MD1495Z - Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la domeniul protecţiei 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 de coroziune în apă constă în introducerea în mediul coroziv a 10-30 ml/l de extract apos de amarant Amaranthus retroflexus L., obţinut prin extracţia ierbii uscate cu apă în raport de masă de 4:10 la temperatura de 70-90°C timp de 1-3 ore, cu filtrarea ulterioară.Rezultatul tehnic al invenţiei constă în sporirea rezistenţei la coroziune de până la 8,4 ori cu utilizarea unui inhibitor eficient şi ecologic inofensiv pe bază de extract apos de iarbă uscată de amarant.

Description

Invenţia se referă la domeniul protecţiei metalelor de coroziune în apă şi poate fi utilizată pentru a inhiba coroziunea în sistemele închise ale conductelor de oţel.

Se ştie că apa naturală sau tehnologică, care conţine ioni de activare de clor şi de sulfat, este un mediu destul de agresiv, în care coroziunea oţelului se desfăşoară cu o viteză mare. Astfel, în Chişinău, pentru apa de la robinet, care conţine, mg/l: Ca2+ - 42,5, Mg2+ - 19,5, HCO3 - - 97,6, SO4 2- - 203,7, Cl- - 56,7, cu un conţinut total de sare de 0,457 g/l, viteza de coroziune a oţelului St. 3 la 8 ore de testare este foarte mare, ajungând la 21 g/m2·zi. Pe măsură ce timpul de expunere creşte, viteza de coroziune scade (de exemplu până la 4 g/m2·zi la 240 ore), datorită formării produselor de coroziune pe suprafaţa de corodare a filmului de peroxid-oxid. Cu toate acestea, peretele ţevii devine mai subţire şi, datorită prezenţei ionilor de clor în apă, se pot forma adâncituri pe suprafaţă care, în unele cazuri, pot deveni penetrante, ceea ce va conduce la o situaţie de urgenţă (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).

Sunt cunoscuţi diferiţi inhibitori ai coroziunii, care reprezintă extracte din seminţe de schinduf, lupin, vânătă, sfeclă ş.a. [1].

Dar aceste extracte pot fi utilizate numai pentru inhibarea coroziunii în soluţii acide. În apă, care prezintă un mediu neutru, influenţa ei la diminuarea pierderilor de coroziune este nesemnificativă. Totodată metoda de extracţie utilizată nu permite extragerea tuturor substanţelor în soluţie, care pot inhiba coroziunea.

Cea mai apropiată soluţie de invenţia propusă este procedeul de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă cu ajutorul extractului apos din fructe de castan sălbatic, luat în cantitate de 50-150 ml/l de mediu coroziv [2]. Extractul se obţine astfel: la 300 g de fructe uscate şi fărâmiţate de castan sălbatic se adaugă 1 litru de apă distilată şi se fierbe 1…3 ore. După răcire, extractul se filtrează, apoi se adaugă în mediul coroziv.

Dezavantajul acestei soluţii este complexitatea procesului de preparare a extractului (uscarea, fărâmiţarea fructelor), cantitatea mică de fructe pe teritoriul RM, necesitatea unei cantităţi mari de extract pentru inhibarea maximă a procesului de coroziune.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în creşterea nivelului de rezistenţă la coroziune a sistemelor închise de conducte din oţel cu utilizarea unui inhibitor ecologic inofensiv pe bază de materie primă vegetală disponibilă.

Problema trasată se realizează prin procedeul de protecţie a oţelului de coroziune în apă, care constă în introducerea în mediul coroziv a 10-30 ml/l de extract apos de amarant Amaranthus retroflexus L., obţinut prin extracţia ierbii uscate cu apă în raport de masă de 4:10 la temperatura de 70-90°C timp de 1-3 ore, cu filtrarea ulterioară.

Extractul se obţine astfel: 400 g de iarba uscată de amarant se adaugă la 1 l de apă distilată, se amesteca, şi este ţinută la o temperatură de 70-90°С timp de 1-3 ore. După răcire, extractul se filtrează, apoi se adaugă în mediul coroziv.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în sporirea rezistenţei la coroziune de până la 8,4 ori cu utilizarea unui inhibitor eficient şi ecologic inofensiv pe bază de extract apos de iarbă uscată de amarant.

Testele la coroziune ale probelor cu dimensiunile de 50×25×3 mm au fost efectuate la imersia 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 = k/k1, unde k1, k sunt vitezele de coroziune a metalului, respectiv cu şi fără utilizarea inhibitorului. Acest coeficient indică de câte ori viteza de coroziune se micşorează, ca urmare a acţiunii inhibitorului.

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.

Din datele prezentate în tabel se observă, că cu cât mai mare este concentraţia inhibitorului şi timpul testării, cu atât mai mici sunt pierderile prin coroziune şi cu atât mai uniform în timp evoluează coroziunea oţelului în apă.

Limita superioară a concentraţiei extractului trebuie luată 30 ml pe litru de mediu coroziv, deoarece o concentraţie mai mare practic nu influenţează viteza de coroziune, ci duce la costuri ridicate.

Limita inferioară a concentraţiei extractului este de 10 ml pe litru de mediu coroziv, deoarece cu un conţinut mai scăzut de extract se observă o creştere a pierderilor cauzate de coroziune.

Tabel

Influenţa cantităţii de extract apos de amarant asupra

parametrilor procesului coroziv al oţelului St. 3 în apă

Concentraţia extractului, ml/l Timpul testării, ore Viteza de coroziune, k, g/м2·zi Coeficientul de inhibare, γ 0 8 24 48 72 168 21,0 12,0 8,8 6,6 4,2 - - - - - 10 8 24 48 72 168 4,0 2,03 1,4 1,05 0,5 5,25 5,9 6,3 6,3 8,4 20 8 24 48 72 168 3,5 1,85 1,28 0,89 0,55 6,0 6,5 6,9 7,4 7,64 30 8 24 48 72 168 2,96 1,67 1,17 0,85 0,525 7,1 7,2 7,5 7,75 8,0

Procedeul propus este recomandat pentru inhibarea coroziunii în sistemele închise ale conductelor de oţel şi permite micşorarea vitezei de coroziune de până la 8,4 ori.

1. Saleh R. M., Ismail A. A., Hosary A. A., Ингибирование коррозии экстрактами соединений. Экспресс-информация. Коррозия и защита от коррозии. М., 1985, nr. 1, p. 22-25

2. MD 3867 F1 2009.03.31

Claims (1)

1. Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă, care constă în introducerea în mediul coroziv a 10-30 ml/l de extract apos de amarant Amaranthus retroflexus L., obţinut prin extracţia ierbii uscate cu apă în raport de masă de 4:10 la temperatura de 70-90°C timp de 1-3 ore, cu filtrarea ulterioară.