MD1615Z - Process for corrosion protection of steel in water - Google Patents

Process for corrosion protection of steel in water Download PDF

Info

Publication number
MD1615Z
MD1615Z MDS20210092A MDS20210092A MD1615Z MD 1615 Z MD1615 Z MD 1615Z MD S20210092 A MDS20210092 A MD S20210092A MD S20210092 A MDS20210092 A MD S20210092A MD 1615 Z MD1615 Z MD 1615Z
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
corrosion
steel
water
inhibitor
concentration
Prior art date
Application number
MDS20210092A
Other languages
Romanian (ro)
Russian (ru)
Inventor
Василе ЛОЗАН
Владимир ПАРШУТИН
Александр КОВАЛЬ
Тудор ЖОВМИР
Original Assignee
Институт Химии Моки
Институт Прикладной Физики Моки
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 Химии Моки, Институт Прикладной Физики Моки filed Critical Институт Химии Моки
Priority to MDS20210092A priority Critical patent/MD1615Z/en
Publication of MD1615Y publication Critical patent/MD1615Y/en
Publication of MD1615Z publication Critical patent/MD1615Z/en

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la domeniul protecţiei metalelor împotriva coroziunii în apă şi poate fi utilizată pentru inhibarea coroziunii în sisteme închise de conducte din oţel.Conform invenţiei, procedeul de protecţie a oţelului de coroziune în apă constă în introducerea separată sau combinată în mediul apos, care este în contact cu suprafeţele de oţel, a acidului adipic şi a acidului α-cetoglutaric, respectiv în concentraţii de 0,025...0,75 g/L şi 0,05...0,75 g/L.Rezultatul tehnic al invenţiei constă în reducerea vitezei de coroziune de până la 40 ori.The invention relates to the field of protection of metals against corrosion in water and can be used to inhibit corrosion in closed systems of steel pipelines. According to the invention, the process of protecting steel from corrosion in water consists in the separate or combined introduction into the aqueous medium, which is in contact with steel surfaces, of adipic acid and α-ketoglutaric acid, respectively in concentrations of 0.025...0.75 g/L and 0.05...0.75 g/L. The technical result of the invention consists in reducing the corrosion rate by up to 40 times.

Description

Invenţia se referă la domeniul protecţiei metalelor împotriva coroziunii în apă şi poate fi utilizată pentru inhibarea coroziunii în sisteme închise de conducte din oţel. The invention relates to the field of metal protection against corrosion in water and can be used for inhibiting corrosion in closed steel pipeline systems.

Apa naturală sau tehnologică, care conţine ionii activi de clor şi sulfat, este un mediu relativ agresiv, în care coroziunea oţelului are loc la viteze mari. Astfel, în apele de apeduct din mun. Chişinău, care conţin, mg/l: Ca2+ - 42,5; Mg2+ - 19,5; HCO3 - - 97,6; SO4 2- - 203,7; CI- - 56,7 şi un conţinut total de săruri de 0,457 g/L, viteza de coroziune a oţelului după 8 ore de testare este mare, ajungând la 21 g/m2·zi. Cu creşterea timpului de expunere, viteza de coroziune se micşorează, de exemplu, până la 12 g/m2·zi la 24 ore, 6,6 g/m2·zile la 72 de ore şi 4,0 g/m2·zi la 240 ore de testare, în urma formării pe suprafaţa supusă coroziunii a peliculei de oxid - hidroxid a produselor de coroziune, precum şi a calcitului CaCO3. Ionii de SO4 2- provoacă o coroziune generală, destul de uniformă. Cu toate acestea, pe suprafaţa interioară a ţevilor ca urmare a prezenţei în apă a ionilor activi de clor, se pot forma fisuri, care în unele cazuri pot fi străpunse, ceea ce poate provoca situaţii de avarii. În plus, fierul la ionizare, migrând în apă, se acumulează în ea şi înrăutăţeşte calitatea apei [1]. Natural or technological water, which contains active chlorine and sulfate ions, is a relatively aggressive environment, in which steel corrosion occurs at high speeds. Thus, in the aqueduct waters of the Chisinau municipality, which contain, mg/l: Ca2+ - 42.5; Mg2+ - 19.5; HCO3- - 97.6; SO4 2- - 203.7; CI- - 56.7 and a total salt content of 0.457 g/L, the steel corrosion rate after 8 hours of testing is high, reaching 21 g/m2·day. With increasing exposure time, the corrosion rate decreases, for example, to 12 g/m2·day at 24 hours, 6.6 g/m2·day at 72 hours and 4.0 g/m2·day at 240 hours of testing, due to the formation of an oxide-hydroxide film of corrosion products and calcite CaCO3 on the corroded surface. SO4 2- ions cause general, fairly uniform corrosion. However, cracks may form on the inner surface of the pipes due to the presence of active chlorine ions in the water, which in some cases can be pierced, which can cause damage. In addition, iron during ionization, migrating into the water, accumulates in it and worsens the water quality [1].

Este cunoscută utilizarea hidrazinei H2N-NH2 în calitate de inhibitor de coroziune [2], acţiunea căreia se bazează pe legarea oxigenului dizolvat în apă şi, prin urmare reducerea activităţii corozive a apei: N2H4 + O2 → 2H2O + N2. The use of hydrazine H2N-NH2 as a corrosion inhibitor is known [2], the action of which is based on the binding of oxygen dissolved in water and, therefore, the reduction of the corrosive activity of water: N2H4 + O2 → 2H2O + N2.

Cu toate acestea, cunoscutul inhibitor are dezavantaje semnificative. În primul rând, acţiunea hidrazinei se manifestă fie la temperaturi suficient de ridicate (80...100°C), fie la administrarea suplimentară a unor anumiţi catalizatori, de exemplu, cobalt, cupru sau mangan. However, the known inhibitor has significant disadvantages. First of all, the action of hydrazine manifests itself either at sufficiently high temperatures (80...100°C), or upon additional administration of certain catalysts, for example, cobalt, copper or manganese.

În al doilea rând, hidrazina este toxică, lucrul cu ea cere multă precauţie, protecţie. Toate acestea complică mult exploatarea sistemelor de apă închise. Secondly, hydrazine is toxic, working with it requires a lot of caution, protection. All this greatly complicates the operation of closed water systems.

Pe lângă hidrazină sunt cunoscuţi în calitate de inhibitori şi derivaţii ei, în special hidrazidele şi hidrazonele. De exemplu, este cunoscută utilizarea dihidrazidei acidului adipic în calitate de inhibitor al coroziunii oţelului în apă, introdusă în mediul apos în concentraţii de 0,05...1,0 g/L [3]. La concentraţia inhibitorului de 0,25 g/L şi durata contactului suprafeţei de oţel cu mediul apos de 24 ore coeficientul de frânare este egal cu 31,6. In addition to hydrazine, its derivatives, especially hydrazides and hydrazones, are also known as inhibitors. For example, the use of adipic acid dihydrazide as an inhibitor of steel corrosion in water, introduced into the aqueous medium in concentrations of 0.05...1.0 g/L [3], is known. At an inhibitor concentration of 0.25 g/L and a contact time of the steel surface with the aqueous medium of 24 hours, the braking coefficient is equal to 31.6.

Dezavantajul utilizării acestui inhibitor constă în costul lui relativ înalt şi în plus, se observă o variaţie semnificativă a acţiunii inhibitorului în funcţie de durata contactului cu suprafaţa oţelului. De exemplu, la o concentraţie de 0,5 g/L coeficientul de frânare variază în intervalul 6,2...4,6, trecând prin maximul susmenţionat. The disadvantage of using this inhibitor is its relatively high cost and, in addition, a significant variation in the inhibitor action is observed depending on the duration of contact with the steel surface. For example, at a concentration of 0.5 g/L the braking coefficient varies in the range of 6.2...4.6, passing through the aforementioned maximum.

Este cunoscută utilizarea în calitate de inhibitor de coroziune a unui derivat al acidului α-cetoglutaric, şi anume aminoguanizona acidului α-cetoglutaric, la o concentraţie de la 0,05...1,0 g/L [4]. Procedeul de protecţie cu utilizarea acestui inhibitor asigură o diminuare a coroziunii oţelurilor în apă de 3,6...8,8 ori, în funcţie de concentraţia inhibitorului şi durata de contact a mediului apos cu suprafeţele de oţel. It is known to use as a corrosion inhibitor a derivative of α-ketoglutaric acid, namely α-ketoglutaric acid aminoguanizone, at a concentration of 0.05...1.0 g/L [4]. The protection process using this inhibitor ensures a reduction in steel corrosion in water by 3.6...8.8 times, depending on the concentration of the inhibitor and the duration of contact of the aqueous medium with the steel surfaces.

Dezavantajul utilizării acestui inhibitor constă în costul lui înalt comparativ cu acidul α-cetoglutaric şi în plus, se observă o variaţie semnificativă a acţiunii inhibitorului în funcţie de durata contactului cu suprafaţa oţelului. De exemplu, la o concentraţie de 0,5 g/L şi durata contactului de 8, 24, 72 şi 240 ore coeficientul de frânare este egal respectiv cu 5,0, 6,9, 8,3 şi 4,4. The disadvantage of using this inhibitor is its high cost compared to α-ketoglutaric acid and in addition, a significant variation of the inhibitor action is observed depending on the duration of contact with the steel surface. For example, at a concentration of 0.5 g/L and contact duration of 8, 24, 72 and 240 hours the braking coefficient is equal to 5.0, 6.9, 8.3 and 4.4, respectively.

Este dezvăluită de asemenea utilizarea în calitate de inhibitori pentru mediile apoase a acizilor alifatici dicarboxilici. De exemplu, acidul adipic, pimelic, suberic etc., luaţi în amestec cu poliamidoamine, au fost propuşi în calitate de inhibitori [5]. Dezavantajul acestor inhibitori constă în aceea că al doilea component - poliamidoaminele reprezintă preparate mai puţin accesibile, care se obţin la condensarea acizilor polimerici graşi cu alchilpoliamine. The use of aliphatic dicarboxylic acids as inhibitors for aqueous media is also disclosed. For example, adipic, pimelic, suberic acid, etc., taken in a mixture with polyamidoamines, have been proposed as inhibitors [5]. The disadvantage of these inhibitors is that the second component - polyamidoamines - is a less accessible preparation, which is obtained by condensation of fatty polymeric acids with alkylpolyamines.

În calitate de cea mai apropiată soluţie (analogul proxim) pentru invenţia revendicată poate fi indicată lucrarea [6], în care în calitate de inhibitor de coroziune introdus în mediul apos este utilizat de unul singur acidul adipic în intervalul de concentraţii de 0,025...0,75 g/L. Procedeul de protecţie cu utilizarea acestui inhibitor în concentraţie de 0,05 g/L asigură o diminuare a coroziunii oţelurilor în apă de 7,8 şi 6 ori, respectiv la 8 şi 24 ore de contact cu suprafaţa de oţel. La concentraţia acidului adipic de 0,1 g/L şi durata de contact de 24 ore, se observă o diminuare a coroziunii oţelului de 5,5 ori. As the closest solution (proximal analogue) for the claimed invention, the work [6] can be indicated, in which adipic acid is used alone as a corrosion inhibitor introduced into the aqueous medium in the concentration range of 0.025...0.75 g/L. The protection process using this inhibitor in a concentration of 0.05 g/L ensures a reduction in steel corrosion in water by 7.8 and 6 times, respectively at 8 and 24 hours of contact with the steel surface. At adipic acid concentration of 0.1 g/L and a contact time of 24 hours, a reduction in steel corrosion by 5.5 times is observed.

Dezavantajul acestui procedeu cu utilizarea acidului adipic în calitate de inhibitor constă în faptul că reducerea pierderilor de coroziune nu este semnificativă. The disadvantage of this process using adipic acid as an inhibitor is that the reduction in corrosion losses is not significant.

Problema soluţionată de invenţie constă în elaborarea unui procedeu care asigură reducerea semnificativă a pierderilor la coroziune a sistemelor închise de conducte de oţel prin care circulă apa, în care se utilizează, fără alte substanţe auxiliare, acidul adipic în combinaţie cu un alt acid dicarboxilic. The problem solved by the invention consists in developing a process that ensures a significant reduction in corrosion losses in closed steel pipe systems through which water circulates, in which adipic acid is used in combination with another dicarboxylic acid, without other auxiliary substances.

Problema se soluţionează prin procedeul de protecţie a oţelului de coroziune în apă, care constă în introducerea combinată sau succesivă în mediul apos, care este în contact cu suprafeţele de oţel, a acidului adipic şi a acidului α-cetoglutaric, respectiv în concentraţii de 0,025...0,75 g/L şi 0,05...0,75 g/L. The problem is solved by the process of protecting steel from corrosion in water, which consists of the combined or successive introduction into the aqueous medium, which is in contact with the steel surfaces, of adipic acid and α-ketoglutaric acid, respectively in concentrations of 0.025...0.75 g/L and 0.05...0.75 g/L.

Rezultatul tehnic al invenţiei revendicate prezintă o reducere semnificativă a pierderilor de coroziune până la 40 ori în urma acţiunii sinergetice a doi acizi dicarboxilici la o utilizare combinată. The technical result of the claimed invention presents a significant reduction in corrosion losses up to 40 times following the synergistic action of two dicarboxylic acids in combined use.

Avantajele invenţiei constau în faptul că în procedeul propus de protecţie a oţelului de coroziune în apă se utilizează o combinaţie a doi componenţi ieftini şi accesibili, care acţionează sinergetic. Ca urmare, pierderile de coroziune se reduc semnificativ comparativ cu cele când se utilizează fiecare component separat. The advantages of the invention consist in the fact that in the proposed process for protecting steel from corrosion in water a combination of two cheap and accessible components is used, which act synergistically. As a result, corrosion losses are significantly reduced compared to when each component is used separately.

Acidul adipic este un reprezentant din clasa acizilor dicarboxilici saturaţi, utilizat la obţinerea polimerilor: Adipic acid is a representative of the class of saturated dicarboxylic acids, used to obtain polymers:

. .

Acidul adipic este obţinut în cantităţi mari în calitate de produs iniţial sau semiprodus pentru sinteza răşinilor şi fibrelor poliamidice (https://en.wikipedia.org/wiki/Adipic_acid ). Adipic acid is obtained in large quantities as a starting product or semi-product for the synthesis of polyamide resins and fibers (https://en.wikipedia.org/wiki/Adipic_acid).

Acidul α-cetoglutaric este un derivat important al acidului glutaric (НООС-(CH2)3-СООН), totodată el reprezintă un intermediat-cheie în ciclul Krebs, se utilizează în medicină, farmaceutică. Spre deosebire de acidul glutaric, el conţine o grupare cetonică în poziţia 2 a catenei: α-Ketoglutaric acid is an important derivative of glutaric acid (НООС-(CH2)3-СООН), it is also a key intermediate in the Krebs cycle, it is used in medicine, pharmaceuticals. Unlike glutaric acid, it contains a ketone group in position 2 of the chain:

Alte denumiri pentru acidul α-cetoglutaric: acidul 2-oxopentandioic sau acidul 2-oxocetoglutaric (https://en.wikipedia.org/wiki/Alpha-Ketoglutaric_acid). Preparatul are masa moleculară 146,098 g/mol şi este solubil în apă (10g/100 mL la 25oC). Other names for α-ketoglutaric acid: 2-oxopentanedioic acid or 2-oxoketoglutaric acid (https://en.wikipedia.org/wiki/Alpha-Ketoglutaric_acid). The compound has a molecular mass of 146.098 g/mol and is soluble in water (10g/100 mL at 25oC).

Exemplul de realizare a invenţiei Embodiment of the invention

Testările de coroziune a mostrelor de oţel (Ст. 3) cu mărimea de 50×25×3 mm au fost efectuate la o imersiune completă în soluţie la aceeaşi adâncime şi cu asigurarea accesului de aer. Rugozitatea iniţială a mostrelor a fost efectuată prin şlefuire. Pierderile de coroziune au fost înregistrate gravimetric. Efectul acţiunii inhibitorului a fost determinat cantitativ prin viteza de coroziune K, g/m2·zi, şi prin valoarea coeficientului de frânare γ = k/k1, unde k1 şi k - viteza de coroziune a metalului, în prezenţa inhibitorului şi respectiv în absenţa ultimului. Coeficientul dat indică de câte ori este redusă viteza de coroziune în rezultatul acţiunii inhibitorului. Corrosion tests of steel samples (Ст. 3) with a size of 50×25×3 mm were carried out at a complete immersion in the solution at the same depth and with air access. The initial roughness of the samples was performed by grinding. Corrosion losses were recorded gravimetrically. The effect of the inhibitor action was quantitatively determined by the corrosion rate K, g/m2·day, and by the value of the braking coefficient γ = k/k1, where k1 and k - the corrosion rate of the metal, in the presence of the inhibitor and in the absence of the latter, respectively. This coefficient indicates how many times the corrosion rate is reduced as a result of the inhibitor action.

Influenţa concentraţiei inhibitorului, ale componenţilor săi separat, al timpului de testare asupra vitezei de coroziune K, precum şi al coeficientului de frânare γ, sunt prezentate în tabelele 1-3. The influence of the inhibitor concentration, its separate components, and the testing time on the corrosion rate K, as well as the braking coefficient γ, are presented in tables 1-3.

Tabelul 1 Table 1

Influenţa concentraţiei acidului adipic asupra parametrilor procesului de coroziune în apă Influence of adipic acid concentration on the parameters of the corrosion process in water

a oţelului Ст. 3 of steel St. 3

Concentraţia de inhibitor, g/L Timpul de testare, τ, ore Viteza de coroziune, k, g/m2·zi Coeficientul de frânare, γ 0,025 8 24 72 240 3,4 2,3 1,6 1,0 6,2 5,2 4,1 4,0 0,05 8 24 72 240 2,7 2,0 1,4 0,9 7,8 6,0 4,7 4,4 0,1 8 24 72 240 4,0 2,2 1,5 1,0 5,2 5,5 4,4 4,0 0,25 8 24 72 240 4,1 2,3 1,2 0,6 5,1 5,3 5,5 6,7 0,5 8 24 72 240 5,6 3,3 2,1 1,2 3,7 3,6 3,1 3,4 0,75 8 24 72 240 5,8 3,5 2,3 1,4 3,6 3,2 2,9 2,9Inhibitor concentration, g/L Test time, τ, hours Corrosion rate, k, g/m2·day Braking coefficient, γ 0.025 8 24 72 240 3.4 2.3 1.6 1.0 6.2 5.2 4.1 4.0 0.05 8 24 72 240 2.7 2.0 1.4 0.9 7.8 6.0 4.7 4.4 0.1 8 24 72 240 4.0 2.2 1.5 1.0 5.2 5.5 4.4 4.0 0.25 8 24 72 240 4.1 2.3 1.2 0.6 5.1 5.3 5.5 6.7 0.5 8 24 72 240 5.6 3.3 2.1 1.2 3.7 3.6 3.1 3.4 0.75 8 24 72 240 5.8 3.5 2.3 1.4 3.6 3.2 2.9 2.9

Din datele din tabelul 1 se observă că efectul de protecţie contra coroziunii se atinge la o utilizare a acidului adipic în concentraţii de 0,025...0,5 g/L. Astfel, atunci când concentraţia inhibitorului este de 0,05 g/L şi durata de testare de 8 şi 24 ore, pierderile de coroziune, exprimate prin coeficientul de frânare, se reduc respectiv de 7,8 şi 6,0 ori. La o concentraţie de inhibitor de 0,1 g/L şi o durată de testare de 24 ore, pierderile de coroziune se reduc de 5,5 ori, iar la concentraţia de 0,25 g/L şi durată testării de 72 ore, pierderile de coroziune se reduc de 5,3 ori. From the data in Table 1 it is observed that the corrosion protection effect is achieved when using adipic acid in concentrations of 0.025...0.5 g/L. Thus, when the inhibitor concentration is 0.05 g/L and the test duration is 8 and 24 hours, the corrosion losses, expressed by the braking coefficient, are reduced by 7.8 and 6.0 times respectively. At an inhibitor concentration of 0.1 g/L and a test duration of 24 hours, the corrosion losses are reduced by 5.5 times, and at a concentration of 0.25 g/L and a test duration of 72 hours, the corrosion losses are reduced by 5.3 times.

Este necesar de remarcat că decalajul valorilor coeficientului de frânare nu este mare, în funcţie de durata testărilor. Acest fapt indică asupra omogenităţii de inhibare a coroziunii în timp. It is worth noting that the difference in the braking coefficient values is not large, depending on the duration of the tests. This fact indicates the homogeneity of corrosion inhibition over time.

Cantitatea de inhibitor introdusă în mediul coroziv joacă un rol crucial. Limita inferioară este de 0,025 g/L, deoarece la concentraţii mai mici de inhibitor în mediul coroziv pierderile de coroziune se reduc nesemnificativ. The amount of inhibitor introduced into the corrosive medium plays a crucial role. The lower limit is 0.025 g/L, because at lower concentrations of inhibitor in the corrosive medium the corrosion losses are insignificantly reduced.

Limita superioară a concentraţiei inhibitorului constituie 0,75 g/L, deoarece la o majorare ulterioară a concentraţiei inhibitorului pierderile de la coroziune cresc neînsemnat, dar în schimb cresc costurile legate de inhibitor. The upper limit of the inhibitor concentration is 0.75 g/L, because with a further increase in the inhibitor concentration, corrosion losses increase insignificantly, but on the other hand, the costs related to the inhibitor increase.

Activitatea de inhibitor al coroziunii a acidului α-cetoglutaric, în cazul când este utilizat de unul singur, este indicată în tabelul 2. The corrosion inhibitor activity of α-ketoglutaric acid, when used alone, is shown in Table 2.

Tabelul 2 Table 2

Influenţa concentraţiei acidului α-cetoglutaric asupra parametrilor procesului Influence of α-ketoglutaric acid concentration on process parameters

de coroziune în apă a oţelului Ст. 3 of steel corrosion in water St. 3

Concentraţia de inhibitor, g/L Timpul de testare, τ, ore Viteza de coroziune, k, g/m2·zi Coeficientul de frânare, γ 0,0 8 24 72 240 21,0 12,0 6,6 4,0 - - - - 0,05 8 24 72 240 5,5 2,5 1,3 0,9 3,8 4,8 5,0 4,3 0,1 8 24 72 240 3,0 1,9 0,9 0,93 5,8 6,2 7,4 4,3 0,25 8 24 72 240 3,9 1,9 0,94 0,8 5,4 6,4 7,0 5,2 0, 5 8 24 72 240 2,8 2,8 1,8 1,9 7,4 4,3 3,6 2,6 0,75 8 24 72 240 4,5 3,0 1,1 0,8 4,7 4,0 6,0 5,0Inhibitor concentration, g/L Test time, τ, hours Corrosion rate, k, g/m2·day Braking coefficient, γ 0.0 8 24 72 240 21.0 12.0 6.6 4.0 - - - - 0.05 8 24 72 240 5.5 2.5 1.3 0.9 3.8 4.8 5.0 4.3 0.1 8 24 72 240 3.0 1.9 0.9 0.93 5.8 6.2 7.4 4.3 0.25 8 24 72 240 3.9 1.9 0.94 0.8 5.4 6.4 7.0 5.2 0. 5 8 24 72 240 2.8 2.8 1.8 1.9 7.4 4.3 3.6 2.6 0.75 8 24 72 240 4.5 3.0 1.1 0.8 4.7 4.0 6.0 5.0

Din datele prezentate reiese că efectul maximal al diminuării coroziunii se atinge la o concentraţie de 0,0...0,75 g/L de acid α-cetoglutaric. De exemplu, la concentraţia inhibitorului de 0,1 g/L şi durata testării de 24 şi 72 ore, pierderile de coroziune se micşorează respectiv de 6,2 şi 7,4 ori. La concentraţia inhibitorului de 0,25 g/L şi în aceleaşi intervale temporale pierderile de coroziune se micşorează respectiv de 6,4 şi 7,0 ori. The presented data show that the maximum effect of corrosion reduction is achieved at a concentration of 0.0...0.75 g/L of α-ketoglutaric acid. For example, at an inhibitor concentration of 0.1 g/L and a test duration of 24 and 72 hours, corrosion losses are reduced by 6.2 and 7.4 times, respectively. At an inhibitor concentration of 0.25 g/L and in the same time intervals, corrosion losses are reduced by 6.4 and 7.0 times, respectively.

Concentraţia utilizată de inhibitor în mediul de coroziune joacă un rol decisiv. Limita de jos a concentraţiei este de 0,05 g/L, la care valorile coeficientului de frânare nu trec de 5,0 deoarece la un conţinut mai mic de inhibitor pierderile de coroziune se micşorează nesemnificativ. Limita superioară de concentraţie a inhibitorului poate fi considerată 0,75 g/L, la o mărire în continuare a concentraţiei de inhibitor pierderile de la coroziune se micşorează foarte puţin, totodată cresc costurile pentru inhibitor. The concentration of the inhibitor used in the corrosion medium plays a decisive role. The lower limit of the concentration is 0.05 g/L, at which the values of the braking coefficient do not exceed 5.0 because at a lower inhibitor content the corrosion losses decrease insignificantly. The upper limit of the inhibitor concentration can be considered 0.75 g/L, with a further increase in the inhibitor concentration the corrosion losses decrease very little, at the same time the costs for the inhibitor increase.

S-a depistat că la utilizarea combinată de inhibitori în procedeu se manifestă un efect sinergetic, fapt ce permite de a reduce semnificativ pierderile de coroziune şi la un decalaj mic de valori în timp comparativ cu analogul proxim (vezi tabelul 3). It was found that the combined use of inhibitors in the process manifests a synergistic effect, which allows to significantly reduce corrosion losses and with a small time lag compared to the closest analogue (see table 3).

Tabelul 3 Table 3

Influenţa adăugării acidului α-cetoglutaric la soluţia apoasă cu acid adipic, asupra parametrilor procesului de coroziune în apă a oţelului Ст. 3 Influence of adding α-ketoglutaric acid to aqueous adipic acid solution on the parameters of the steel corrosion process in water St. 3

Concentraţia acidului adipic, g/L Concentraţia acidului α-cetoglutaric, g/L Timpul de testare, τ, ore Viteza de coroziune, k, g/m2·zi Coeficientul de frânare, γ 0 0 8 24 72 240 21,0 12,0 6,6 4,0 - - - - 0,025 0,05 8 24 72 240 3,23 2,0 1,22 0,89 6,5 6,0 5,4 4,5 0,1 8 24 72 240 2,96 1,76 1,14 0,784 7,1 6,82 5,8 5,1 0,25 8 24 72 240 2,84 1,69 0,78 0,63 7,4 7,1 8,46 6,35 0,5 8 24 72 240 2,69 1,62 0,74 0,59 7,8 7,4 8,92 6,78 0,75 8 24 72 240 2,59 1,40 0,88 0,556 8,1 8,57 7,5 7,2 0,05 0,05 8 24 72 240 2,02 1,08 0,56 0,308 10,4 11,1 11,8 13,0 0,1 8 24 72 240 1,71 0,94 0,47 0,263 12,3 12,76 14,04 15,2 0,25 8 24 72 240 1,37 0,70 0,35 0,206 15,33 17,14 18,86 19,42 0,5 8 24 72 240 1,08 0,4 0,2 0,105 19,44 30,0 33,0 38,1 0,75 8 24 72 240 1,38 0,4 0,21 0,107 15,2 30,0 31,43 37,4 0,1 0,05 8 24 72 240 1,78 0,99 0,51 0,30 11,8 12,12 12,94 13,33 0,1 8 24 72 240 1,49 0,78 0,41 0,238 14,1 15,38 16,1 16,8 0,25 8 24 72 240 1,35 0,75 0,39 0,223 15,55 16,0 16,92 17,94 0,5 8 24 72 240 1,03 0,57 0,27 0,153 20,39 21,05 24,44 26,14 0,75 8 24 72 240 1,05 0,58 0,28 0,159 20,0 20,69 23,57 25,15 0,25 0,05 8 24 72 240 1,69 0,9 0,42 0,25 12,42 13,33 15,71 16,0 0,1 8 24 72 240 1,27 0,69 0,36 0,2 16,54 17,4 18,33 20,0 0,25 8 24 72 240 1,21 0,66 0,35 0,186 17,36 18,2 18,86 21,5 0,5 8 24 72 240 0,97 0,51 0,25 0,147 21,65 23,53 26,4 27,21 0,75 8 24 72 240 0,98 0,53 0,26 0,151 21,43 22,64 25,4 26,5 0,5 0,05 8 24 72 240 1,59 0,83 0,4 0,225 13,2 14,45 16,5 17,78 0,1 8 24 72 240 1,16 0,62 0,33 0,18 18,1 19,35 20,0 22,22 0,25 8 24 72 240 0,864 0,43 0,244 0,145 24,3 25,0 27,05 27,6 0,5 8 24 72 240 0,61 0,33 0,18 0,10 34,43 36,36 36,67 40,0 0,75 8 24 72 240 0,63 0,34 0,183 0,102 33,33 35,3 36,07 39,22 0,75 0,05 8 24 72 240 1,62 0,84 0,42 0,23 12,96 14,3 15,71 17,4 0,1 8 24 72 240 1,17 0,63 0,333 0,185 17,95 19,05 19,82 21,62 0,25 8 24 72 240 0,87 0,48 0,247 0,148 24,14 25,0 26,72 27,03 0,5 8 24 72 240 0,614 0,335 0,179 0,10 34,2 35,82 36,87 40,0 0,75 8 24 72 240 0,636 0,342 0,184 0,104 33,0 35,1 35,87 38,46Adipic acid concentration, g/L α-ketoglutaric acid concentration, g/L Test time, τ, hours Corrosion rate, k, g/m2·day Braking coefficient, γ 0 0 8 24 72 240 21.0 12.0 6.6 4.0 - - - - 0.025 0.05 8 24 72 240 3.23 2.0 1.22 0.89 6.5 6.0 5.4 4.5 0.1 8 24 72 240 2.96 1.76 1.14 0.784 7.1 6.82 5.8 5.1 0.25 8 24 72 240 2.84 1.69 0.78 0.63 7.4 7.1 8.46 6.35 0.5 8 24 72 240 2.69 1.62 0.74 0.59 7.8 7.4 8.92 6.78 0.75 8 24 72 240 2.59 1.40 0.88 0.556 8.1 8.57 7.5 7.2 0.05 0.05 8 24 72 240 2.02 1.08 0.56 0.308 10.4 11.1 11.8 13.0 0.1 8 24 72 240 1.71 0.94 0.47 0.263 12.3 12.76 14.04 15.2 0.25 8 24 72 240 1.37 0.70 0.35 0.206 15.33 17.14 18.86 19.42 0.5 8 24 72 240 1.08 0.4 0.2 0.105 19.44 30.0 33.0 38.1 0.75 8 24 72 240 1.38 0.4 0.21 0.107 15.2 30.0 31.43 37.4 0.1 0.05 8 24 72 240 1.78 0.99 0.51 0.30 11.8 12.12 12.94 13.33 0.1 8 24 72 240 1.49 0.78 0.41 0.238 14.1 15.38 16.1 16.8 0.25 8 24 72 240 1.35 0.75 0.39 0.223 15.55 16.0 16.92 17.94 0.5 8 24 72 240 1.03 0.57 0.27 0.153 20.39 21.05 24.44 26.14 0.75 8 24 72 240 1.05 0.58 0.28 0.159 20.0 20.69 23.57 25.15 0.25 0.05 8 24 72 240 1.69 0.9 0.42 0.25 12.42 13.33 15.71 16.0 0.1 8 24 72 240 1.27 0.69 0.36 0.2 16.54 17.4 18.33 20.0 0.25 8 24 72 240 1.21 0.66 0.35 0.186 17.36 18.2 18.86 21.5 0.5 8 24 72 240 0.97 0.51 0.25 0.147 21.65 23.53 26.4 27.21 0.75 8 24 72 240 0.98 0.53 0.26 0.151 21.43 22.64 25.4 26.5 0.5 0.05 8 24 72 240 1.59 0.83 0.4 0.225 13.2 14.45 16.5 17.78 0.1 8 24 72 240 1.16 0.62 0.33 0.18 18.1 19.35 20.0 22.22 0.25 8 24 72 240 0.864 0.43 0.244 0.145 24.3 25.0 27.05 27.6 0.5 8 24 72 240 0.61 0.33 0.18 0.10 34.43 36.36 36.67 40.0 0.75 8 24 72 240 0.63 0.34 0.183 0.102 33.33 35.3 36.07 39.22 0.75 0.05 8 24 72 240 1.62 0.84 0.42 0.23 12.96 14.3 15.71 17.4 0.1 8 24 72 240 1.17 0.63 0.333 0.185 17.95 19.05 19.82 21.62 0.25 8 24 72 240 0.87 0.48 0.247 0.148 24.14 25.0 26.72 27.03 0.5 8 24 72 240 0.614 0.335 0.179 0.10 34.2 35.82 36.87 40.0 0.75 8 24 72 240 0.636 0.342 0.184 0.104 33.0 35.1 35.87 38.46

Din datele obţinute reiese că procedeul revendicat este cu mult mai eficient decât analogul proxim sau decât utilizarea fiecărui component separat, datorită manifestării unui efect sinergetic la interacţiunea componentelor în combinaţie. De exemplu, la o concentraţie a ambelor componente de 0,5 g/L şi a duratei de testare de 240 ore, pierderile de coroziune se reduc de 40 ori. Trebuie de menţionat şi faptul, că la utilizarea procedeului revendicat, coeficientul de frânare γ creşte cu durata de testare, pe când în procedeul proxim se observă o tendinţă opusă, care diminuează eficacitatea ultimului la utilizarea în sistemele extinse de conducte de oţel. The obtained data show that the claimed process is much more effective than the closest analogue or than the use of each component separately, due to the manifestation of a synergistic effect when interacting with the components in combination. For example, at a concentration of both components of 0.5 g/L and a test duration of 240 hours, corrosion losses are reduced by 40 times. It should also be noted that when using the claimed process, the braking coefficient γ increases with the test duration, while in the closest process an opposite trend is observed, which reduces the effectiveness of the latter when used in extended steel pipeline systems.

Acidul adipic şi acidul α-cetoglutaric pot fi introduşi în mediul apos, care contactează cu suprafeţele de oţel supuse eventual coroziunii, fie combinat (sub formă de amestec cu un raport masic anumit), fie separat, adică succesiv şi în orice ordine. Acizii menţionaţi pot fi introduşi şi la pregătirea prealabilă a unei soluţii apoase, care ulterior va fi utilizată în calitate de mediu apos, de exemplu, pentru sistemele închise cu suprafeţe de oţel, cantităţile acizilor menţionaţi fiind luate reieşind din volumul mediului apos şi concentraţiile lor efective din acest mediu, respectiv de 0,025...0,75 g/L şi 0,05...0,75 g/L. Adipic acid and α-ketoglutaric acid can be introduced into the aqueous medium, which contacts the steel surfaces possibly subject to corrosion, either combined (in the form of a mixture with a certain mass ratio), or separately, i.e. successively and in any order. The mentioned acids can also be introduced in the preliminary preparation of an aqueous solution, which will subsequently be used as an aqueous medium, for example, for closed systems with steel surfaces, the quantities of the mentioned acids being taken based on the volume of the aqueous medium and their effective concentrations in this medium, respectively 0.025...0.75 g/L and 0.05...0.75 g/L.

În concluzie, se propune un procedeu eficient, accesibil şi destul de ecologic, de protecţie a oţelurilor de coroziune în apă, fapt ce permite de a micşora pierderile de coroziune până la 40 ori. In conclusion, an efficient, accessible and quite ecological process is proposed for protecting steel from corrosion in water, which allows reducing corrosion losses up to 40 times.

1. Паршутин В. В., Шолтоян Н. С., Сидельникова С. П., Володина Г. Ф. Ингибирование бороглюконатом кальция коррозии углеродистой стали Ст. 3 в воде. I. 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. Ф. Ингибирование бороглюконатом калция корозии углеродистой стали Ст. 3 in water. I. Corrosion in the conditions of natural aeration and forced convection. Electronic processing of materials, 1999, №5, p. 42-56

2. Розенфельд И. Л. Ингибиторы коррозии. М., 1977, p. 249-252 2. Rosenfeld I. L. Corrosion inhibitors. M., 1977, p. 249-252

3. MD 359 Y 2011.04.30 3. MD 359 Y 2011.04.30

4. MD 4310 B1 2014.11.30 4. MD 4310 B1 2014.11.30

5. JPS 5779180 A 1982.05.18 5. JPS 5779180 A 1982.05.18

6. V. Lozan, V. Parshutin, N. Sholtoyan, A. Kovali, N. Chernysheva. Adipic acid - carbon steel corrosion inhibitor in natural water. Physical Methods in Coordination and Supramolecular Chemistry, Chişinău, Moldova, 8-9 octombrie 2015, p. 117 6. V. Lozan, V. Parshutin, N. Sholtoyan, A. Kovali, N. Chernysheva. Adipic acid - carbon steel corrosion inhibitor in natural water. Physical Methods in Coordination and Supramolecular Chemistry, Chisinau, Moldova, October 8-9, 2015, p. 117

Claims (1)

Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă, care constă în introducerea combinată sau succesivă în mediul apos, care este în contact cu suprafeţele de oţel, a acidului adipic şi a acidului α-cetoglutaric, respectiv în concentraţii de 0,025...0,75 g/L şi 0,05...0,75 g/L.Process for protecting steel from corrosion in water, which consists of the combined or successive introduction into the aqueous medium, which is in contact with the steel surfaces, of adipic acid and α-ketoglutaric acid, respectively in concentrations of 0.025...0.75 g/L and 0.05...0.75 g/L.
MDS20210092A 2021-11-05 2021-11-05 Process for corrosion protection of steel in water MD1615Z (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20210092A MD1615Z (en) 2021-11-05 2021-11-05 Process for corrosion protection of steel in water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20210092A MD1615Z (en) 2021-11-05 2021-11-05 Process for corrosion protection of steel in water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD1615Y MD1615Y (en) 2022-04-30
MD1615Z true MD1615Z (en) 2022-11-30

Family

ID=81344091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDS20210092A MD1615Z (en) 2021-11-05 2021-11-05 Process for corrosion protection of steel in water

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD1615Z (en)

Also Published As

Publication number Publication date
MD1615Y (en) 2022-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cabrini et al. Effect of organic inhibitors on chloride corrosion of steel rebars in alkaline pore solution
CN102143918A (en) Method for Inhibiting Scale Formation and Deposition in Membrane System Using AA-AMPS Copolymer
JP2019513899A (en) Compositions and methods for inhibiting corrosion
US20230061502A1 (en) Protective compositions for use in systems comprising industrial water
JPS59193909A (en) Deposit control and composition
MD1615Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
CN106103359B (en) Compositions and methods for fouling control in regulated vaporization systems
TW201908247A (en) Composition and method for inhibiting corrosion and scale
Sukatik Green inhibitor for mild steel in acidic solution by using crude extract and polar extract of Theobroma cacao peels
Karar et al. Scale inhibition in hard water system
US4105406A (en) Method of inhibiting corrosion using a hexametaphosphate and a phosphate buffer
JPS62256973A (en) Phosphonic acid/phosphate mixture for suppressing metal corrosion and precipitation of calcium phosphate
JPS6013760B2 (en) Composition for preventing scale
CN107304079A (en) A kind of corrosion-mitigation scale-inhibition sterilization composition and its application
MD4310C1 (en) Inhibitor of steel corrosion in water
MD1534Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1754Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1726Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
RU2693243C1 (en) Corrosion and scale-formation inhibitor for water treatment of heating systems and other heating systems
TW201127757A (en) Method for the removing and reducing scaling
MD1764Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
JPS6050188A (en) corrosion inhibitor
MD1633Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1507Z (en) Process for corrosion protection of steel in water
MD1397Z (en) Process for corrosion protection of steel in water

Legal Events

Date Code Title Description
FG9Y Short term patent issued