MD1764Z - 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
MD1764Z
MD1764Z MDS20230057A MDS20230057A MD1764Z MD 1764 Z MD1764 Z MD 1764Z MD S20230057 A MDS20230057 A MD S20230057A MD S20230057 A MDS20230057 A MD S20230057A MD 1764 Z MD1764 Z MD 1764Z
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
corrosion
steel
water
urea
furacilin
Prior art date
Application number
MDS20230057A
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 MDS20230057A priority Critical patent/MD1764Z/ro
Publication of MD1764Y publication Critical patent/MD1764Y/ro
Publication of MD1764Z publication Critical patent/MD1764Z/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 ureei şi a furacilinei, respectiv în concentraţii de 5...25 g/L 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 [1]. 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 oţelului 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 formării 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 ureei CO(NH2)2în calitate de inhibitor al coroziunii acide a oţelului în mediu de acid clorhidric [1]. De exemplu, la o concentraţie de 0,3% de uree, în mediu de 10% HCl (25°C), gradul de protecţie constituie 20%, ce reprezintă un indicator insuficient. Alt dezavantaj al acestui inhibitor este că nu protejează deloc oţelul în apă.
Este cunoscută utilizarea unui inhibitor care conţine 2-mercaptobenztiazolat de sodiu, benzotriazol, uree, nitrit de sodiu, nitrat de sodiu, silicat de sodiu Na2SiO3şi cianură de sodiu NaCN pentru a proteja oţelul, fonta, cuprul, lipirea, aluminiul şi aliajele sale în sistemele de răcire cu apă [2]. Dezavantajele sale sunt o compoziţie multicompoziţională destul de complexă şi neprietenoasă cu mediul.
Este cunoscut un inhibitor de coroziune a metalelor pe bază de hexametilendiamină, obţinut prin reacţia hexametilendiaminei cu acid fosforic şi uree, la încălzire în prezenţa glicerolului [3].
Dezavantajul acestui inhibitor constă în aceea că procedeul de obţinere este complicat, în special când se utilizează componenta toxică de hexametilendiamină-acid fosforic.
Astfel, se poate concluziona că ureea singură nu este capabilă să prevină coroziunea oţelurilor în soluţii apoase neutre, deşi este foarte convenabil de utilizat datorită faptului că este un produs prietenos cu mediul.
Cea mai apropiată soluţie este folosirea unui amestec de nitrit de sodiu şi uree în raport de (0,05...20):1 ca inhibitor al coroziunii atmosferice a metalelor feroase [4].
Dezavantajul acestui inhibitor este utilizarea nitritului de sodiu care nu este un reagent ecologic.
Problema soluţionată de invenţie constă în elaborarea unui procedeu efectiv de protecţie contra coroziunii în sistemele închise de conducte prin care circulă apa, bazat pe utilizarea ureei într-o combinaţie ecologică alcătuită din reagenţi ieftini şi accesibili.
Problema enunţată se soluţionează prin aplicarea unui procedeu 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, şi anume a ureeiîn concentraţie de 5...25 g/L şi a furacilinei în concentraţie de 0,05...0,2 g/L. Inhibitorii pot fi introduşi în mediul apos în amestec pregătit prealabil (combinaţie) sau succesiv, fiecare separat indiferent de ordinea introducerii.
Furacilina sau nitrofuralul С6Н6N4O4este 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 ureeşi 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 şi ieftini, care acţionează sinergetic 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 a 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 ureei asupra procesului de coroziune a oţelului St. 3 în apă
Concentraţia de uree, g/L Timpul de testare, ore Viteza de coroziune, k, g/m2· 24 ore Coeficientulul de frânare, γ 0 8 24 72 240 21,0 12,0 6,6 4,0 - - - - 5 8 24 72 240 29,03 17,71 11,0 8,33 0,72 0,68 0,6 0,48 10 8 24 72 240 16,15 7,5 3,14 1,48 1,3 1,6 2,1 2,7 20 8 24 72 240 11,67 5,0 2,13 1,05 1,8 2,4 3,1 3,8 25 8 24 72 240 11,67 4,8 2,2 1,08 1,8 2,5 3,0 3,7
Din tabelul 1 reiese că ureea, la concentraţia de 5 g/L, nu doar că nu protejează oţelul în apă, dar chiar amplifică coroziunea, în special cu creşterea duratei de testare. Însă, odată cu creşterea concentraţiei de uree până la 20...25 g/L, coroziunea oţelului se diminuiază, valoarea maximă de 3,8 ori fiind atinsă la concentraţia de 20 g/L şi durata de testare de 240 ore. Mai mult, valorile coeficientului de frânare cresc odată cu durata de testare.
Utilizarea ureei în concentraţii mai mari de 25 g/L nu are sens, deoarece influenţa ei asupra coroziunii se micşorează.
Tabelul 2
Influenţa furacilinei asupra procesului de coroziune a oţelului St. 3 în apă
Concentraţia de furacilină, g/L Timpul de testare, ore Viteza 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 ore de testare. Totodată, în majoritatea cazurilor se observă o amplificare a acţiunii furacilinei asupra procesului de coroziune odată cu creşterea duratei de testare. Valoarea dată este maximală şi este condiţionată de limita de solubilitate a furacilinei în apă.
Tabelul 3
Influenţa adăugării furacilinei la soluţia care conţine uree asupra procesului de coroziune a oţelului St. 3 în apă
Concentraţia de uree, g/L Concentraţia de furacilină, 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 - - - - 5 0,05 8 24 72 240 4,47 2,31 1,2 0,67 4,7 5,2 5,5 6,0 0,1 8 24 72 240 2,84 1,56 0,8 0,47 7,4 7,7 8,3 8,5 0,2 8 24 72 240 2,59 1,45 0,76 0,45 8,1 8,3 8,7 8,9 10 0,05 8 24 72 240 3,04 1,48 0,7 0,396 6,9 8,1 9,4 10,1 0,1 8 24 72 240 2,31 1,21 0,62 0,33 9,1 9,9 10,6 12,1 0,2 8 24 72 240 2,02 0,95 0,47 0,25 10,4 12,6 14,04 16,0 20 0,05 8 24 72 240 2,56 1,17 0,53 0,31 8,2 10,3 12,4 12,9 0,1 8 24 72 240 2,1 0,99 0,4 0,22 10,0 12,1 16,5 18,2 0,2 8 24 72 240 1,49 0,66 0,34 0,21 14,1 18,2 19,4 19,04 25 0,05 8 24 72 240 2,69 1,4 0,65 0,35 7,8 8,6 10,1 11,4 0,1 8 24 72 240 2,5 1,21 0,53 0,27 8,4 9,9 12,4 14,8 0,2 8 24 72 240 1,74 0,83 0,41 0,23 12,1 14,4 16,1 17,4
Datele din tabelul 3 demonstrează că utilizarea unui amestec din uree şi furacilină influenţează pozitiv asupra procesului de suprimare a coroziunii. Pe de o parte, creşte coeficientul de frânare, pe de altă parte, se observă în toate cazurile un efect sinergetic la utilizarea combinată a ureei şi furacilinei 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. Valoarea maximă atinsă a coeficientului de frânare γ este de 19,4 la o concentraţie a ureei de 20 g/L, a furacilinei de 0,2 g/L şi o durată de testare de 72 ore.
Astfel, 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. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968, р. 35
2. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968, р. 107
3. RU 2108408 C1 1998.04.10
4. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968, р. 159

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 ureei şi a furacilinei, respectiv în concentraţii de 5...25 g/L şi 0,05...0,2 g/L.
MDS20230057A 2023-07-25 2023-07-25 Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă MD1764Z (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20230057A MD1764Z (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
MDS20230057A MD1764Z (ro) 2023-07-25 2023-07-25 Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD1764Y MD1764Y (ro) 2024-07-31
MD1764Z true MD1764Z (ro) 2025-02-28

Family

ID=92107041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDS20230057A MD1764Z (ro) 2023-07-25 2023-07-25 Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD1764Z (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
MD1764Y (ro) 2024-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3941562A (en) Corrosion inhibition
US3960576A (en) Silicate-based corrosion inhibitor
US3959167A (en) Method and composition of inhibiting scale
MD1764Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
NL192882C (nl) Koelvloeistof met anticorrosieve eigenschappen.
CN108137362A (zh) 无磷钝化剂和其用途
Kuznetsov et al. Aminophosphonate corrosion inhibitors for steel
Fouda et al. Use of hydrazone derivates as inhibitors for the corrosion of nickel in hydrochloric acid solution
Abiola et al. Gossipium hirsutum L. extract as green corrosion inhibitor for aluminum in HCl solution
MD1746Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
MD1754Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
CN106544679B (zh) 一种防止高强度低合金钢在含氯化物腐蚀介质中腐蚀的缓蚀剂
MD1416Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1415Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1397Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
JP2794065B2 (ja) 吸収冷凍機用吸収液
MD1382Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1414Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului împotriva coroziunii în apă
MD1726Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
JPS6050188A (ja) 腐食抑制剤
MD1633Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
MD4310C1 (ro) Inhibitor de coroziune a oţelului în apă
MD1496Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
MD1494Z (ro) Procedeu de protecţie a oţelului de coroziune în apă
US4613481A (en) Mercapthothiazoline corrosion inhibiting compositions

Legal Events

Date Code Title Description
FG9Y Short term patent issued