o método compreendendo: (a) introduzir na corrente de água uma dose de injeção de uma composição de tratamento compreendendo um inibidor de corrosão, a dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um primeiro período de tempo e a corrente de água tendo uma primeira concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; (b) depois reduzir a quantidade de composição de tratamento que é introduzida na corrente de água; e (c) depois do primeiro período de tempo, manter uma segunda concentração de inibidor de corrosão na corrente de água durante um segundo período de tempo, a segunda concentração sendo menos do que 25 % da concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo. Também é fornecida, depois do segundo período de tempo, introduzindo na corrente de água uma segunda dose de injeção do inibidor de corrosão, a segundo dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um terceiro período de tempo, a terceira concentração sendo maior do que a segunda concentração.
Description
[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. 61/839.848, depositado em 26 de Junho de 2013. A divulgação do pe- dido anterior é por meio deste incorporada por referência aqui em sua totalidade.
[002] Este pedido é dirigido a métodos para tratamento com inibi- dor de corrosão em sistemas hídricos, tais como aqueles usados em processos industriais.
[003] O tratamento de corrosão em sistemas hídricos é tipica- mente obtido por aplicação contínua de vários inibidores de corrosão na água incluindo, por exemplo, fosfatos, polímero, cromatos, zinco, molibdatos, nitritos, e combinações destes. Estes inibidores trabalham pelo princípio de mudar o potencial de corrosão eletroquímica do metal em corrosão na direção positiva indicando o retardo do processo anó- dico (controle anódico), ou deslocamento na direção negativa indican- do principalmente retardo do processo catódico (controle catódico). Inibidores de corrosão agem sobre o cátodo e/ou ânodo da célula de corrosão.
[004] Um método comum e prático de proteção contra corrosão é mudando-se o ambiente em torno das superfícies metálicas. Devido à esta razão, em programas de tratamento anticorrosão convencionais, tratamento contínuo de inibidores de corrosão é aplicado. O mecanis- mo de inibição da corrosão foi considerado requerer uma dose contí- nua por causa da natureza em equilíbrio da película inibidora. Se a do- se de manutenção do inibidor for interrompida, taxas de corrosão ten- dem a aumentar bastante rapidamente visto que a película inibidora precisa de reposição contínua. Na ausência de qualquer inibidor, a pe-
lícula deteriora rapidamente. Entretanto, aplicar inibidores contínuos em níveis altos é associado com um custo alto e pode ser particular- mente proibitivo de custo naqueles exemplos em que o volume de consumo de água é alto. Métodos de tratamento contínuo também im- pactam a corrente efluente dos sistemas hídricos tratados e podem resultar em problemas de toxicidade, preocupações ambientais e/ou custos adicionais associados com tratamento corretivo ou manejo realçado da corrente efluente.
[005] Historicamente, o uso de compostos de estanho como um inibidor de corrosão foi o assunto de alguma experimentação em sis- temas hídricos como aqueles descritos acima. Sais estanosos são co- nhecidos inibir a corrosão mas, ao contrário de inibidores de corrosão mais convencionais, o mecanismo pelo qual os sais estanosos inibiram a corrosão não foi bem entendido. Programas de inibição de corrosão prévios utilizaram os sais estanosos em grande parte na mesma ma- neira como inibidores de corrosão convencionais em que uma dose de manutenção dos inibidores estanosos foi introduzida nos sistemas aquosos para manter continuamente uma concentração de estanho mínima de modo a ser eficaz. Exemplos de tais métodos da técnica anterior podem ser encontrados em, por exemplo, Patente U.S. N o
7.910.024 de Stapp et al. e Patentes U.S. Nos 6.001.156 e 6.200.529 de Riggs, Jr., os conteúdos das quais são incorporados aqui por refe- rência, em suas totalidades.
[006] Além disso, práticas de inibição da corrosão convencionais com compostos de estanho não foram capazes de eficazmente tratar do problema de manter uma quantidade eficaz de Estanho(II) em solu- ção o bastante para formar uma película protetiva na superfície do me- tal corrosivo sem perder a forma ativa, Estanho (II), devido à oxidação de fase em massa e precipitação a Estanho (IV). Estes e outros pro- blemas são dirigidos pela presente divulgação. É um objetivo desta divulgação fornecer métodos para uso melhorado e eficaz de inibido- res de corrosão com base em estanho propondo-se um conceito de alimentação de injeção de aplicar o inibidor de corrosão por um perío- do de tempo curto para formar uma película estável e persistente de Estanho (IV) sobre a superfície metálica. Esta película de Estanho (IV) é mostrada durar alguns dias com nenhum mais inibidor presente e a película também é mostrada durar muito mais com uma dose de servi- ço muito pequena de inibidor de corrosão.
[007] Em uma primeira modalidade, é fornecido um método de suprimir a corrosão de uma superfície metálica corrosível que contata uma corrente de água em um sistema hídrico, o método compreen- dendo: (a) introduzir na corrente de água uma dose de injeção de uma composição de tratamento compreendendo um inibidor de corrosão, a dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um primeiro período de tempo e a corrente de água tendo uma primeira concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; (b) depois reduzir a quantidade de composição de tratamento que é introduzida na corrente de água; e (c) depois do primeiro perío- do de tempo, manter uma segunda concentração de inibidor de corro- são na corrente de água durante um segundo período de tempo, a se- gunda concentração sendo menos do que 25 % da concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo.
[008] Em uma segunda modalidade, é fornecido um método de suprimir a corrosão de uma superfície metálica corrosível que contata uma corrente de água em um sistema hídrico, o método compreen- dendo: (a) introduzir na corrente de água uma primeira dose de injeção de inibidor de corrosão, a primeira dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um primeiro período de tempo e a corren- te de água tendo uma primeira concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; (b) depois do primeiro período de tempo, manter uma segunda concentração de inibidor de corrosão na corrente de água durante um segundo período de tempo, a segunda concentração sendo menos do que 25 % da concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; e (c) depois do se- gundo período de tempo, introduzir na corrente de água uma segunda dose de injeção do inibidor de corrosão, a segunda dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um terceiro período de tempo, a terceira concentração sendo maior do que a segunda con- centração.
[009] A Figura 1 é um gráfico que ilustra os requisitos dos siste- mas de inibidor de corrosão e alimentação de um inibidor de corrosão por dosagem de injeção e dosagem de serviço de acordo com uma modalidade;
[0010] A Figura 2 é um gráfico que ilustra os requisitos dos siste- mas de inibidor de corrosão e alimentação de um inibidor de corrosão por dosagem de injeção e dosagem de serviço de acordo com uma modalidade;
[0011] A Figura 3 é um gráfico que ilustra os requisitos dos siste- mas de inibidor de corrosão e alimentação de dois inibidores de corro- são por dosagem de injeção de acordo com uma modalidade;
[0012] A Figura 4 é um gráfico que ilustra taxas de corrosão para amostras expostas a vários métodos de tratamento de acordo com modalidades;
[0013] A Figura 5 é um gráfico que ilustra as concentrações de vá- rios inibidores de corrosão em um sistema hídrico com o passar do tempo; e
[0014] A Figura 6 é uma imagem espectroscópica fotoeletrônica de raio X de uma amostra de cupom de aço doce escaneada tratada com uma dose de injeção de inibidor de corrosão.
[0015] Modalidades dos métodos divulgados aplicam-se à desco- berta de inibição da corrosão melhorada a sistemas hídricos incluindo, mas não limitados a torres de resfriamento, sistemas de distribuição de água, caldeiras, água e canais que carregam salmoura, tanques de armazenamento e semelhantes.
[0016] Modalidades dos métodos são particularmente úteis com torres de resfriamento em processos hídricos industriais. A inibição da corrosão melhorada pode ser obtida em custo mais baixo e com me- nos impacto ambiental alimentando-se inibidores de corrosão em uma maneira intermitente. Ambas as modalidades do método divulgado formam uma película inibidora muito tenaz e persistente sobre a super- fície do metal corrosível por alimentação de injeção de um inibidor de corrosão (isto é, liberar uma dose mais alta do que a taxa de aplicação regular inicialmente e/ou intermitentemente) por um período de tempo curto. A alimentação de injeção subsequente, também pode ser de- nominada como dosagem de serviço, é depois realizada em intervalos intermitentes para satisfazer as demandas do sistema e superfície me- tálica e para manter a película inibidora estável sobre a superfície me- tálica. Como explicado abaixo, os métodos de alimentação intermiten- tes de injeção e serviço são particularmente úteis para inibidores de corrosão estanosos.
[0017] Estes métodos de alimentação intermitentes podem resultar em uma redução significante na quantidade de inibidor de corrosão necessário, o que é benéfico para o ambiente e reduz o custo do tra- tamento. Os métodos de alimentação intermitentes também podem levar em consideração o tratamento mais econômico de sistemas de volume grande incluindo, por exemplo, aplicações diretas únicas e ou- tros sistemas em que o consumo de água e perdas apresentam um desafio significante para dosagem e controle usando tratamentos anti- corrosão convencionais. A alimentação intermitente de injeção e servi- ço também reduz muito a quantidade de inibidor(es) de corrosão, tais como sais estanosos, necessários para proteger o sistema tratado re- duzindo-se perdas consuntivas associadas com oxidação e descarga de água do sistema.
[0018] Modalidades do método de alimentação intermitente usan- do inibidores estanosos também são benéficas se o efluente do siste- ma tratado está sendo usado em uma maneira ou para um propósito onde um inibidor convencional seria considerado como um contami- nante ou de outro modo prejudicial ao uso intencionado. Tais inibido- res de corrosão com base em estanho são mais tolerantes de dosa- gem excessiva quando comparados a programas de zinco ou fosfato convencionais que contam com dispersantes poliméricos para suprimir a formação de depósitos indesejados.
[0019] Outros sais metálicos reativos, por exemplo, sais metálicos de zircônio e/ou titânio, também podem ser usados em métodos de alimentação intermitentes de acordo com a presente divulgação. De fato, modalidades dos métodos divulgados devem ser operáveis com qualquer sal metálico capaz de formar óxidos metálicos estáveis resis- tentes à dissolução sob as condições no sistema alvejado.
[0020] Metais particularmente adequados para o uso com os mé- todos divulgados são multivalentes, por exemplo, são encontrados em pelo menos dois estados de oxidação diferentes, MX+ e MY+, em que o íon metálico em estado de oxidação inferior, tal como Estanho(II), é mais solúvel em soluções aquosas do que um íon metálico em estado de oxidação superior, tal como Estanho(IV). Para tais metais, a espé- cie em estado de oxidação inferior pode ser introduzida no sistema tra- tado, por exemplo, introduzindo-se um sal metálico diretamente ou alimentando-se uma solução concentrada no sistema tratado. Acredi-
ta-se que os compostos estanosos possam passar por oxidação nas superfície metálicas vulneráveis, isto é, aquelas superfícies em neces- sidade de proteção contra corrosão, e formem uma película protetiva insolúvel. Estas superfícies metálicas também podem reagir com os compostos estanosos para formar complexos de metal-estanho, que novamente formam películas protetivas sobre a superfície metálica.
[0021] Sem intencionar estar ligado pela teoria, inibidores estano- sos aplicados de acordo com os métodos divulgados parecem formar uma película protetiva sobre metais reativos por pelo menos três me- canismos.
[0022] Um primeiro mecanismo envolve formar uma camada de hidróxido estanoso insolúvel sob as condições alcalinas no cátodo. Es- te hidróxido estanoso parece oxidar ainda mais para formar uma ca- mada de óxido de estanato, que é ainda mais insolúvel, resultando em uma película protetiva que é resistente à dissolução a partir da super- fície mesmo na ausência de sais estanosos na água de processo.
[0023] Um segundo mecanismo pode ser obtido sob condições ácidas ou na presença de oxidantes de superfície, por exemplo, íons férricos ou cúpricos, por meio dos quais os sais estanosos podem ser diretamente oxidados a sais de estanato altamente insolúveis. Estes sais de estanato depois precipitaram sobre a(s) superfície(s) metáli- ca(s) para formar uma camada protetiva e fornecer a função de inibi- ção da corrosão desejada.
[0024] Um terceiro mecanismo pode ser obtido sob condições al- calinas por meio das quais óxidos metálicos existentes são reduzidos a formas reduzidas mais estáveis que incorporam sais de estanato in- solúveis em uma película híbrida.
[0025] Em cada um destes mecanismos, o resultado final é uma película de estanato, Estanho (IV), formada sobre ou na superfície me- tálica. A insolubilidade e estabilidade da película de estanato resultan-
te fornece uma barreira eficaz contra corrosão por um período de tem- po limitado mesmo na ausência de espécies estanosas adicionais sendo fornecidas no componente aquoso do sistema tratado.
[0026] O método e maneira pelos quais um tratamento contra cor- rosão é infundido em uma corrente de água não é particularmente limi- tado por esta divulgação. O tratamento pode ser infundido no sistema hídrico em uma torre de resfriamento, por exemplo, ou qualquer local adequado da corrente de água no sistema hídrico. Métodos para in- fundir o tratamento contra corrosão, incluindo controlar o fluxo da infu- são, podem incluir um sistema de válvulas múltiplas ou semelhantes, como seria entendido por uma pessoa de habilidade comum na técni- ca. Além disso, o controle do tratamento enquanto no sistema não é particularmente limitado. O controle da infusão, incluindo frequência, duração, concentrações, quantidades de dosagem, tipos de dosagem e semelhantes, podem ser controlados manualmente ou automatica- mente através de, por exemplo, um algoritmo ou um meio executável por computador, tal como uma CPU. Estes controles podem ser ainda implementados com dados e capacidades de leitura baseada em histó- rico e circuitos de retroalimentação para adaptar automaticamente re- gimes de dose de injeção e serviço às condições ambientais do siste- ma e superfície metálica.
[0027] O tratamento pode permanecer no sistema por um ciclo completo (isto é, através de um trocador de calor, etc.) ou vários ci- clos, e é depois gradualmente removido do sistema com a água de processo no sistema, por exemplo, através de técnicas de remoção por purgação conhecidas no caso de uma água de resfriamento. Inibi- dores de corrosão são consumidos dentro de um sistema tratado em vários modos. Estas vias de consumo podem ser categorizadas con- forme a demanda do sistema e demanda da superfície. Juntamente, demanda do sistema e demanda da superfície compreendem deman-
da do inibidor total.
[0028] A demanda do sistema, em muitos cenários, é atribuída à presença de oxigênio, halogênios, outras espécies oxidantes e outros componentes no sistema aquoso que podem reagir com ou remover, e desse modo desativar ou consumir, o inibidor. Com tratamentos com sal estanoso, por exemplo, espécies oxidantes podem converter os íons estanosos de Estanho(II) preferidos a íons estanato de Esta- nho(IV) amplamente ineficazes (pelo menos na corrente de água do processo). A demanda do sistema também inclui perdas de inibidor associadas com perda de água em massa através de, por exemplo, purgação e/ou outras descargas do sistema tratado. A demanda do sistema, entretanto, não inclui o inibidor que liga-se a ou de outro mo- do reage com as superfícies metálicas umedecidas.
[0029] A demanda da superfície é o consumo do inibidor atribuído à interação entre o inibidor e uma superfície metálica reativa. A de- manda da superfície declina conforme o inibidor forma uma película ou camada protetiva sobre aquelas superfícies metálicas que foram vul- neráveis à corrosão. Uma vez que todas as superfícies umedecidas foram adequadamente protegidas, a demanda da superfície será nada ou quase nada. Porque os métodos de alimentação intermitentes de acordo com modalidades focam em tratar o metal ao invés de tratar a água, uma vez que a demanda da superfície é reduzida a valores pró- ximos a zero, a quantidade de alimentação de inibidor pode ser subs- tancialmente reduzida ou ainda terminada por algum período de tempo sem comprometer a efetividade do programa de inibição da corrosão.
[0030] Em uma primeira modalidade, é fornecido um método de suprimir a corrosão de uma superfície metálica corrosível que contata uma corrente de água em um sistema hídrico, o método compreen- dendo: (a) introduzir na corrente de água uma dose de injeção de uma composição de tratamento compreendendo um inibidor de corrosão, a dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um primeiro período de tempo e a corrente de água tendo uma primeira concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; (b) depois reduzir a quantidade de composição de tratamento que é introduzida na corrente de água; e (c) depois do primeiro perío- do de tempo, manter uma segunda concentração de inibidor de corro- são na corrente de água durante um segundo período de tempo, a se- gunda concentração sendo menos do que 25 % da concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo.
[0031] A superfície metálica corrosível pode ser um metal ou liga selecionado do grupo consistindo em metais ferrosos, alumínios metá- licos, latão, ligas contendo cobre, e aços galvanizados.
[0032] Dependendo do sistema particular, a alimentação pode ser implementada em vários modos. Nesta modalidade, como mostrado nas Figuras 1 e 2, o tratamento é primeiro dosado por injeção através de uma "porção" ou "pulso" compreendendo uma concentração muito mais alta durante um primeiro período de tempo do que em alimenta- ções subsequentes. O efeito do período da porção ou dose de injeção é mostrado nas Figuras 1 e 2 nos dias 1 a 7 onde a concentração de inibidor é mais alta. Em algumas modalidades, o efeito do primeiro pe- ríodo de dosagem pode durar em qualquer lugar na faixa de 2 horas a 2 dias, de 4 horas a 24 horas, por exemplo. A efetividade do tratamen- to de dose de injeção será uma função da duração da alimentação e concentração da dose de injeção. Como tal, controlar estes fatores é importante em chegar ao plano de dosagem ideal para um sistema particular. A duração do período da porção ou dose de injeção período pode variar de 5 minutos a 2 dias, ou mais preferivelmente, de 10 mi- nutos a 24 horas.
[0033] A quantidade da injeção inicial pode ser aplicada com base na demanda do sistema e demanda da superfície pelo inibidor. Contro-
lar a dose de injeção pode utilizar vários parâmetros associados com demandas de superfície e sistema incluindo, por exemplo, a concen- tração de produtos de corrosão na água ou a demanda de uma super- fície do metal pela espécie de redução. Outros parâmetros tais como taxas de corrosão em linha e/ou potencial de redução de oxidação (ORP) também podem ser usados para controlar a frequência da dose de injeção ou monitorar o desempenho do sistema.
[0034] O tratamento de dose de injeção pode incluir, além do inibi- dor de corrosão ou um sal deste, tal como cloreto de Esta- nho(II)/estanoso ou semelhantes, muitos outros materiais. Por exem- plo, o tratamento pode compreender, pelo menos um de ácido cítrico, benzotriazol e ácido 2-butenodioico (Z), bicarbonatos para aumentar a alcalinidade da solução, um dispersante polimérico, tal como ácido 2- acrilamido-2-metilpropano sulfônico (AMPS), para inibir o sedimento ou sujeira, e ácido polimaleico (PMA) para inibir a escamação. O tra- tamento pode incluir, por exemplo, ChemTreat FlexPro™ CL5632, fa- bricado por ChemTreat, Inc., ou semelhantes.
[0035] As Figuras 1 a 3 ilustram um fenômeno único do método de dose de injeção. Como mostrado nas Figuras 1 a 3, a demanda do sis- tema pelo inibidor de corrosão permanece relativamente constante du- rante o curso de 19 dias. Durante o ciclo de dose de injeção (dias 1 a 7), a demanda da superfície pelo inibidor cai precipitadamente dos di- as 2 a 6. Isto é devido à formação da camada de Estanho(IV) sobre a superfície do metal, que diminui a demanda global da superfície pelo inibidor adicional (Estanho(II)).
[0036] De acordo com esta modalidade, a concentração do trata- mento na corrente de água de processo durante o período de dose de injeção pode ser de cerca de 50 ppm a 500 ppm. A concentração do tra- tamento durante o período de dose de injeção é preferivelmente de cerca de 100 ppm a 300 ppm, ou mais preferivelmente, cerca de 200 ppm. A concentração do componente inibidor de corrosão ativo (por exemplo, Estanho(II)) na corrente de água de processo durante o período de dose de injeção pode ser de cerca de 0,1 a 1000 ppm, cerca de 0,2 ppm a 50 ppm, ou cerca de 0,5 a 10 ppm. Uma concentração de tra- tamento com estanho de, por exemplo, 1 a 10 ppm seria esperada como suficiente para um sistema hídrico de resfriamento típico. A con- centração do inibidor de corrosão ativo é preferivelmente de cerca de 0,2 ppm a 20 ppm, 0,1 ppm a 10 ppm, ou mais preferivelmente, de cerca de 1,5 ppm a 5 ppm, e o mais preferivelmente cerca de 3 ppm.
[0037] Nos estágios iniciais do tratamento em um sistema com su- perfícies metálicas em corrosão e/ou expostas existentes, a demanda de inibidor total será alta mas diminuirá conforme as superfícies metá- licas são submetidas à passivação pelo tratamento com inibidor. Um ponto final no tratamento é atingido onde todas as superfícies são submetidas à passivação e apenas a demanda do sistema (superfície não metálica) permanece. Uma vez que passivação eficaz é obtida usando o(s) período(s) de tratamento, o sistema pode ser operado por períodos prolongados sem a necessidade de qualquer outra adição de inibidor de corrosão ou com um nível substancialmente reduzido de inibidor de corrosão.
[0038] A corrosão no sistema hídrico pode ser ainda tratada apli- cando-se pelo menos uma dose de manutenção ou serviço durante um segundo, terceiro, quarto, etc., período de tempo, e preferivelmente doses de serviço recorrentes periódicas, do tratamento compreenden- do o inibidor de corrosão. A dose de serviço pode ocorrer com ou ime- diatamente depois da dose de injeção ou pode ser aplicada apenas depois que a demanda da superfície aumenta, por exemplo, 2 a 30 dias depois da dose de injeção. Por exemplo, como mostrado na Figu- ra 1, a dose de serviço é aplicada nos dias 10 e 15 e, como mostrado na Figura 2, a dose de serviço é aplicada no dia 15. Dependendo do sistema, o tratamento com a dose de serviço pode manter níveis de corrosão eficazes quando o período entre as doses de serviço está na faixa de cerca de 2 a 20 dias por dose, preferivelmente 2 a 10 dias por dose, ou mais preferivelmente de 3 a 8 dias.
[0039] A Figura 1 ilustra um fenômeno único dos métodos de dose de injeção e dose de serviço subsequente. Como mostrado na Figura 1, conforme a demanda da superfície para o inibidor começa a aumen- tar no dia 10 (e novamente no dia 15), a dose de serviço de concen- tração baixa é aumentada em resposta ao aumento na demanda da superfície. Desta maneira, o regime de dose de serviço é controlado de acordo com a demanda da superfície monitorada e detectada. A Figura 2 ilustra uma aplicação de dose de serviço preventiva. Como mostrado na Figura 2, pode ser benéfico aumentar a concentração da dose de serviço (ver o dia 16) mesmo na ausência de uma elevação na demanda da superfície de modo a tratar proativamente a corrosão. Em alguns casos, dependendo da severidade da espécie corrosiva na água, a concentração da dose de serviço pode ser igual a ou maior do que a concentração da alimentação de injeção inicial.
[0040] A efetividade do tratamento com dose de serviço será uma função da duração da alimentação e concentração da dose de injeção. O tratamento com dose de serviço pode ter a mesma composição co- mo a dose de injeção. Alternativamente, a composição de tratamento na dose de serviço pode ter uma composição diferente do que aquela usada na dose de injeção. Como debatido em mais detalhe abaixo, no caso de inibidores estanosos, pode ser preferível incluir um agente re- dutor na dose de serviço para manter Estanho em forma de Estanho (II) ativa por períodos de tempo longos, ainda que o agente redutor possa ser ou não desejável para usar na dose de injeção inicial. O mé- todo da dose de serviço é um método reativo por meio do qual depois de um tratamento inicial com inibidor (a dose de injeção) é bem suce-
dido em reduzir a demanda da superfície, "porções" ou "pulsos" sub- sequentes do inibidor são alimentados no sistema. As doses de servi- ço podem ser alimentadas no sistema em regulações de tempo com base em um aumento na demanda da superfície da superfície metálica tratada. A concentração do inibidor obtido durante o período de dose de alimentação de serviço intermitente deve ser suficiente para exce- der a demanda do sistema de valor de referência e desse modo garan- tir que uma porção do inibidor alimentado está disponível para tratar as superfícies metálicas vulneráveis.
[0041] A quantidade da dose de serviço, como a dose de injeção, pode ser aplicada com base na demanda da superfície pelo inibidor. Controlar a dose de serviço com base na demanda da superfície pode utilizar vários parâmetros associados com a demanda da superfície incluindo, por exemplo, a concentração de espécie corrosiva na água ou a demanda de uma superfície do metal pela espécie de redução. Outros parâmetros tais como taxas de corrosão em linha e/ou poten- cial de redução de oxidação (ORP) também podem ser usados para controlar a dose de serviço ou monitorar o desempenho do sistema.
[0042] Preferivelmente, a frequência ou tempo entre as doses de serviço pode ser de cerca de 2 a 30 dias, ou preferivelmente 3 a 7 dias. Mais preferivelmente, o tempo entre as doses de serviço é cerca de 7 dias. Em alguns sistemas, pode ser benéfico manter algum nível contínuo de inibidor de corrosão ativo na corrente de água de proces- so depois do período de injeção inicial, por exemplo, de cerca de 0,05 a 10 ppm, de cerca de 0,05 a 5 ppm, de cerca de 0,1 a 2 ppm ou de cerca de 0,1 a 0,5 ppm. Manter um nível baixo a muito baixo contínuo de inibidor de corrosão ativo depois da dosagem de injeção inicial po- de reduzir a frequência na qual períodos de dosagem de serviço sub- sequentes são necessários. A dose de serviço contínua pode ser in- fundida ininterruptamente por 1 a 30 dias, ou 5 a 20 dias. Mais preferi-
velmente, a dose de serviço contínua é cerca de 10 dias. A segunda concentração de inibidor de corrosão na dose de serviço pode ser zero ou substancialmente zero. A duração, regulação do tempo e concen- tração das doses podem variar com a demanda do sistema como des- crito aqui.
[0043] Nesta modalidade, o segundo período de tempo pode ser mais curto do que o primeiro período de tempo e a segunda concen- tração de inibidor de corrosão pode ser zero ou substancialmente zero. A segunda concentração de inibidor de corrosão pode ser de 5 a 25 % da primeira concentração de inibidor de corrosão. A segunda concen- tração de inibidor de corrosão pode ser de 10 a 20 % da primeira con- centração de inibidor de corrosão. A segunda concentração de inibidor de corrosão pode estar na faixa de cerca de 0,05 ppm a 10 ppm. A se- gunda concentração de inibidor de corrosão pode estar na faixa de cerca de 0,1 a 3 ppm.
[0044] O regime de dose de serviço intermitente pode compreen- der tantas doses de serviço (ciclos) conforme necessário pelo sistema antes de um ponto final dado tal como, por exemplo, quando a de- manda da superfície é zero ou substancialmente zero ou quando a sa- linação no sistema hídrico atinge um nível de limiar que requer a re- moção da purgação, e um retorno à dose de injeção é necessário. O número de ciclos de dose de serviço não é particularmente limitado e pode ser de 1 a 10 ciclos, ou preferivelmente de 2 a 5. Mais preferi- velmente, o número de ciclos é cerca de 2 a 3. A duração, regulação do tempo e concentração das doses podem variar de ciclo a ciclo co- mo descrito aqui. O tempo entre as doses de injeção periódicas e in- termitentes é de cerca de 1 a 30 dias, ou mais preferivelmente, de cer- ca de 3 a 7 dias.
[0045] Em uma segunda modalidade, é fornecido um método de suprimir a corrosão de uma superfície metálica corrosível que contata uma corrente de água em um sistema hídrico, o método compreen- dendo: (a) introduzir na corrente de água uma primeira dose de injeção de inibidor de corrosão, a primeira dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um primeiro período de tempo e a corren- te de água tendo uma primeira concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; (b) depois do primeiro período de tempo, manter uma segunda concentração de inibidor de corrosão na corrente de água durante um segundo período de tempo, a segunda concentração sendo menos do que 25 % da concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; e (c) depois do se- gundo período de tempo, introduzir na corrente de água uma segunda dose de injeção do inibidor de corrosão, a segunda dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um terceiro período de tempo, a terceira concentração sendo maior do que a segunda con- centração.
[0046] Nesta modalidade, depois do segundo período de tempo, uma segunda dose de injeção do inibidor de corrosão pode ser intro- duzida na corrente de água. A segunda dose de injeção sendo intro- duzida na corrente de água durante um terceiro período de tempo, a terceira concentração sendo maior do que a segunda concentração e igual a ou menor do que a primeira concentração. O terceiro período de tempo pode ser mais curto do que o primeiro período de tempo. A terceira concentração de inibidor de corrosão pode ser de 5 a 100 % da primeira concentração da primeira dose de injeção. A terceira con- centração de inibidor de corrosão pode ser de 10 a 20 % da primeira concentração de inibidor de corrosão. A terceira concentração de inibi- dor de corrosão pode estar na faixa de cerca de 0,1 a 1000 ppm, cerca de 0,5 a 50 ppm ou cerca de 1,5 a 5.
[0047] Como será avaliado, a frequência das alimentações de do- se de serviço e a concentração de inibidor necessariamente serão uma função do sistema sendo tratado e pode ser adaptada e/ou ajus- tada empiricamente com base no teste ou dados históricos. Como com a modalidade da alimentação de injeção, a concentração do inibidor obtido durante a alimentação de serviço deve ser suficiente para exce- der a demanda do sistema de valor de referência e desse modo garan- tir que uma porção do inibidor alimentado está disponível para tratar as superfícies metálicas vulneráveis.
[0048] O sucesso da técnica de alimentação de serviço pode ser avaliado monitorando-se a demanda de inibidor total que, quando a demanda da superfície é eficazmente suprimida ou eliminada, será essencialmente igual à demanda do sistema. A demanda do sistema, por sua vez, pode ser medida indiretamente monitorando-se parâme- tros tais como ORP e níveis de oxigenação. Assim, de acordo com uma modalidade, o método de tratamento pode compreender ainda medir e monitorar uma característica da superfície metálica ou corren- te de água particularmente depois da dose de injeção, ou entre cada dose de serviço sucessiva, para determinar um tempo para iniciar a dose de serviço do tratamento compreendendo o inibidor de corrosão, e/ou uma concentração do inibidor na dose de serviço.
[0049] Nesta modalidade, a regulação do tempo de introduzir a dose de serviço é controlada com base no parâmetro medido, e a con- centração do inibidor de corrosão na corrente de água durante o se- gundo período de tempo é menos do que a concentração do inibidor de corrosão na corrente de água durante o primeiro período. A regula- ção do tempo de introduzir a dose de serviço é controlada com base no parâmetro medido, e a concentração do inibidor de corrosão na cor- rente de água durante o segundo período de tempo é menos do que a concentração do inibidor de corrosão na corrente de água durante o primeiro período. O parâmetro medido pode ser indicativo de uma de- manda da superfície da superfície metálica pelo inibidor de corrosão. A duração do segundo período de tempo é controlada com base no pa- râmetro medido. A duração do primeiro período de tempo é controlada com base no parâmetro medido. O parâmetro medido pode ser indica- tivo de uma taxa de corrosão da superfície metálica. O parâmetro me- dido pode ser indicativo de uma concentração de uma espécie oxidan- te no sistema hídrico.
[0050] Se desejado, inibição da corrosão adicional e/ou química de tratamento da água conhecidas na técnica podem ser introduzidas no sistema em combinação com a dosagem de injeção para melhorar ainda mais o desempenho contra corrosão e controlar a deposição de espécies indesejáveis. Como será avaliado, os métodos de alimenta- ção intermitente de acordo com a divulgação podem ser correlaciona- dos com outras químicas de tratamento ou condicionamento que se- riam comprometidas pela presença contínua do inibidor de corrosão. Alternativamente, pacotes de tratamento "principiantes" ou pacotes de tratamento designados para tratar outros parâmetros da operação do sistema podem ser utilizados entre as alimentações intermitentes para melhorar a qualidade do efluente do sistema e/ou reduzir a necessida- de do tratamento com efluente antes da descarga.
[0051] De acordo com uma modalidade, agentes redutores podem ser apenas infundidos com tratamentos durante a dosagem de serviço, visto que isto foi descoberto ser o mais eficaz. Controlar a quantidade de agente redutor, incluindo frequência, duração e concentração, de acordo com métodos descritos aqui, pode levar a métodos de inibição da corrosão mais eficazes. É considerado que agentes redutores tam- bém podem ser usados em dosagem de injeção.
[0052] A composição de tratamento contra corrosão pode incluir adicionar estanho em combinação com um ou mais componentes in- cluindo, por exemplo, polímeros de ácido carboxílico insaturado tais como ácido poliacrílico, ácido homo ou co-maleico (sintetizado a partir de solvente e vias aquosas); copolímeros de acrilato/ácido 2- acrilamido-2-metilpropano sulfônico (AMPS), copolímeros de acrila- to/acrilamida, homopolímeros de acrilato, terpolímeros de carboxila- to/sulfonato/maleato, terpolímeros de ácido acrílico/AMPS; fosfonatos e fosfinatos tais como ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico (PBTC), ácido 1-hidróxi etilideno-1,1-difosfônico (HEDP), ácido amino tris metileno fosfônico (ATMP), ácido 2-hidroxifosfonocarboxílico (HPA), dietilenotriamina penta(ácido metileno fosfônico) (DETPMP), oligômero fosfinossuccínico (PSO); sais de molibdênio e tungstênio incluindo, por exemplo, nitratos e nitritos; aminas tais como N,N- dietilhidroxilamina (DEHA), dietil amino etanol (DEAE), dimetiletanola- mina (DMAE), cicloexilamina, morfolina, monoetanolamina (MEA); azóis tais como toliltriazol (TTA), benzotriazol (BZT), butilbenzotriazol (BBT), azóis halogenados e seus sais.
[0053] Durante aqueles períodos quando não existe nenhum ou apenas um nível mínimo de inibidor de corrosão, o programa de trata- mento pode incluir alimentar uma composição de inibidor de corrosão secundário que pode ou não ser compatível com o inibidor de corrosão primário. Um exemplo de um tal regime de dosagem alternativo é ilus- trado na Figura 3, em que o inibidor de corrosão primário é rotulado como "Inibidor I" e o inibidor de corrosão secundário é rotulado como "Inibidor II".
[0054] Como será avaliado, naqueles exemplos em que o inibidor de corrosão secundário é a algum grau incompatível com o inibidor de corrosão primário, a concentração do inibidor de corrosão secundário seria reduzida antes que o tratamento com "porção" ou "pulso" seguin- te fosse aplicado ao sistema tratado.
[0055] Como mostrado na Figura 3, a aplicação do inibidor secun- dário é controlada para aumentar em resposta a uma diminuição no inibidor primário, que é diminuído em resposta à diminuição na de-
manda da superfície. Nesta modalidade, a concentração de inibidor secundário nivela em torno de 2 ppm depois que a demanda da super- fície é estabilizada pelo inibidor primário.
[0056] O inibidor de corrosão secundário pode incluir, por exem- plo, um ou mais de polímeros de ácido carboxílico insaturado tais co- mo ácido poliacrílico, ácido homo ou co-maleico (sintetizado a partir de solvente e vias aquosas); copolímeros de acrilato/ácido 2-acrilamido-2- metilpropano sulfônico (APMS), copolímeros de acrilato/acrilamida, homopolímeros de acrilato, terpolímeros de carboxilato/ sulfonato/ ma- leato, terpolímeros de ácido acrílico/AMPS; fosfonatos e fosfinatos tais como ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico (PBTC), ácido 1- hidróxi etillideno-1,1-difosfônico (HEDP), ácido amino tris metileno fos- fônico (ATMP), ácido 2-hidroxifosfonocarboxílico (HPA), dietilenotria- mina penta(ácido metileno fosfônico) (DETPMP), oligômero fosfinos- succínico (PSO); sais de molibdênio e tungstênio incluindo, por exem- plo, nitratos e nitritos; aminas tais como N,N-dietilhidroxilamina (DEHA), dietil amino etanol (DEAE), dimetiletanolamina (DMAE), ciclo- exilamina, morfolina, monoetanolamina (MEA); azóis tais como tolil- triazol (TTA), benzotriazol (BZT), butilbenzotriazol (BBT), azóis halo- genados e seus sais.
[0057] O teste preliminar usando cupons de aço doce sugere que uma concentração de tratamento com estanho de cerca de 3 ppm por um período de tratamento de cerca de 12 horas foi suficiente para re- duzir a corrosão em pelo menos 75 % em cupons subsequentemente expostos a água municipal a 50°C por pelo menos 72 horas. Os efeitos protetivos do tratamento foram observados mesmo na ausência de qualquer estanho residual durante o teste de corrosão embora níveis de estanho residual de 0,1 ppm e 0,2 ppm exibiram alguma melhora menor.
[0058] O teste preliminar adicional usando cupons de aço doce sugere que uma concentração de tratamento com estanho de 3 ppm foi capaz de obter proteção máxima em algum ponto entre 4 e 6 horas com tratamento adicional além daquele mostrando pouca ou nenhuma melhora nos resultados de inibição da corrosão.
[0059] Os exemplos seguintes ilustram aplicações dos métodos divulgados aqui. EXEMPLO 1
[0060] No primeiro exemplo, quatro amostras, A, B, C e D, foram testadas. Cada amostra testou um cupom de aço doce corrosivo. A amostra A foi um branco conduzido sem nenhum inibidor de corrosão mas a solução de teste contém o inibidor de crosta e um dispersante. A amostra B foi meramente a dose de manutenção de 0,2 ppm de ini- bidor de corrosão de estanho ativo em combinação com um inibidor de crosta e um dispersante. A amostra B não foi alimentada por injeção com o inibidor. A amostra C foi inicialmente alimentada por injeção com 3 ppm de inibidor de corrosão de estanho ativo por 4 horas e de- pois transferida para solução de teste fresca. Inicialmente, esta solu- ção de teste fresca não teve nenhum inibidor mas foi dosada por ser- viço com 0,2 ppm de inibidor de estanho ativo no final do terceiro dia. Esta solução de teste sempre teve um inibidor de crosta e um disper- sante. A amostra D foi inicialmente alimentada por injeção com 3 ppm de inibidor de corrosão de estanho ativo por 4 horas e depois transfe- rida para solução de teste fresca sem nenhum inibidor de corrosão, mas contendo um inibidor de crosta e um dispersante. A química da água típica usada para todos estes estudos incluiu 200 ppm de cálcio de dureza como CaCO3, 100 ppm de magnésio de dureza como MgCO3, 150 ppm de M-alcalinidade como CaCO3, 50 ppm de sílica como SiO2, 150 ppm de cloretos e pH de 8,4.
Amostra Dose de injeção Dose de serviço (Manutenção) (Passivação) A Nenhum Nenhum inibidor de corrosão; contém inibidor de crosta e dispersante B Nenhum Dose de manutenção de 0,2 ppm de inibidor de corrosão de estanho ativo; contém inibidor de crosta e dispersante C Em 3 ppm de inibidor Inicialmente nenhum inibidor de corrosão, mas de corrosão de esta- foi dosado por serviço com 0,2 ppm de inibidor nho ativo por 4 horas de corrosão de estanho ativo no final do 3 dia; contém inibidor de crosta e dispersante D Em 3 ppm de inibidor Nenhum inibidor de corrosão; contém inibidor de corrosão de esta- de crosta e dispersante nho ativo por 4 horas
[0061] Estes resultados são ilustrados na Figura 4, que representa graficamente a taxa de corrosão eletroquímica do cupom, que é medi- da no eixo y em milipolegada por unidades anuais (mpy) contra o tem- po (dias) medido no eixo x. Taxas de corrosão geralmente altas vari- ando de cerca de 5 mpy a cerca de 9 mpy são observadas para a amostra de controle (Amostra A). Sob condições similares, a Amostra D submetida à passivação (por meio de alimentação de injeção) foi tratada com uma dose de serviço em branco que não continha ne- nhum inibidor de corrosão. A Amostra D mostra que a proteção corro- siva da dose de injeção inicial dura cerca de 4 dias antes da ruptura da película passiva na superfície corrosiva do cupom. Depois de 4 dias, a taxa de corrosão da Amostra D acelera acentuadamente antes de es- tabilizar em uma taxa similar à amostra de controle A. Isto indica que a película de inibidor de corrosão estável dura cerca de quatro dias sem nenhum outro inibidor de corrosão presente no sistema. Este período de tempo pode ser diferente para sistemas e superfícies diferentes.
[0062] A Amostra B (não submetida à passivação) e Amostra C (submetida à passivação) foram ambas tratadas com a mesma dose de serviço contínua (0,2 ppm). Ao contrário da Amostra D, a Amostra B não submetida à passivação continuamente dosada mantém uma taxa de corrosão relativamente baixa próximo ao dia 4 e no dia 7 suge- rindo que a dose contínua tem um efeito anticorrosivo substancial por um mecanismo de formação de película do inibidor de corrosão. A Amostra C também exibe uma taxa de corrosão mais baixa do que a Amostra D depois do dia 4 e no dia 7. Entretanto, a Amostra C subme- tida à passivação (dosada por injeção) e dosada por serviço significan- temente excede em desempenho a Amostra B continuamente dosada depois do dia 1 e através de e além do dia 4. Isto demonstra o efeito anticorrosivo benéfico do tratamento dosado por injeção sozinho (dias 1 a 4), e em combinação com o tratamento dosado por serviço, como mostrado no intervalo em ampliação entre as Amostras B e C depois do dia 4. EXEMPLO 2
[0063] A Tabela 1 abaixo descreve resultados de um segundo exemplo testando quatro amostras, E, F, G e H, em cupons de aço do- ce. A química da água usada para este estudo foi similar àquela des- crita no exemplo 1. Todos os testes contêm um inibidor de crosta e um dispersante nos mesmos níveis de concentração. Dosagem de es- Tipo de espé- TAXA DE CORRO- Teste Tratamento tanho ativo (ppm) cime (mpy) SÃO MÉDIA (mpy) E Alimentado por inje- 3 Aço doce 0,94 ção por 12 horas Dosagem de serviço 0 Para passivação F Alimentado por inje- 3 Aço doce 0,77 ção por 12 horas Dosagem de serviço 0,1 G Alimentado por inje- 3 Aço doce 0,82 ção por 12 horas Dosagem de serviço 0,2 H Nenhuma alimenta- 0 Aço doce 4,30 ção de injeção Dosagem de manu- 0,2 tenção contínua
[0064] As Amostras E, F e G foram dosadas por injeção (submeti-
das à passivação) com 3 ppm de inibidor de corrosão de estanho ativo por 12 horas. A Amostra H, o controle, não foi submetida à passivação mas uma dosagem contínua de inibidor de corrosão foi mantida. Todas as amostras foram transferidas depois da dosagem de injeção para um banho de tratamento (dose de serviço) sem nenhum inibidor (Amostra E), 0,1 ppm de inibidor (Amostra F) e 0,2 ppm de inibidor (Amostras G e H). Três dias depois do tratamento com dose de serviço, os cupons foram examinados quanto à corrosão. A Amostra H exibiu uma taxa de corrosão alta de 4,3 apesar de ser continuamente tratada por dose. As Amostras E, F e G exibiram taxas de corrosão respectivas de 0,94, 77, e 0,82. Estes resultados sugerem que o tratamento com uma dose de injeção de inibidor de corrosão de estanho antes da dosagem de ser- viço leva em consideração concentrações de estanho necessárias mais baixas na solução de tratamento solução. EXEMPLO 3
[0065] A Tabela 2 abaixo descreve resultados de um terceiro exemplo testando quatro amostras, Amostras I, J, K e L, em cupons de aço doce. Estes testes foram voltados para determinar o efeito dos tempos de alimentação de injeção sobre as taxas de corrosão. A quí- mica da água usada foi similar àquela descrita no exemplo 1.
TAXA DE Dosagem de Tipo de CORROSÃO estanho ativo espécime MÉDIA Teste Tratamento (ppm) (mpy) (mpy) I Dosado por injeção por 12 h 3 Aço doce 4,40 Dosagem de serviço 0,1 J Dosado por injeção por 4 ho 3 Aço doce 2,23 Dosagem de serviço 0,1 K Dosado por injeção por 6 ho 3 Aço doce 1,81 Dosagem de serviço 0,1 L Dosado por injeção por 20 h 3 Aço doce 1,80 Dosagem de serviço 0,1
[0066] Todas as amostras foram dosadas por injeção (submetidas à passivação) com 3 ppm de Estanho(II) ativo. Como mostrado na Fi- gura 6, as Amostras I, J, K e L foram submetidas à passivação por 2, 4, 6 e 20 horas, respectivamente. Taxas de corrosão para 2 horas (Amostra I), 4 horas (Amostra J), 6 horas (Amostra K) e 20 horas (Amostra L) foram 4,40, 2,23, 1,81 e 1,80, respectivamente. Estes da- dos mostram que taxas de corrosão variam inversamente com o tempo de passivação tal que tempos de passivação mais longos resultam em taxas de corrosão mais baixas até o ponto quando impacto marginal em diminuição é observado. Por exemplo, existe uma redução de 49,3 % na taxa de corrosão do período de tempo de passivação de 2 a 4 horas, enquanto existe apenas 0,01 % de redução de 6 horas a 20 ho- ras. EXEMPLO 4
[0067] A Figura 5 descreve resultados analíticos de um quarto exemplo sobre o efeito de agentes redutores em manter o Estanho (II) ativo em solução por períodos de tempo longos. Estes dados são im- portantes para que o conceito de alimentação de injeção/alimentação de serviço funcione. Resultados dos testes para as amostras M, N, O e P, são fornecidos na Figura 5. Todas as amostras foram dosadas por serviço com Estanho (II) no tempo zero. O eixo y mede a concentração de Estanho Total, (Amostras M e O), ou Estanho Ativo, Estanho(II), que inclui apenas Estanho(II) (Amostras N e P). Ambas as Amostras O e P também incluíram um agente redutor na solução de tratamento, enquanto as Amostras M e N não (ver a legenda da Figura 5). Como observado na Figura 5, a Amostra P com o agente redutor mantém uma concentração mais alta de Estanho (II) Ativo, 125 horas depois da dose de serviço, quando comparado à Amostra N, que mede o Esta- nho (II) Ativo na ausência de agente redutor. Estes dados indicam que um aditivo de agente redutor à solução de tratamento pode manter concentrações mais altas de Estanho(II), o estado de oxidação ativo para desenvolver uma película protetiva sobre a superfície do cupom e inibir a corrosão, por períodos de tempo mais longos. EXEMPLO 5
[0068] A Tabela 3, abaixo, descreve os resultados de um quinto exemplo com dois estudos de torre de resfriamento piloto (PCT) PCT2 e PCT3, em um sistema hídrico de resfriamento ativo. PCT 2 foi inici- almente dosada por injeção com 1,5 ppm de Estanho (II) ativo e não houve nenhuma dose subsequente do inibidor de corrosão. PCT 3 foi dosada por injeção com 3 ppm de Estanho (II) ativo e dosada por ser- viço com 1,5 ppm de Estanho (II) ativo no 10o dia. Dados da torre de resfriamento piloto Resultados: PCT2: Torre dosada por injeção com 1,5 ppm de Estanho (II) ativo em 5/13/13 e nenhuma outra adição de inibidor de corrosão Cupom 0873 adicionado 5/13/13 Taxa de corrosão de 0,486 depois de 10 dias Cupom 0585 adicionado 5/23/13 Taxa de corrosão de 1,132 depois de 10 dias corrosão do 2o cupom foi 57 % mais alta do que o 1o cupom indicando a perda de Estanho (II) ativo durante os primeiros 10 dias e consequentemente aumento em taxas de corrosão com os cupons subsequentes PCT3: Torre dosada a 200 ppm em 5/13/13 e uma dose de serviço de 1,5 ppm de Estanho (II) ativo foi fornecida no 05/23/13 antes de inserir os segundos cupons no mesmo dia. Cupom 0589 adicionado 5/13/13 Taxa de corrosão de 0,732 mpy Torre dosada por serviço com 100 ppm em 5/23/13 Cupom 0590 adicionado 5/23/13 Taxa de corrosão de 0,790 mpy Corrosão do 2o cupom foi quase a mesma como o 1o cupom
[0069] PCT2 testou duas amostras, Cupom 0873 e Cupom 0585. A torre de resfriamento PCT2 foi dosada por injeção com 100 ppm de PF em 5/13/2013. Subsequentemente nenhuma outra adição de inibi- dor de corrosão foi feita. O Cupom 0873 foi adicionado no mesmo dia e avaliado quanto à taxa de corrosão em 5/23/2013. A taxa de corro- são de 10 dias no Cupom #0585 foi descoberta ser de 0,486 mpy. Um cupom fresco 0585 foi adicionado em 5/23/2013 e avaliado quanto à corrosão de 10 dias e descobriu-se ser de 1,132. A taxa de corrosão do Cupom 0585 adicionado mais tarde foi cerca de 57 % mais alta do que o Cupom 0873 adicionado mais no início sugerindo que o inibidor de corrosão foi usado para a passivação do primeiro cupom. PCT2 demonstra a necessidade de uma boa dose de injeção para manter boas taxas de corrosão.
[0070] PCT 3 testou duas amostras, Cupom 0589 e Cupom 0590. A torre de resfriamento PCT3 foi dosada por injeção com 200 ppm de PF em 5/13/2013 e dosada por serviço com 100 ppm de PF em 5/23/2013. O primeiro cupom (Cupom 0589) foi adicionado exatamente antes da alimentação de injeção de 200 ppm em 5/13/2013 e a taxa de corrosão de 10 dias neste cupom foi de 0,732 mpy. A torre de resfria- mento foi dosada por serviço com 1,5 ppm de Estanho (II) ativo em 5/23/2013 e um cupom fresco (Cupom 0590) foi adicionado imediata- mente depois da dose de serviço. A taxa de corrosão de 10 dias no Cupom 0590 foi de 0,790, que é quase idêntica à taxa de corrosão no primeiro cupom. Os resultados de PCT3 ilustram os efeitos benéficos de dosagem de injeção e dosagem de serviço para manter uma quan- tidade eficaz de inibidor de corrosão na torre de resfriamento. EXEMPLO 6
[0071] A Figura 6 ilustra um sexto exemplo que examina a compo- sição química de um cupom de aço doce submetido à passivação. Es- pectroscopia fotoeletrônica de raio X (XPS) revela a presença da pelí- cula de Estanho(IV) sobre a superfície metálica do cupom. Isto de- monstra que o mecanismo de inibição da corrosão é por oxidação de Es- tanho(II) a Estanho(IV) e que forma uma película insolúvel na superfície metálica do cupom sob estas condições de teste. O pico em 487 eV cor-
responde ao Estanho no estado de oxidação (IV). Análise de XPS si- milar foi conduzida em vários outros metais e ligas tais como, mas não limitados a, cupom de cobre, latão, alumínio, aço galvanizado, etc., e os resultados foram confirmados.
[0072] Será avaliado que as características e funções divulgadas acima, ou alternativas destas, podem ser desejavelmente combinadas em sistemas ou métodos diferentes. Também, várias alternativas, mo- dificações, variações ou melhoras podem ser subsequentemente feitas por aquelas habilitados na técnica, e também são intencionadas a se- rem abrangidas pelas reivindicações seguintes. Como tal, várias mu- danças podem ser feitas sem divergir do espírito e escopo desta divul- gação como definido nas reivindicações.
Claims (15)
1. Método de suprimir a corrosão de uma superfície metáli- ca corrosível que contata uma corrente de água em um sistema hídri- co, o método caracterizado pelo fato de que compreende: (a) introduzir na corrente de água uma dose de injeção de uma composição de tratamento compreendendo um inibidor de corro- são, a dose de injeção sendo introduzida na corrente de água durante um primeiro período de tempo e a corrente de água tendo uma primei- ra concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; (b) depois reduzir a quantidade de composição de trata- mento que é introduzida na corrente de água; (c) depois do primeiro período de tempo, manter uma se- gunda concentração de inibidor de corrosão na corrente de água du- rante um segundo período de tempo, a segunda concentração sendo menos do que 25 % da concentração de inibidor de corrosão durante o primeiro período de tempo; e (d) depois aumentar a quantidade de composição de trata- mento que é introduzida na corrente de água durante o terceiro perío- do de tempo em uma terceira concentração de inibidor de corrosão que é mais alta do que a segunda concentração e está na faixa de 5 a 100 % da primeira concentração.
2. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão é Esta- nho(II).
3. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira concentração do inibidor de corrosão na corrente de água durante o primeiro período de tempo é de cerca de 0,1 a 1000 ppm.
4. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi-
cação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira concentração do inibidor de corrosão na corrente de água durante o primeiro período de tempo é de cerca de 0,5 a 50 ppm.
5. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira concentração do inibidor de corrosão na corrente de água durante o primeiro período de tempo é de cerca de 1,5 a 5 ppm.
6. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda concentração de inibidor de corrosão na corrente de água durante o segundo período de tempo é de cerca de 0,01 ppm a 2 ppm.
7. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda concentração de inibidor de corrosão na corrente de água durante o segundo período de tempo é de cerca de 0,1 ppm a 0,5 ppm.
8. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que o método é eficaz para forne- cer uma película estável de Estanho(IV) sobre a superfície metálica.
9. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: (d) medir um parâmetro da superfície metálica ou corrente de água, (e) introduzir na corrente de água uma segunda dose de in- jeção incluindo o inibidor de corrosão durante o terceiro período de tempo, em que a regulação do tempo de introduzir a segunda dose de injeção é controlada com base no parâmetro medido.
10. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivin- dicação 1, caracterizado pelo fato de que a concentração de inibidor de corrosão durante o terceiro período de tempo é de 10 a 20 % da primeira concentração de inibidor de corrosão.
11. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivin- dicação 20, caracterizado pelo fato de que a terceira concentração de inibidor de corrosão está na faixa de cerca de 0,5 a 50 ppm.
12. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivin- dicação 1, caracterizado pelo fato de que a dose de injeção é uma primeira dose de injeção de inibi- dor de corrosão e a quantidade de composição de tratamento que é introduzi- da na corrente de água durante o terceiro período de tempo é uma se- gunda dose de injeção de inibidor de corrosão.
13. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivin- dicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda concentração de inibidor de corrosão é zero ou substancialmente zero.
14. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivin- dicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a alimen- tação periódica e intermitente de pelo menos uma dose de injeção subsequente do inibidor de corrosão no sistema de água.
15. Método de suprimir a corrosão de acordo com a reivin- dicação 14, caracterizado pelo fato de que o tempo entre as doses de injeções periódicas e intermitentes é de cerca de 2 a 30 dias.
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