MD1746Z - Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă - Google Patents

Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă Download PDF

Info

Publication number
MD1746Z
MD1746Z MDS20230056A MDS20230056A MD1746Z MD 1746 Z MD1746 Z MD 1746Z MD S20230056 A MDS20230056 A MD S20230056A MD S20230056 A MDS20230056 A MD S20230056A MD 1746 Z MD1746 Z MD 1746Z
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
corrosion
water
steel
hours
furacilin
Prior art date
Application number
MDS20230056A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Василе ЛОЗАН
Владимир ПАРШУТИН
Анатолий ПАРАМОНОВ
Александр КОВАЛЬ
Original Assignee
Публичное Учреждение Государственный Университет Молдовы
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 Публичное Учреждение Государственный Университет Молдовы filed Critical Публичное Учреждение Государственный Университет Молдовы
Priority to MDS20230056A priority Critical patent/MD1746Z/ro
Publication of MD1746Y publication Critical patent/MD1746Y/ro
Publication of MD1746Z publication Critical patent/MD1746Z/ro

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la domeniul protecţiei metalelor contra coroziunii în apă şi poate fi utilizată pentru a inhiba coroziunea în sistemele închise de conducte din oţel.Procedeul de protecţie a oţelului de coroziune în apă constă în introducerea combinată sau succesivă în mediul apos, care este în contact cu suprafeţele de oţel, a aminoguanizonei acidului piruvic şi a furacilinei, respectiv în concentraţii de 0,05...1,5 şi 0,05...0,2 g/L.Rezultatul tehnic constă în reducerea semnificativă a pierderilor de coroziune şi suprimarea uniformă a coroziunii în timp.

Description

Invenţia se referă la domeniul protecţiei metalelor contra coroziunii în apă şi poate fi utilizată pentru a inhiba coroziunea în sistemele închise de conducte din oţel.
Este cunoscut faptul, că apa naturală sau cea tratată, care conţine ioni activi de clorură şi sulfat, este un mediu destul de agresiv, în care coroziunea oţelului are loc într-un ritm sporit. Astfel, în apa din apeductul oraşului Chişinău, 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 săruri de 0,457 g/L, viteza de coroziune a oţelulului cu carbon la 8 ore de testare este ridicată, atingând la 21 g/m2·zi. Odată cu creşterea timpului de expunere, rata de coroziune scade (de exemplu, la 12 g/m2·zi la 24 de ore, 6,6 g/m2·zi la 72 de ore şi 4,0 g/m2·zi la 240 de ore de testare) datorită formarii pe suprafaţa de corodare a peliculei de oxid-hidroxid a produselor de coroziune, precum şi a calcitului CaCO3. Deşi ionii de SO4 2- provoacă o coroziune generală, destul de uniformă, pe suprafaţa interioară a conductelor se pot forma adâncituri din cauza prezenţei ionilor activi de clor în apă. În unele cazuri acestea pot fi străpunse, ceea ce poate cauza avarii în sistemele de conducte. Mai mult decât atât, fierul ionizat, trecând în apă şi acumulându-se acolo, înrăutăţeşte calitatea apei (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).
Este cunoscută utilizarea hidrazinei H2N-NH2 în calitate de inhibitor de coroziune [1], acţiunea căreia se bazează pe legarea oxigenului dizolvat în apă şi, prin urmare, reducerea activităţii corozive a apei: 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.
În al doilea rând - hidrazina este toxică, lucrul cu ea cere mai multă precauţie şi protecţie. Toate acestea complică mult exploatarea sistemelor de apă închise.
Este cunoscută utilizarea tiosemicarbazidei:
în calitate de inhibitor de coroziune, luată în concentraţie de 0,1...0,5 g/L [2].
Acest inhibitor este mai facil de utilizat comparativ cu hidrazina, deoarece nu este toxic, totodată se asigură o diminuare mai mare a coroziunii. Un dezavantaj al tiosemicarbazidei constă în aceea că gradul de protecţie nu trece de 82,5%. Mai mult, odată cu creşterea timpului de utilizare, pierderile de coroziune scad mai întâi uşor, apoi încep să crească din nou. De exemplu, pierderile de coroziune la o concentraţie de inhibitor de 0,5 g/L cresc de aproape 1,5 ori - γ la 8 ore este 4,72, iar la 168 de ore scade la valoarea de 3,0.
Cea mai apropiată soluţie de invenţia revendicată (analogul proxim) poate fi considerată utilizarea în calitate de inhibitor al coroziunii oţelurilor în apă a aminoguanizonei acidului piruvic:
în concentraţii de 0,05...1,0 g/L [3]. Acest compus este stabil, se obţine destul de uşor şi este solubil datorită prezenţei grupării carboxilice în structură.
Dezavantajele acestui procedeu sunt valorile relativ scăzute ale coeficientului de frânare γ, precum şi neuniformitatea gradului de suprimare a coroziunii în timp. O scădere deosebit de accentuată a valorilor lui γ se observă odată cu creşterea timpului de testare până la 240 de ore.
Problema soluţionată de invenţie constă în elaborarea unui procedeu de combatere a coroziunii oţelului în apă, care să includă utilizarea aminoguanizonei acidului piruvic şi să asigure o eficacitate şi uniformitate înaltă de protecţie.
Problema enunţată se soluţionează prin procedeul de protecţie contra coroziunii în apă a sistemelor închise de conducte din oţel, care prevede introducerea în combinaţie sau succesivă a doi inhibitori în mediul apos ce contactează cu suprafeţele de oţel, totodată în calitate de inhibitori se utilizează aminoguanizona acidului piruvic la concentraţii de 0,05...1,5 g/L şi furacilină în concentraţii de 0,05...0,2 g/L. Inhibitorii pot fi introduşi în mediul apos în amestec (combinaţie) sau succesiv.
Furacilina sau nitrofuralul C6H6N4O4 este un produs comercial utilizat în calitate de remediu antimicrobian şi reprezintă semicarbazona 5-nitrofurfuralului:
Rezultatul tehnic al invenţiei prezintă o reducere semnificativă a pierderilor de coroziune şi o suprimare uniformă a coroziunii în timp, datorită efectului sinergic al interacţiunii componentelor incluse în amestecul inhibitor format din aminoguanizona acidului piruvic şi furacilină.
Avantajele invenţiei constau în faptul că în procedeul propus de protecţie a oţelurilor de coroziune în apă se utilizează o combinaţie a doi compuşi accesibili, care acţionează sinergic şi uniform.
Exemple de realizare a invenţiei
Testarea coroziunii mostrelor de oţel St. 3 cu dimensiunea de 50×25×3 mm a fost efectuată prin imersarea lor completă, la aceeaşi adâncime, în prezenţa aerului. În prealabil, suprafaţa mostrelor a fost supusă şlefuirii. Pierderile de masă în urma coroziunii au fost determinate gravimetric. Efectul acţionării inhibitorului a fost apreciat prin rata de coroziune k, (g/(m2·24 ore)) şi prin valoarea coeficientului de frânare γ = k/k1, unde k, k1 - ratele de coroziune ale metalului, respectiv fără/cu utilizarea inhibitorului. Acest coeficient indică cu cât se micşorează rata de coroziune în rezultatul acţionării inhibitorului.
Influenţa concentraţiei componenţilor inhibitorului, utilizaţi separat şi împreună, şi a timpului de testare asupra parametrilor procesului de coroziune a oţelului (St. 3) în apă sunt prezentate în tabelele 1-3 de mai jos.
Tabelul 1
Influenţa aminoguanizonei acidului piruvic asupra procesului de coroziune
a oţelului St. 3 în apă
Concentraţia inhibitorului, g/L Timpul de testare, ore Rata de coroziune, k, g/m2· 24 ore Coeficientulul de frânare, γ 0 8 24 72 240 21,0 12,0 6,6 4,0 - - - - 0,05 8 24 72 240 7,92 3,74 1,66 1,4 2,65 3,2 3,98 2,86 0,1 8 24 72 240 7,51 3,33 1,36 1,1 2,8 3,6 4,85 3,63 0,25 8 24 72 240 7,14 2,33 1,35 0,98 2,94 5,15 4,9 4,1 0,5 8 24 72 240 5,19 1,51 1,32 1,08 4,05 7,95 5,0 3,7 0,75 8 24 72 240 4,95 1,41 1,19 0,97 4,24 8,5 5,54 4,12 1,0 8 24 72 240 4,9 1,35 1,12 0,91 4,3 8,9 5,9 4,4 1,5 8 24 72 240 4,9 1,38 1,15 0,93 4,3 8,7 5,74 4,3
Din tabelul 1 reiese că la introducerea în mediul de coroziune doar a aminoguanizonei acidului piruvic valorile maxime ale coeficientului de frânare nu trec de valoarea de 8,9, la concentraţia inhibitorului de 1,0 g/L şi o durată de contact de 24 ore. În general se observă o neuniformitate de protecţie în timp şi o scădere bruscă a valoriilor γ la 240 ore de contact (testare), fapt ce indică asupra consumării semnificative a inhibitorului şi reducerii ulterioare a protecţiei anticorozive.
Tabelul 2
Influenţa furacilinei asupra procesului de coroziune a oţelului St. 3 în apă
Concentraţia de furacilină, g/L Timpul de testare, ore Rata de coroziune, k, g/m2· 24 ore Coeficientulul de frânare, γ 0 8 24 72 240 21,0 12,0 6,6 4,0 - - - - 0,05 8 24 72 240 7,24 3,43 1,74 1,0 2,9 3,5 3,8 4,0 0,1 8 24 72 240 5,68 2,5 1,4 0,8 3,7 4,8 4,7 5,0 0,2 8 24 72 240 4,67 2,35 1,37 0,77 4,5 5,1 4,8 5,2
Din datele din tabelul 2 reiese că valorile maximale ale coeficientului de frânare se ating la concentraţia furacilinei de 0,2 g/L şi nu depăşesc valoarea de 5,2 la 240 de ore de testare.
Valoarea dată este la limită şi este condiţionată de solubilitatea furacilinei în apă.
Tabelul 3
Influenţa adăugării furacilinei la soluţia care conţine aminoguanizona acidului piruvic asupra procesului de coroziune a oţelului St. 3 în apă
Concentraţia aminoguanizonei acidului piruvic, g/L Concentraţia furacilinei, g/L Timpul de testare, ore Rata de coroziune, k, g/m2· 24 ore Coeficientul de frânare, γ 0 0 8 24 72 240 21,0 12,0 6,6 4,0 - - - - 0,05 0,05 8 24 72 240 5,12 2,67 1,4 0,83 4,1 4,5 4,7 4,8 0,1 8 24 72 240 4,57 2,35 1,22 0,74 4,6 5,1 5,4 5,4 0,2 8 24 72 240 4,29 2,18 1,16 0,67 4,9 5,5 5,7 6,0 0,1 0,05 8 24 72 240 4,67 2,67 1,1 0,66 4,5 4,5 6,0 6,06 0,1 8 24 72 240 4,29 2,18 1,14 0,67 4,9 5,5 5,8 6,0 0,2 8 24 72 240 3,96 1,97 1,08 0,62 5,3 6,1 6,1 6,45 0,25 0,05 8 24 72 240 4,12 2,22 1,1 0,61 5,1 5,4 6,0 6,56 0,1 8 24 72 240 3,23 1,69 0,904 0,53 6,5 7,1 7,3 7,55 0,2 8 24 72 240 3,04 1,6 0,825 0,49 6,9 7,5 8,0 8,16 0,5 0,05 8 24 72 240 3,44 1,88 0,943 0,556 6,1 6,4 7,0 7,2 0,1 8 24 72 240 2,47 1,143 0,63 0,364 8,5 10,5 10,5 11,0 0,2 8 24 72 240 1,93 0,92 0,465 0,265 10,9 13,0 14,2 15,1 0,75 0,05 8 24 72 240 3,33 1,67 0,786 0,417 6,3 7,2 8,4 9,6 0,1 8 24 72 240 2,283 1,101 0,58 0,331 9,2 10,9 11,4 12,1 0,2 8 24 72 240 2,04 0,968 0,508 0,286 10,3 12,4 13,0 14,0 1,0 0,05 8 24 72 240 3,0 1,48 0,72 0,331 7,0 8,1 9,17 12,1 0,1 8 24 72 240 1,765 0,916 0,462 0,25 11,9 13,1 14,28 16,0 0,2 8 24 72 240 1,726 0,789 0,413 0,247 12,16 15,2 16,0 16,2 1,5 0,05 8 24 72 240 2,39 1,25 0,635 0,331 8,8 9,6 10,4 12,1 0,1 8 24 72 240 1,71 0,89 0,45 0,24 12,3 13,5 14,7 16,67 0,2 8 24 72 240 1,67 0,78 0,4 0,24 12,6 15,4 16,5 16,67
Datele din tabelul 3 demonstrează că în urma utilizării amestecului din aceşti doi compuşi, apare un efect sinergetic de suprimare a procesului de coroziune. Pe de o parte, se observă o creştere semnificativă a valorilor coeficientului de frânare comparativ cu analogul proxim şi, pe de altă parte, utilizarea combinată permite creşterea gradului de protecţie a oţelului în funcţie de durata de testare (contact cu apa) a mostrelor de oţel. Probabil că acest rezultat este legat de formarea unor straturi de protecţie mai dense pe suprafaţa de contact a oţelului cu mediul apos. Mai mult, acest efect se observă la toate concentraţiile de furacilină, plafonul superior fiind de 0,2 g/L, condiţionat de limita de solubilitate a furacilinei în apă.
Asfel, a fost elaborat un procedeu efectiv de combatere a coroziunii oţelului în apă, care permite reducerea semnificativă şi uniformă a pierderilor de coroziune în conductele închise din oţel.
1. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. М., 1977, р. 249-252
2. Паршутин В.В., Шолтоян Н.С., Сидельникова С.П., Володина Г.Ф., Болога О.А., Шафранский В.Н., Гэрбэлэу Н.В. Влияние тиосемикарбазида на коррозию стали в воде. Электронная обработка материалов, 2005, №5, р. 77-88
3. MD 441 Y 2011.11.30

Claims (1)

  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 aminoguanizonei acidului piruvic şi a furacilinei, respectiv în concentraţii de 0,05...1,5 şi 0,05...0,2 g/L.
MDS20230056A 2023-07-25 2023-07-25 Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă MD1746Z (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20230056A MD1746Z (ro) 2023-07-25 2023-07-25 Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20230056A MD1746Z (ro) 2023-07-25 2023-07-25 Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD1746Y MD1746Y (ro) 2024-03-31
MD1746Z true MD1746Z (ro) 2024-10-31

Family

ID=90458784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDS20230056A MD1746Z (ro) 2023-07-25 2023-07-25 Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD1746Z (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
MD1746Y (ro) 2024-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5156769A (en) Phenyl mercaptotetrazole/tolyltriazole corrosion inhibiting compositions
EP0210856A1 (en) Corrosion-inhibiting compositions
MD1746Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
MD1754Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
MD1764Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
KR100315438B1 (ko) 밀폐순환냉각시스템의부식및스케일억제수처리제조성물및그방법
Sanad et al. Inhibition effect of potassium iodide on corrosion of stainless steel in hydrochloric acid solution
MD1397Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1415Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1416Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1414Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1382Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
RU2265675C1 (ru) Ингибитор коррозии в серной, соляной и ортофосфорной кислотах
MD4310C1 (ro) Inhibitor de coroziune a oţelului în apă
US4613481A (en) Mercapthothiazoline corrosion inhibiting compositions
MD1507Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
Hamza et al. Dissolution of calcium carbonate crystals: a constant-composition kinetic study
MD1494Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
KR100285937B1 (ko) 글루콘산염을 이용한 부식방지 및 스케일 형성을 억제하기위한 수처리 프로그램 및 수처리 방법
KR101273371B1 (ko) 개방 순환 냉각시스템의 수처리 방법
Loto et al. Gravimetric and data analysis of the corrosion resistance behaviour and inhibition of C26000 brass in dilute HNO3 solution
MD4493C1 (ro) Utilizarea clorurii de tris(tiosemicarbazid)cobalt(III) în calitate de inhibitor de coroziune a oţelului în apă
MD4313C1 (ro) Inhibitor de coroziune a oţelului în apă
Chirkunov et al. Inhibition of anodic dissolution of low-carbon steel with alkyl phosphonates in borate buffer solution
EP0025624A1 (fr) Procédé pour inhiber la corrosion d'une installation métallique au contact d'un bain acide

Legal Events

Date Code Title Description
FG9Y Short term patent issued