MD1397Z - Process for corrosion protection of steel in water - Google Patents

Process for corrosion protection of steel in water Download PDF

Info

Publication number
MD1397Z
MD1397Z MDS20190045A MDS20190045A MD1397Z MD 1397 Z MD1397 Z MD 1397Z MD S20190045 A MDS20190045 A MD S20190045A MD S20190045 A MDS20190045 A MD S20190045A MD 1397 Z MD1397 Z MD 1397Z
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
corrosion
water
steel
inhibitor
bgc
Prior art date
Application number
MDS20190045A
Other languages
Romanian (ro)
Russian (ru)
Inventor
Владимир ПАРШУТИН
Николае ШОЛТОЯН
Наталия ЧЕРНЫШЕВА
Александр КОВАЛЬ
Василе АГАФИЙ
Original Assignee
Институт Прикладной Физики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Прикладной Физики filed Critical Институт Прикладной Физики
Priority to MDS20190045A priority Critical patent/MD1397Z/en
Publication of MD1397Y publication Critical patent/MD1397Y/en
Publication of MD1397Z publication Critical patent/MD1397Z/en

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la protecţia metalelor de coroziune în apă şi poate fi utilizată pentru a inhiba coroziunea în sistemele închise ale conductelor de oţel.Procedeul de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă constă în introducerea în mediul coroziv a 50-150 mg/l de borogluconat de calciu şi 50-150 mg/l de pirofosfat de sodiu.Rezultatul tehnic al invenţiei constă în reducerea vitezei de coroziune a oţelului în apă.The invention relates to the protection of metals from corrosion in water and can be used to inhibit corrosion in closed systems of steel pipes. calcium and 50-150 mg / l sodium pyrophosphate. The technical result of the invention is to reduce the corrosion rate of steel in water.

Description

Invenţia se referă la protecţia metalelor de coroziune în apă şi poate fi utilizată pentru a inhiba coroziunea în sistemele închise ale conductelor de oţel. The invention relates to the protection of metals from corrosion in water and can be used to inhibit corrosion in closed steel pipeline systems.

Se ştie că apa naturală sau de proces care conţine ioni activi ai clorului şi sulfatului este un mediu destul de agresiv, în care coroziunea oţelului se desfăşoară cu viteză mare. La Chişinău în apa de la robinet, care conţine, în mg/l: Ca2+ - 72,5, Mg2+ - 19,5, HCO3 - - 98,0, SO4 2- - 204,0, Cl- - 57,0 cu un conţinut total de sare de 0,4507 mg/l, viteza de coroziune a oţelului St. 3 la 8 ore de testări este mare, ajungând la 21 g/m2·zi. Pe măsură ce timpul de expunere creşte, viteza de coroziune scade (de exemplu până la 12 g/m2· zi la 24 de ore, 66 g/m2·zi la 72 ore şi 4 g/m2·zi la 240 ore), datorită formării peliculei de oxid-hidroxid pe suprafaţa de corodare a produselor de coroziune, precum şi a calcitului CaCO3. Ionii de SO4 2- provoacă o coroziune generală, destul de uniformă. Totuşi, pe suprafaţa interioară a ţevilor se pot forma ciupituri adânci datorită prezenţei ionilor de clor activi în apă. În plus, fierul ionizat, care trece în apă, se acumulează acolo, afectând calitatea sa (Паршутин В. В., Шолтоян Н. С., Андреева Л. Н., Володина Г. Ф., Лозан В. И., Болога О. А., Гэрбэлэу Н. В. Ингибирование глюконатом кальция коррозии углеродистой стали Ст. 3 в воде. Электронная обработка материалов, 1999, № 1, p. 43-55). It is known that natural or process water containing active chlorine and sulfate ions is a rather aggressive environment, in which steel corrosion proceeds at a high rate. In Chisinau, in tap water, which contains, in mg/l: Ca2+ - 72.5, Mg2+ - 19.5, HCO3 - - 98.0, SO4 2- - 204.0, Cl- - 57.0 with a total salt content of 0.4507 mg/l, the corrosion rate of St. 3 steel at 8 hours of testing is high, reaching 21 g/m2·day. As the exposure time increases, the corrosion rate decreases (e.g. up to 12 g/m2· day at 24 hours, 66 g/m2· day at 72 hours and 4 g/m2· day at 240 hours), due to the formation of an oxide-hydroxide film on the corrosion surface of the corrosion products, as well as calcite CaCO3. SO4 2- ions cause general, fairly uniform corrosion. However, deep pitting can form on the inner surface of the pipes due to the presence of active chlorine ions in the water. In addition, ionized iron, which passes into the water, accumulates there, affecting its quality (Паршутин В. В., Шолтоян Н. С., Андреева Л. Н., Володина Г. Ф., Лозан В. И., Болога О. А., Гербелэу Н. В. Ингибирование глуконатом калция корозии угледористой стали St. 3 в воде. Електронная обработа материов, 1999, № 1, pp. 43-55).

Este cunoscută utilizarea borogluconatului de calciu ca inhibitor al coroziunii[1]. S-a constatat că proprietăţile inhibitoare ale compusului sunt îmbunătăţite prin creşterea concentraţiei acestuia. Calcium borogluconate is known to be used as a corrosion inhibitor.[1] It has been found that the inhibitory properties of the compound are improved by increasing its concentration.

Dezavantajul acestui inhibitor este următorul. În apa distilată, care conţine mai puţină sare decât apa de la robinet, efectul borogluconatului de calciu este mai pronunţat. În apa de la robinet, în special în cazul circulaţiei forţate a unui mediu coroziv, efectul este mult mai scăzut. În acelaşi timp, există o scădere foarte inegală a pierderii la coroziune în timp: acţiunea sa deseori slăbeşte odată cu creşterea timpului de expunere a probei, ceea ce este nedorit; se observă o diferenţă în valorile lui Γ. La concentraţii scăzute ale inhibitorului (de 5-200 mg/l) efectul său este neglijabil. The disadvantage of this inhibitor is the following. In distilled water, which contains less salt than tap water, the effect of calcium borogluconate is more pronounced. In tap water, especially in the case of forced circulation of a corrosive medium, the effect is much lower. At the same time, there is a very uneven decrease in corrosion loss over time: its action often weakens with increasing sample exposure time, which is undesirable; a difference in the values of Γ is observed. At low concentrations of the inhibitor (5-200 mg/l) its effect is negligible.

Deoarece borogluconatul de calciu este o substanţă destul de costisitoare, pentru reducerea costului inhibitorului, dar în acelaşi timp pentru creşterea efectului său de inhibare a coroziunii, este logic să se găsească aditivii necesari pentru borogluconatul de calciu pentru a reduce concentraţia acestuia şi a conduce la o inhibare mai mare a procesului de coroziune. Since calcium borogluconate is a rather expensive substance, in order to reduce the cost of the inhibitor, but at the same time increase its corrosion inhibition effect, it is logical to find the necessary additives for calcium borogluconate to reduce its concentration and lead to greater inhibition of the corrosion process.

Problema pe care o rezolvă invenţia este de a mări rezistenţa la coroziune a sistemelor închise ale conductelor de oţel, în care purtătorul este apa. The problem solved by the invention is to increase the corrosion resistance of closed steel pipe systems, in which the carrier is water.

Problema propusă este rezolvată prin procedeul de protecţie a oţelului de coroziune în apă, care constă în introducerea în mediul coroziv a 50-150 mg/l de borogluconat de calciu Ca2B2C12H22O18 şi 50-150 mg/l de pirofosfat de sodiu Na4P2O7. The proposed problem is solved by the process of protecting steel from corrosion in water, which consists of introducing 50-150 mg/l of calcium borogluconate Ca2B2C12H22O18 and 50-150 mg/l of sodium pyrophosphate Na4P2O7 into the corrosive environment.

Rezultatul tehnic al invenţiei propuse este o reducere semnificativă a pierderilor la coroziune, asigurând o suprimare uniformă a coroziunii în timp, reducând costul inhibitorului, datorită introducerii suplimentare a pirofosfatului de sodiu în compoziţia sa. The technical result of the proposed invention is a significant reduction in corrosion losses, ensuring uniform corrosion suppression over time, reducing the cost of the inhibitor, due to the additional introduction of sodium pyrophosphate into its composition.

Testele la coroziune ale probelor cu dimensiunile de 50×25×3 mm au fost efectuate cu imersie completă în soluţie la aceeaşi adâncime cu accesul aerului. Rugozitatea lor iniţială a fost stabilită prin şlefuire. Pierderile la coroziune au fost înregistrate gravimetric. Efectul de acţiune a inhibitorului a fost evaluat cantitativ prin viteza de coroziune k, g/m2 · zi şi valoarea coeficientului de inhibare Γ = k1/k, unde k1, k sunt vitezele de coroziune ale metalului, respectiv cu şi fără utilizarea inhibitorului. Acest coeficient indică de câte ori viteza de coroziune se micşorează, ca urmare a acţiunii inhibitorului. Corrosion tests of samples with dimensions of 50×25×3 mm were carried out with complete immersion in the solution at the same depth as the air access. Their initial roughness was established by grinding. Corrosion losses were recorded gravimetrically. The effect of the inhibitor action was quantitatively evaluated by the corrosion rate k, g/m2 · day and the value of the inhibition coefficient Γ = k1/k, where k1, k are the corrosion rates of the metal, respectively with and without the use of the inhibitor. This coefficient indicates how many times the corrosion rate decreases as a result of the inhibitor action.

Efectul concentraţiei inhibitorului şi a timpului de încercare asupra vitezei de coroziune k, g/m2 · zi şi a coeficientului de inhibare Γ este prezentat în tabel. The effect of inhibitor concentration and test time on the corrosion rate k, g/m2 · day and the inhibition coefficient Γ is presented in the table.

Din datele prezentate se poate observa că atunci când se utilizează numai borogluconatul de calciu cu o concentraţie de 50-150 mg/l, valoarea maximă a lui Γ nu depăşeşte mărimea de 6,3 (la 150 mg/l, după 24 de ore de testări), iar valoarea coeficientului Γ este extrem de neuniformă în timpul expunerii (de exemplu, la 8 ore şi la o concentraţie de 50 mg/l, Γ = 4,2, iar la 120 de ore de expunere, valoarea sa scade aproape de două ori - până la 2,8). From the presented data it can be seen that when using only calcium borogluconate with a concentration of 50-150 mg/l, the maximum value of Γ does not exceed 6.3 (at 150 mg/l, after 24 hours of testing), and the value of the Γ coefficient is extremely uneven during exposure (for example, at 8 hours and at a concentration of 50 mg/l, Γ = 4.2, and at 120 hours of exposure, its value decreases almost twice - to 2.8).

Introducerea suplimentară a pirofosfatului de sodiu în mediul coroziv chiar şi la concentraţii mici de borogluconat de calciu duce la o scădere a pierderilor la coroziune şi la egalizarea valorilor factorului de inhibare în timp. Astfel, la o concentraţie a borogluconatului de calciu de 50 mg/l, valoarea maximă a lui Γ nu depăşeşte 4,2 la 8 ore de testări, scăzând la 120 ore la 2,8. Adăugarea a numai 50 mg/l de pirofosfat de sodiu în mediu măreşte coeficientul de inhibare până la 5,8 şi 7,3 respectiv. Un efect şi mai vizibil asupra suprimării procesului de coroziune îl au valorile mari ale concentraţiei de pirofosfat de sodiu. The additional introduction of sodium pyrophosphate into the corrosive medium even at low concentrations of calcium borogluconate leads to a decrease in corrosion losses and to the equalization of the inhibition factor values over time. Thus, at a calcium borogluconate concentration of 50 mg/l, the maximum value of Γ does not exceed 4.2 at 8 hours of testing, decreasing at 120 hours to 2.8. The addition of only 50 mg/l of sodium pyrophosphate into the medium increases the inhibition coefficient to 5.8 and 7.3, respectively. An even more noticeable effect on the suppression of the corrosion process is the high values of the sodium pyrophosphate concentration.

Tabel Table

Efectul compoziţiei inhibitorilor asupra parametrilor procesului de coroziune a oţelului St.3 în apă The effect of inhibitor composition on the corrosion process parameters of St.3 steel in water

Concentraţia inhibitorilor, mg/l Timpul încercărilor, h Viteza de coroziune, k, g/m2 · zi Coeficientul de inhibare, Γ 0 8 24 72 120 21,0 12,0 6,6 4,6 - - - - Borogluconatul de calciu (BGC) 50 8 24 72 120 5,0 2,86 2,2 1,64 4,2 4,2 3,0 2,8 BGC 100 8 24 72 120 4,1 2,4 1,69 1,3 5,1 5,0 3,9 3,5 BGC 150 8 24 72 120 3,3 2,4 1,43 1,0 6,3 5,7 4,6 4,6 BGC 50+Na4P2O7 50 8 24 72 120 3,62 2,11 1,08 0,63 5,8 5,7 6,1 7,3 BGC 50+Na4P2O7 100 8 24 72 120 2,87 2,0 1,1 0,75 7,32 6,0 6,0 6,13 BGC 50+Na4P2O7 150 8 24 72 120 2,95 1,52 1,04 0,75 7,12 7,9 6,37 6,15 BGC 100+Na4P2O7 50 8 24 72 120 2,95 1,78 0,97 0,7 7,11 6,75 6,81 6,6 BGC 100+Na4P2O7 100 8 24 72 120 2,61 1,61 0,92 0,67 8,05 7,45 7,15 6,91 BGC 100+Na4P2O7 150 8 24 72 120 2,44 1,34 0,85 0,60 8,6 8,95 7,79 7,65 BGC 150+Na4P2O7 25 8 24 72 120 2,92 1,54 0,78 0,56 7,18 7,79 8,46 8,27 BGC 150+Na4P2O7 50 8 24 72 120 2,3 1,36 0,73 0,53 9,15 8,84 9,09 8,65 BGC 150+Na4P2O7 100 8 24 72 120 2,32 1,28 0,62 0,47 9,05 9,35 10,73 9,84 BGC 150+Na4P2O7 150 8 24 72 120 1,93 1,09 0,65 0,43 10,87 10,98 10,15 10,65Inhibitor concentration, mg/l Test time, h Corrosion rate, k, g/m2 · day Inhibition coefficient, Γ 0 8 24 72 120 21.0 12.0 6.6 4.6 - - - - Calcium borogluconate (BGC) 50 8 24 72 120 5.0 2.86 2.2 1.64 4.2 4.2 3.0 2.8 BGC 100 8 24 72 120 4.1 2.4 1.69 1.3 5.1 5.0 3.9 3.5 BGC 150 8 24 72 120 3.3 2.4 1.43 1.0 6.3 5.7 4.6 4.6 BGC 50+Na4P2O7 50 8 24 72 120 3.62 2.11 1.08 0.63 5.8 5.7 6.1 7.3 BGC 50+Na4P2O7 100 8 24 72 120 2.87 2.0 1.1 0.75 7.32 6.0 6.0 6.13 BGC 50+Na4P2O7 150 8 24 72 120 2.95 1.52 1.04 0.75 7.12 7.9 6.37 6.15 BGC 100+Na4P2O7 50 8 24 72 120 2.95 1.78 0.97 0.7 7.11 6.75 6.81 6.6 BGC 100+Na4P2O7 100 8 24 72 120 2.61 1.61 0.92 0.67 8.05 7.45 7.15 6.91 BGC 100+Na4P2O7 150 8 24 72 120 2.44 1.34 0.85 0.60 8.6 8.95 7.79 7.65 BGC 150+Na4P2O7 25 8 24 72 120 2.92 1.54 0.78 0.56 7.18 7.79 8.46 8.27 BGC 150+Na4P2O7 50 8 24 72 120 2.3 1.36 0.73 0.53 9.15 8.84 9.09 8.65 BGC 150+Na4P2O7 100 8 24 72 120 2.32 1.28 0.62 0.47 9.05 9.35 10.73 9.84 BGC 150+Na4P2O7 150 8 24 72 120 1.93 1.09 0.65 0.43 10.87 10.98 10.15 10.65

Cantitatea de inhibitor introdusă în mediul coroziv joacă un rol hotărâtor. The amount of inhibitor introduced into the corrosive environment plays a decisive role.

Limita inferioară a concentraţiei borogluconatului de calciu este de 50 mg/l, deoarece la o valoare a ei mai mică inhibarea coroziunii oţelului scade. Limita superioară a concentraţiei de borogluconat de calciu, cu scopul economisirii, o alegem de 150 mg/l, la care se intensifică inhibarea procesului de coroziune. The lower limit of the calcium borogluconate concentration is 50 mg/l, because at a lower value the inhibition of steel corrosion decreases. The upper limit of the calcium borogluconate concentration, for the purpose of economy, we choose 150 mg/l, at which the inhibition of the corrosion process intensifies.

Limita inferioară a concentraţiei de pirofosfat de sodiu trebuie luată de 50 mg/l, deoarece la un conţinut al ei mai scăzut coeficientul Γ creşte nesemnificativ. Limita superioară a concentraţiei de pirofosfat de sodiu trebuie considerată ca fiind de 150 mg/l, deoarece mărirea ei ulterioară măreşte nesemnificativ inhibarea coroziunii, însă duce la creşterea costului inhibitorului. The lower limit of the sodium pyrophosphate concentration should be taken as 50 mg/l, because at a lower content the coefficient Γ increases insignificantly. The upper limit of the sodium pyrophosphate concentration should be considered as 150 mg/l, because its further increase increases the corrosion inhibition insignificantly, but leads to an increase in the cost of the inhibitor.

Astfel, a fost elaborat un inhibitor eficace, destul de ecologic împotriva coroziunii oţelului în apă, care permite semnificativ de a micşora pierderile la coroziune aproape de 11 ori. Thus, an effective, quite environmentally friendly inhibitor against steel corrosion in water was developed, which allows to significantly reduce corrosion losses by almost 11 times.

1. Паршутин В.В., Шолтоян Н.С., Сидельникова С.П., Володина Г.Ф. Ингибирование бороглюконатом кальция коррозии углеродистой стали Ст. 3 в воде. Коррозия в условиях естественной аэрации и принудительной конвекции. Электронная обработка материалов. 1999, № 5, p. 42-56 1. Parshutin V.V., Sholtoyan N.S., Sidelnikova S.P., Volodina G.F. Ингибирование бороглюконатом калция корозии углеродистой стали Ст. 3 in the water. Corrosion in the conditions of natural aeration and forced convection. Electronic processing of materials. 1999, No. 5, p. 42-56

Claims (1)

Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă, care constă în introducerea în mediul coroziv a 50-150 mg/l de borogluconat de calciu şi 50-150 mg/l de pirofosfat de sodiu.Process for protecting steel against corrosion in water, which consists of introducing 50-150 mg/l of calcium borogluconate and 50-150 mg/l of sodium pyrophosphate into the corrosive medium.
MDS20190045A 2019-04-24 2019-04-24 Process for corrosion protection of steel in water MD1397Z (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20190045A MD1397Z (en) 2019-04-24 2019-04-24 Process for corrosion protection of steel in water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20190045A MD1397Z (en) 2019-04-24 2019-04-24 Process for corrosion protection of steel in water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD1397Y MD1397Y (en) 2019-11-30
MD1397Z true MD1397Z (en) 2020-08-31

Family

ID=68732610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDS20190045A MD1397Z (en) 2019-04-24 2019-04-24 Process for corrosion protection of steel in water

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD1397Z (en)

Also Published As

Publication number Publication date
MD1397Y (en) 2019-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2529177A (en) Corrosion and tuberculation inhibition in water systems
CN105177592B (en) Carbon steel corrosion inhibitor of sea water and its application process
Mainier et al. The use of sodium silicate as a corrosion inhibitor in a saline drilling fluid: a nonaggressive option to the environment
JPWO2016104407A1 (en) Electrical steel sheet
MD1397Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1415Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1416Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1414Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1382Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
Hua et al. Importance of the autoclave testing parameters on the initial stage of corrosion under CO2-containing geothermal environments
RU2702542C1 (en) Inhibitor of corrosion and scale formation for use in systems of reverse cooling of power plants or other industrial enterprises
FR2494130A1 (en) PROCESS FOR DISPERSING PARTICLE MATERIAL IN AQUEOUS SYSTEMS
MD1534Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
US5368740A (en) Methods of controlling scale formation in the presence of metal ions in aqueous systems
MD1764Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1496Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1494Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD4310C1 (en) Inhibitor of steel corrosion in water
CN102553453A (en) Scale inhibitor for reverse osmosis membrane
MD1507Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
US5468393A (en) Methods of controlling scale formation in the presence of metal ions in aqueous systems
MD1495Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1633Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
Popoola et al. Inhibitive action of ferrous gluconate on aluminum alloy in saline environment
MD1371Y (en) Process for corrosion protection of steel in water

Legal Events

Date Code Title Description
FG9Y Short term patent issued
KA4Y Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration)