DE102004035196B4 - Verfahren zum Hemmen der Dampfphasenkorrosion - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hemmen von Dampfphasenkorrosion von metallischem Gerät.
- Es ist nützlich, metallisches Gerät, z. B. Automotoren, nach der Herstellung auf Lecks zu prüfen, welche eine ordnungsgemäße Funktion des Motors verhindern. Um die Motoren auf Lecks zu prüfen, lässt man Wasser im Kühlraum des Motorblocks zirkulieren und es wird eine hydrostatische Prüfung durchgeführt. Die Motoren werden anschließend für Lagerung, Transport und Montage entleert. Nach dem Entleeren verbleibt eine kleine Menge Flüssigkeit in Vertiefungen am Boden des Motors, welche Korrosion am Metall verursacht. Es ist bekannt, dass ein Gemisch aus einem Amin und einem Azol durch Wasser in flüssiger Form verursachte Korrosion an metallischem Gerät verhindert. Dieses Gemisch verhindert jedoch nicht wirksam Dampfphasenkorrosion, welche nach dem Ablassen des Wassers für die hydrostatische Prüfung aus dem Motorblock durch weiteres Verdampfen des Wassers auftritt. Es bedarf somit der Verhinderung der Dampfphasenkorrosion in derartigem Gerät, insbesondere dort, wo das Gerät Vertiefungen enthält, wo Wasser sich sammeln und verdampfen kann.
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JP 59 208 082 A -
DE 1 220 069 B offenbart wasserhaltige Hydraulikflüssigkeiten, welche korrosionshemmende Zusammensetzungen enthalten. -
DE 1 932 576 C offenbart korrosionshemmende Inhibitorgemische für Frostschutzmittel. -
GB 2 005 244 A -
US 4 711 735 A offenbart korrosionshemmende Kühlmittelzusätze, welche bei der Kühlung von Verbrennungsmotoren verwendet werden. - Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hemmen der Dampfphasenkorrosion von metallischem Gerät, wobei das metallische Gerät Vertiefungen enthält, in denen sich Wasser sammelt, umfassend das Behandeln des Geräts mit einer wirksamen, korrosionshemmenden Menge einer korrosionshemmenden Zusammensetzung umfassend:
- a) ein aliphatisches Amin,
- b) ein Azol, ausgewählt aus (1) Tolyltriazol, (2) Benzotriazol und (3) Gemischen davon, und
- c) ein Benzoat.
- Aldonsäuren, wie im
U.S. Patent 5 597 514 A berichtet, werden in den korrosionshemmenden Zusammensetzungen nicht benötigt. - Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die korrosionshemmenden Zusammensetzungen anorganische Salze, wie Phosphate oder Molybdate, für deren Wirkung nicht benötigen. Das Fehlen anorganischer Salze minimiert auch das Auftreten von Trockenrückständen.
- Jedes wasserlösliche aliphatische oder cycloaliphatische Amin oder aliphatische Alkanolamin, welches bei Raumtemperatur flüssig ist und einen nennenswerten Dampfdruck aufweist, kann als Amin in der korrosionshemmenden Zusammensetzung verwendet werden. Beispiele schließen ein: primäre Amine, wie Methoxypropylamin; sekundäre Amine, wie Dimethylamin und Diethylamin; tertiäre Amine, wie Triethylamin; cycloaliphatische Amine, wie Cyclohexylamin, Piperazin und Morpholin; und Alkanolamine wie Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Diethylethanolamin und Aminomethylpropanol. Bevorzugt wird ein Alkanolamin verwendet, am meisten bevorzugt Triethanolamin.
- Jedes Benzoat kann in der korrosionshemmenden Zusammensetzung verwendet werden. Beispiele schließen ein: Ammoniumbenzoat, Aminbenzoate (z. B. Diethylaminbenzoat), cycloaliphatische Aminbenzoate (z. B. Cyclohexylaminbenzoat), Alkanolaminbenzoate (z. B. Triethanolaminbenzoat). Bevorzugt wird Ammoniumbenzoat verwendet.
- Das Gewichtsverhältnis von Amin zu Azol in der Zusammensetzung beträgt von 50:1 bis 30:1, bevorzugt 35:1 bis 45:1, am meisten bevorzugt etwa 40:1. Das Gewichtsverhältnis von Benzoat zu Azol in der Zusammensetzung beträgt von 40:1 bis 150:1, bevorzugt von 80:1 bis 120:1, am meisten bevorzugt etwa 100:1. Die Menge an im behandelten wässrigen System verwendeter, korrosionshemmender Zusammensetzung beträgt gewöhnlich von 1% bis 5% in Wasser, bevorzugt 1,5% bis 3%.
- Die Komponenten des Korrosionshemmers können getrennt verwendet werden, oder können auf eine Vielzahl Arten vermischt werden, bevor sie zum zu behandelnden wässrigen System zugegeben werden. Die Komponenten können, falls praktisch anwendbar, rein zugegeben werden, oder können vor der Zugabe zum zu behandelnden wässrigen System mit Wasser verdünnt werden. Es hat sich als nützlich herausgestellt, ein Gemisch aus Amin und Azol zu verwenden, das anschließend vor der Zugabe zum zu behandelnden wässrigen System mit dem Benzoat vermischt wird.
- Die Behandlungszeit dauert gewöhnlich einige Monate. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, wird jeglicher Wasserrest in den Vertiefungen des mit dieser Zusammensetzung behandelten, entleerten Motorblocks keinerlei Probleme beim Zugeben der Kühlflüssigkeit und Starten des Motors geben.
- Optionale Komponenten schließen nichtionische oberflächenaktive Mittel ein, insbesondere diejenigen, welche für das Erleichtern der Durchdringung von Ölverunreinigungen nützlich sind. Das Gewichtsverhältnis von oberflächenaktivem Mittel zu korrosionshemmender Zusammensetzung beträgt gewöhnlich von 1:100 bis 1:10.
- Abkürzungen
- Es werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
- AMAZ
- Umfasst etwa 55 Gew.-% deionisiertes Wasser, etwa 44 Gew.-% Triethanolamin (98% aktiv) und etwa 1 Gew.-% Natriumsalz von Tolyltriazol.
- AB
- Umfasst etwa 100 Gew.-% Ammoniumbenzoat.
- Beispiele
- Kontrolle A, Vergleichsbeispiele B und C sowie Beispiele 1 und 2
- (Beispiele unter Verwendung von D9-Gusseisenstreifen)
- Ein D9-Gusseisenstreifen wird in die in Tabelle 1 aufgeführten Lösungen 1 min lang getaucht (10% des Streifens wird eingetaucht). Anschließend wird der gesamte Streifen in Leitungswasser getaucht. Das Ausmaß der Korrosion wird täglich durch visuelle Inspektion beobachtet. Tabelle I (Korrosionstest an D9-Gusseisenstreifen)
Beispiel Lösung Ergebnis1 A Kontrolle Korrosion trat über Nacht auf. Bodenwasser war braun und rostig. Es zeigte sich ein einheitlicher Rostüberzug auf der Ober- und Unterseite und an den Rändern des Streifens. B 3% AB Korrosion trat über Nacht auf. Bodenwasser war braun und rostig. Es zeigte sich ein einheitlicher Rostüberzug auf der Ober- und Unterseite und an den Rändern des Streifens. C 3% AMAZ Punktkorrosion nach 1 Tag sichtbar. 1 1,5% AB 1,5% AMAZ Keine Korrosion nach 2 Wochen. 2 3% AB 3% AMAZ Keine Korrosion nach 2 Wochen. - Die Ergebnisse aus Tabelle I weisen darauf hin, dass ein Gemisch aus Amin, Azol und Ammoniumbenzoat vollständigen Korrosionsschutz von Gusseisen beim Kontakt mit Wasser sowohl in der wässrigen als auch in der Dampfphase bezüglich D9-Gusseisen ermöglicht. Auf der anderen Seite ist sowohl das Gemisch aus Amin und Azol als auch das Ammoniumbenzoat bei alleiniger Verwendung unzulänglich.
- Kontrolle, Vergleichsbeispiele D, E, F und Beispiele 3 und 4
- (Beispiele unter Verwendung von D12-Gusseisenstreifen)
- Diese Beispiele wurden wie vorstehend beschrieben durchgeführt, außer dass ein D12-Gusseisenstreifen in den Versuchen verwendet wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt. Tabelle II (Korrosionstest an D12-Gusseisenstreifen)
Beispiel Lösung Ergebnis1 D Kontrolle Korrosion trat über Nacht auf. Bodenwasser war braun und rostig. Es zeigte sich ein einheitlicher Rostüberzug auf der Ober- und Unterseite und an den Rändern des Streifens. E 3% AB Korrosion trat über Nacht auf. Bodenwasser war braun und rostig. Es zeigte sich ein einheitlicher Rostüberzug auf der Ober- und Unterseite und an den Rändern des Streifens. F 3% AMAZ Punktkorrosion nach 1 Tag sichtbar. 3 1,5% AB 1,5% AMAZ Punktkorrosion nach 1 Tag sichtbar. 4 3% AB 3% AMAZ Keine Korrosion nach 2 Wochen. - Die Ergebnisse aus Tabelle II weisen darauf hin, dass ein Gemisch aus Amin, Azol und Ammoniumbenzoat vollständigen Korrosionsschutz von Gusseisen beim Kontakt mit Wasser sowohl in der wässrigen als auch in der Dampfphase bezüglich D12-Gusseisen ermöglicht. Auf der anderen Seite ist sowohl das Gemisch aus Amin und Azol als auch das Ammoniumbenzoat bei alleiniger Verwendung unzulänglich.
- Kontrolle, Vergleichsbeispiele G, H, I und Beispiele 5 und 6
- (Beispiele unter Verwendung von Aluminiumstreifen)
- Diese Beispiele wurden wie vorstehend beschrieben durchgeführt, außer dass ein Aluminiumstreifen in den Versuchen verwendet wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle III dargestellt. Tabelle III (Korrosionstest an Aluminiumstreifen)
Beispiel Lösung Ergebnis1 G Kontrolle Dunkelfärbung hauptsächlich an der Flüssigkeitsgrenze. Ein weißer Niederschlag wird in der wässrigen Phase sichtbar, vermutlich Aluminiumoxid. H 3% AB Dunkelfärbung hauptsächlich an der Flüssigkeitsgrenze. Es ist kein Niederschlag in der wässrigen Phase vorhanden. I 3% AMAZ Dunkelfärbung hauptsächlich an der Flüssigkeitsgrenze. Es ist kein Niederschlag in der wässrigen Phase vorhanden. 5 1,5% AB 1,5% AMAZ Keine Korrosion nach 2 Wochen. 6 3% AB 3% AMAZ Keine Korrosion nach 2 Wochen. - Die Ergebnisse aus Tabelle III weisen darauf hin, dass ein Gemisch aus Amin, Azol und Ammoniumbenzoat vollständigen Korrosionsschutz von Aluminium beim Kontakt mit Wasser sowohl in der wässrigen als auch in der Dampfphase bezüglich Aluminium ermöglicht. Auf der anderen Seite ist sowohl das Gemisch aus Amin und Azol als auch das Ammoniumbenzoat bei alleiniger Verwendung unzulänglich.
Claims (9)
- Verfahren zum Hemmen der Dampfphasenkorrosion von metallischem Gerät, wobei das metallische Gerät Vertiefungen enthält, in denen sich Wasser sammelt, umfassend das Behandeln des Geräts mit einer wirksamen, korrosionshemmenden Menge einer korrosionshemmenden Zusammensetzung umfassend: a) ein aliphatisches Amin, b) ein Azol, ausgewählt aus (1) Tolyltriazol, (2) Benzotriazol und (3) Gemischen davon, und c) ein Benzoat, wobei das Gewichtsverhältnis von Amin zu Azol in der Zusammensetzung zwischen 50:1 bis 30:1 und das Gewichtsverhältnis von Benzoat zu Azol in der Zusammensetzung zwischen 40:1 bis 150:1 beträgt.
- Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das aliphatische Amin ein Alkanolamin ist.
- Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Benzoat Ammoniumbenzoat ist.
- Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Gewichtsverhältnis von Amin zu Azol in der Zusammensetzung 35:1 bis 45:1 beträgt und das Gewichtsverhältnis von Benzoat zu Azol in der Zusammensetzung 80:1 bis 120:1 beträgt.
- Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei die korrosionshemmende Zusammensetzung 0 Teile Aldonsäure und weniger als 1,0 Teile anorganisches Salz auf 100 Teile korrosionshemmende Zusammensetzung enthält.
- Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei die korrosionshemmende Zusammensetzung 0 Teile anorganische Salze enthält.
- Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die im behandelten wässrigen System verwendete Menge an korrosionshemmender Zusammensetzung zwischen 1 und 5 Gewichts-Prozent beträgt.
- Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei das metallische Gerät aus einem Metall, ausgewählt aus Gusseisen und Aluminium, hergestellt ist.
- Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das metallische Gerät ein Automotor ist.
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