MXPA02012886A - Control de la corrosion utilizando un donador de peroxido de hidrogeno. - Google Patents

Abstract

La presente invencion describe un medio innovador para inhibir la corrosion de metales que experimentan la transicion activa-pasiva, en contacto con un electrolito; la invencion incorpora peroxido de hidrogeno y/o acido peroxicarboxilico o sus constituyentes para inhibir la corrosion al inducir la pasivacion del metal; la aplicacion de esta tecnologia reduce el potencial de incrustacion, bioincrustacion y deposicion asi como mejorar los metodos existentes del control de la corrosion, en estas aplicaciones.

Description

CONTROL DE LA CORROSIÓN UTILIZANDO UN DONADOR DE PERÓXIDO DE HIDROGENO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención describe un método para inhibir la corrosión así como inhibir la formación de depósitos e incrustaciones que resultan de la saturación de sales minerales, y la acumulación de productos secundarios de corrosión. En general la invención describe la inhibición de la corrosión de los metales en contacto con un electrolito y la reducción de películas de aislamiento debido a la formación/deposición de incrustaciones. La invención más particularmente describe la inhibición de la corrosión en los metales que experimentan la transición activa-pasiva al aplicar un donador de peróxido de hidrógeno. Ejemplos de tales metales son el acero(s), aluminio, titanio o mezclas de los mismos; sin embargo la presente invención contempla el tratamiento de cualquier metal que es capaz de experimentar las transiciones activa/pasiva cuando se exponen a agentes de pasivación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La corrosión de los metales, particularmente aquellos metales encontrados en los sistemas de circulación de agua de enfriamiento, y más particularmente aquellos en los intercambiadores de calor, son de interés crítico. En los sistemas de enfriamiento industrial, el agua de los ríos, lagos, laguna, pozos, efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, etc. se emplean como los medios de enfriamiento para los ¡ntercambiadores de calor. Estas aguas pueden contener una variedad de materiales suspendidos y/o disueltos tal como sales minerales, metales, sustancias orgánicas, sedimentos, lodos, etc. El agua de enfriamiento de los ¡ntercambiadores de calor típicamente se pasa a través de una torre de enfriamiento, estanque de rociado o un sistema de evaporación antes de descargarse o volverse a usar. En tales sistemas, el enfriamiento se alcanza al evaporar una porción del agua que pasa a través del sistema. Debido a que la evaporación toma lugar durante el enfriamiento, los sólidos disueltos y suspendidos se concentran. La concentración de los iones aniónicos tales como los cloruros y sulfatos, puede incrementar la velocidad de corrosión de los metales que constituyen el sistema de enfriamiento. Esto es especialmente cierto con los metales que constituyen los intercambiadores de calor que experimentan temperaturas muy altas.

Además, los contaminantes tales como el sulfuro de hidrógeno pueden también incrementar las velocidades de corrosión. Asimismo, las sales minerales, por ejemplo aquellas de calcio y magnesio pueden inducir la incrustación de los intercambiadores de calor. Una incrustación común en los sistemas de enfriamiento es el carbonato de calcio. Otras incrustaciones o depósitos tales como el fosfato de calcio o hierro también pueden inhibir la transferencia de calor así como inducir la corrosión bajo depósito La formación de depósitos en los intercambiadores de calor reduce de manera significante la transferencia de calor. Los productos secundarios de corrosión se pueden formar en la superficie metálica donde una celda de corrosión se ha formado. Los depósitos de los óxidos metálicos, sedimentos, lodo, actividad microbiológica, y contaminación del procedimiento pueden reducir la eficiencia de transferencia de calor así como la corrosión incrementada. Al reducir la corrosión, la incrustación y deposición en los intercambiadores de calor y el equipo del sistema de enfriamiento, asociado, de esta manera es esencial para la operación eficiente y económica de un sistema de agua de enfriamiento. La corrosión excesiva de las superficies metálicas puede provocar la falla prematura del equipo de proceso, necesitando un tiempo de parada para el reemplazo o reparación del equipo. Además, la acumulación de productos de corrosión en las superficies de transferencia de calor impide el flujo de agua y reduce la eficiencia de transferencia de calor, con lo cual se limita la producción o se requiere de tiempo de parada para su limpieza.

Aspectos de la corrosión A fin de que ocurra la corrosión, se debe formar una celda de corrosión. La celda de corrosión consiste de dos celdas, el cátodo y el ánodo. El cátodo se define como el punto donde la reducción de una sustancia que se puede reducir, toma lugar. En el agua donde el pH es mayor de 4.2 (similar a aquella del sistema de agua de enfriamiento), la sustancia primaria que se puede reducir, es el oxígeno. Las etapas involucradas con el cátodo incluyen: difusión de oxígeno a la superficie metálica, adsorción a través de la adsorción física o química, transferencia de electrones, reordenamiento con otros materiales adsorbidos (es decir agua y electrones con formación subsecuente de iones hidróxido), desorción del producto secundario recién formado (hidróxido), y difusión en el medidor a granel. Con la concentración incrementada de los iones hidróxido, la difusión de oxígeno y las velocidades de adsorción se reducen. El ánodo se define como el punto donde la disolución de los ¡ones metálicos se presenta. La disolución de los iones metálicos en el ánodo es un procedimiento químico. La reacción forma hidróxido ferroso. Al inicio, el potencial en el ánodo es bajo; sin embargo conforme el tiempo pasa, el potencial eléctrico en el ánodo, se incrementa. El potencial incrementado es el resultado de la concentración incrementada de los iones metálicos (resultados de la disolución) en la vecindad inmediata del ánodo. La concentración incrementada de iones metálicos induce la formación de la celda de concentración de ion metálico, así como la reducción de oxígeno. La concentración incrementada de los iones cargados catiónicos en el ánodo incrementa el potencial eléctrico en el ánodo. La corrosión general se define como un estado donde el potencial del cátodo disminuye con el tiempo, mientras el potencial del ánodo se incrementa. En algún punto, los potenciales del cátodo y el ánodo desplazan o encuentran electrodos cercanos de potencial más fuerte o más débil. Este desplazamiento o salto es el resultado de los mecanismos ya descritos. Conforme la concentración de hidróxido en el cátodo, se incrementa, la adsorción de oxígeno disminuye, y el potencial de los cátodos disminuye. En el ánodo, donde la concentración de los iones catiónicos se incrementa, la demanda de electrones se incrementa, de manera que el potencial también se incrementa. Este procedimiento de electrodo inverso continua a través de la superficie del metal resultando en una pérdida uniforma de metal. La corrosión por picadura se refiere a una condición donde el potencial que rodea al ánodo, es alto (catódico) y el flujo de electrones no se distribuye a través de muchos ánodos, por lo tanto el electrón viene de un ánodo local. La corrosión por picadura es de gran interés, debido a las altas pérdidas de metal de un área localizada. A una velocidad de pérdida de metal de varias milésimas de pulgada por año (MPY), la corrosión general puede tomar muchas décadas de corrosión continua antes de que resulte en la falla de la parte, por ejemplo, un ¡ntercambiador de calor. Sin embargo, en la corrosión por picadura, el flujo de electrones y la subsecuente pérdida de metal es de un área localizada. La corrosión por picadura a veces resulta en la falla del equipo mucho tiempo antes de que alcance la vida esperada del equipo, por ejemplo el intercambiador de calor. La corrosión por picadura ocurre cuando la superficie catódica se ha despolarizado. Los cloruros, por ejemplo, compiten por la superficie metálica con el donador de oxígeno. Cuando un ion cloruro es adsorbido en la superficie metálica, éste previene de que el oxígeno alcance la superficie. El potencial en el sitio se reduce, y el área se hace anódica. Esto induce a un flujo alto de electrones, para que fluyan desde el sitio localizado al cátodo circundante. La pasivación se puede definir como la pérdida de reactividad química exhibida por ciertos metales y aleaciones bajo condiciones ambientales específicas. El inicio de la pasivación se asocia con la formación de una capa de óxido que es resistente a la oxidación adicional. El mecanismo de pasivación, que se relaciona a las superficies metálicas ferrosas, involucra la disolución de iones metálicos, seguido por la formación de una capa de hidróxido ferroso, seguido por la conversión a un óxido férrico insoluble a través de la reacción con oxígeno. El análisis de las películas pasivas indican una estructura en capas con una capa exterior de hierro gama y una capa interior de magnetita.

La pasivación ocurre cuando se ha establecido suficiente potencial de oxidación. En el potencial de oxidación bajo, las concentraciones insuficientes de oxidante existen para establecer una capa de óxido homogéneo; existen distintos ánodos y cátodos. Cuando un oxidante suficiente esta presente, el potencial eléctrico de la superficie total se incrementa. La concentración del oxidante es suficiente para inducir la formación "instantánea" de una capa de óxido. En otras palabras, la concentración de oxidante es lo suficientemente alta para reaccionar con el óxido ferroso, a través de la superficie metálica total. Con el potencial de oxidación incrementado, la densidad de la corriente, aumenta. La densidad de corriente requerida para inducir la pasivación se llama corriente típica. En concentraciones de oxidante más alta, el ataque agresivo de las capas de óxido, se presenta, y las velocidades de corrosión se incrementan; este es la llamada región transpasiva. La pasivación es un proceso que requiere oxígeno. Por lo tanto, los inhibidores que inducen la pasivación deben incrementar el potencial de oxidación o hacer mejor uso del oxidante presente. Los inhibidores tal como el cromato, nitrito e hidróxido incrementan el potencial de oxidación de la solución al suministrar directamente oxigeno al ánodo para reaccionar con los iones metálicos con lo cual se reduce la formación de un óxido de metal. Por esta razón, estos inhibidores se pueden usar en soluciones sin que este presente el oxígeno.

Estos inhibidores de oxidación están involucrados con la oxidación directa del óxido ferroso a óxidos férricos. Los inhibidores tal como el fosfato, silicato, borato y molitato son inhibidores de no oxidación que forman complejos con especies de hierro (lll) para estabilizarlos desde la desproporción (la transformación de una sustancia en dos o más sustancias a través de la oxidación o reducción), a las especies Fe (II) más solubles, hasta que la reacción con oxígeno disuelto cree los óxidos más inmunes. Estos inhibidores requieren la presencia de oxígeno para promover la pasivación. Su desempeño se puede mejorar con la adición de un compuesto de peróxido donde el peróxido se usa para incrementar la formación de una película de óxido pasivo. La inhibición anódica se desea desde un punto de vista operacional debido a que la película de óxido es muy delgada, y las velocidades de corrosión son más bajas que las alcanzadas a través de la inhibición catódica. Sin embargo, la desventaja potencial es que si la película se rompe no se puede reparar debido a que las concentraciones de inhibidor son insuficientes, por ejemplo la picadura rápida puede ocurrir. Este es el resultado del hecho de que la reacción catódica puede ocurrir sobre toda la superficie pasiva, pero la reacción anódica (disolución metálica) solo puede ocurrir en los sitios de la película que se ha roto. Los tratamiento con cromato han sido muy reconocidos como el estándar para comparar con otros programas de tratamiento. Los cromatos, inducen la formación de una película de óxido uniforme con lo cual se induce la pasivación de la superficie metálica. Mientras los programas de cromato se deben correr a pH más altos, muchos se operan a pH inferiores (6.5-7.5). Esto disminuye de manera significante el potencial para la formación de incrustaciones. La tecnología del cromato se ha eliminado de la mayoría de las aplicaciones que involucran el tratamiento de agua de enfriamiento, debido a los peligros en la salud del ser humano y del ambiente. Debido a la eliminación de cromatos, las metodologías del tratamiento más comunes incorporan tecnologías que incrementan el potencial de incrustación y de bio-incrustación. Los tratamientos con fosfato anódico requieren niveles de fosfato que excedan aquellos permitidos por la solubilidad natural del fosfato cuando este en presencia de calcio. Para estabilizar los fosfatos e inhibir la formación de incrustación, los polímeros que estabilizan la formación de fosfato de calcio se aplican. También, en algunas áreas, los niveles de fosfato más inferiores se requieren para cumplir con las restricciones ambientales. Los niveles bajos de fosfato, se pueden alcanzar al incorporar un inhibidor catódico similar al zinc. El zinc es un inhibidor catódico que precipita en el cátodo al formar hidróxido de zinc. Las concentraciones de peróxido y ácido peroxicarboxílico se pueden reducir con la adicción de un inhibidor catódico tal como ei zinc.

Nuevamente, debido a la solubilidad limitada del zinc, los polímeros comúnmente alimentados ayudan a prevenir la bioincrustación de la precipitación. También, en muchas áreas, el zinc tiene implicaciones ambientales. Al usar los métodos de tratamiento existentes, el costo de operación se incrementa, y en muchas condiciones de operación tal como un flujo alto de calor y/o cloruros superiores, los resultados son inferiores a lo esperado. De esta manera, lo que se necesita en la industria es un tratamiento que sea efectivo para inhibir la corrosión, bajo varias condiciones de flujo de calor y de química del agua, al igual que sea ambientalmente inocuo.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR La patente de E.U.A. No. 5,800,732 describe el uso de peróxido de hidrógeno como un medio para controlar la actividad microbiana en un tratamiento único para el agua de enfriamiento. La patente de E.U.A. No. 4,977,292 describe el desarrollo de un compuesto fosforoso orgánico que usa peróxido de hidrógeno como un oxidante para iniciar la reacción de oxidación.

La patente de E.U.A. No. 5,382,367 describe el uso de peróxido de hidrógeno en los sistemas de agua de enfriamiento para controlar la actividad microbiológica en dichos sistemas. Las patentes de E.U.A 5,980,758, 5,785,867, 5,658,467 y 5,494,588 describe el uso de ácido perácetico con biocida en no oxidación para inhibir el crecimiento de los microorganismos. La técnica anterior tiene problemas al describir el uso de peróxido y/o ácidos peroxicarboxílicos como inhibidores de corrosión independientes, mucho menos los agentes de pasivación, para el tratamiento de agua de enfriamiento. Además, la referencia de la técnica anterior no describe el uso de estos compuestos como un control de deposito en línea y de los agentes de remoción de deposito para dicha aplicación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige hacia un método que proporciona una inhibición de corrosión superior, particularmente para aquellas áreas que experimentan la transferencia de calor; es decir los intercambiadores de calor, donde la corrosión y el potencial de incrustación es más prevaleciente. El procedimiento actual reconoce el hecho de que el peróxido de hidrógeno y los ácidos peroxicarboxilicos son agentes fuertemente oxidantes que tienen similitudes importantes con el cromato (VI) debido a que son oxidantes aniónicos.

Debido a que funcionan como oxidantes aniónicos, estos compuestos tienen una alta solubilidad en el agua y fácilmente se difunde a la superficie metálica. Al ser oxidantes fuertes como los donadores de oxígeno, son capaces de suministrar directamente el oxígeno que se necesita para inducir la pasivasión. El procedimiento actual utiliza estos compuestos como inhibidores de corrosión y pasivadores para alcanzar un desempeño igual o superior a lo obtenido por el cromato. Este desempeño se ha demostrado bajo condiciones de carga de calor alta y/o en presencia de iones de inducción de corrosión tal como los cloruros. Estos compuestos también proporcionan un tratamiento inocuo ambientalmente, que elimina la necesidad de otros inhibidores de corrosión tal como los tratamientos a base de zinc y fosfato, así como el tratamiento de polímero de soporte. Esta invención muestra una tecnología de tratamiento novedosa que tiene una aplicación, en donde se requiera la remoción de la incrustación o depósitos en contacto con un electrolito. La invención también muestra una eliminación efectiva de las películas de aislamiento mientras inhiben la corrosión (especialmente bajo transferencia de calor) y se puede usar de manera efectiva para mejorar el desempeño operacional sin sufrir pérdidas de integridad del sistema o tiempo de producción. La química seleccionada para la eliminación de las capas de aislamiento, se basa en la composición de los depósitos. En la prueba, el óxido ferroso es la composición primaria y por lo tanto, la solución de ácido peroxicitrico o ácido mineral, es afectiva en la eliminación del deposito. Otros agentes quelantes, secuestradores, y dipersantes también se pueden proporcionar para obtener resultados efectivos cuando se usan en conjunto con soluciones de ácido peroxicarboxílico. En consecuencia, es un objetivo de la presente invención utilizar donadores de peróxido de hidrógeno como innovadores de la corrosión y pasivadores para alcanzar un desempeño igual o superior al obtenido por el cromato. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un tratamiento inocuo ambientalmente que elimina la necesidad de otros inhibidores de corrosión tal como los tratamientos a base de zinc y fosfato, así como el tratamiento con polímero de soporte. Es aún otro objetivo de la presente invención mostrar una tecnología de tratamiento que tiene una aplicación al eliminar las incrustaciones o depósitos en contacto con un electrólito. Es un objetivo adicional de la invención mostrar una eliminación efectiva de las películas de aislamiento mientras se inhibe la corrosión (especialmente bajo la transferencia de calor) con lo cual se mejora el desempeño operacional sin sufrir pérdidas de integridad del sistema o de tiempo de producción. Otros objetivos y ventajas de esta invención serán aparentes a partir de la descripción siguiente tomada en conjunto con los dibujos anexos en donde se exponen, de manera de ilustración y de ejemplo, ciertas modalidades de la invención. Los dibujos constituyen una parte de esta especificación e incluyen modalidades ejemplares de la presente invención e ilustran varios objetivos y aspectos de la misma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 ilustra un sistema de circulación útil para llevar acabo las pruebas de reproducción de una aplicación de tratamiento de agua de enfriamiento, típica; La figura 2 ilustra una vista transversal de un dispositivo MENTOR CHx; La figura 3 es una representación gráfica de perturbación electroquímica (ECN) en presencia de cromato; La figura 4 es una representación gráfica de ECN en presencia de peróxido de hidrógeno; La figura 5 es representación gráfica de ECN en presencia peróxido-ácido cítrico; La figura 6 es una representación gráfica de la transferencia de calor durante la limpieza; La figura 7 es una representación gráfica de ECN durante la limpieza; La figura 8 es una representación gráfica del factor de actividad (AF) durante la limpieza.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAINVENCION De acuerdo con la figura 1, se desarrolla un sistema que incorpora el uso de un elemento metálico caliente, detectores para vigilar la corrosión de perturbación electroquímica, la polarización lineal, y la eficiencia de transferencia de calor. La figura 1 ilustra un sistema de circulación útil para conducir las pruebas de reproducción de una aplicación de tratamiento de agua de enfriamiento típica. Específicamente, el dispositivo actual comprende un sistema que incorpora: un dispositivo 110 de transferencia de calor MENTOR CHx (más particularmente descrito en la figura 2), que se fabrica de la metalurgia que es probada. La metalurgia bajo la transferencia de calor se encuentra en contacto con un electrolito que es bombeado a través de la bomba 116 a través de un intercambiador de calor 112, a través del cual el electrolito, del deposito 114 del electrolito se pasa. Las velocidades de flujo del electrolito y las velocidades de transferencia de calor se ajustan a ios niveles deseados al ajustar el regulador 118 de flujo. Un medidor 120 de flujo se encuentra en comunicación fluida para un fácil ajuste. Si se añade, la concentración de un pasivador se mide usando un analizador amperamétrico estandarizado. Una línea 124 de muestra opcionalmente se proporciona por i conveniencia en la separación de las muestras para la prueba. Ahora con referencia a la figura 2, un bloque 210 comprende una serie de piezas de la metalurgia 212 deseada que se une con un material 214 de aislamiento colocado entre cada una de las piezas adyacentes. Esta serie de piezas adyacentes se designara como el "bloque". Un orificio (no mostrado) se incorpora en alguna parte del procedimiento de construcción a través del cual el electrolito contactara el bloque. Las piezas metálicas que constituyen el bloque se equipan con un aparato detector, apropiado (no mostrado) para la detección de ECN y LPR. Otros aparatos de detección para determinar los gradientes de temperatura, coeficientes de transferencia de calor, etc., se aplican de una manera que no interfieran con el desempeño de los aparatos de detección ECN and LPR. El bloque está equipado con un dispositivo 216 para proporcionar un calor al bloque. El bloque se combina con otro equipo de soporte necesario para la reproducción del ambiente operacional del equipo de transferencia de calor en cuestión. Esto puede incluir, pero sin limitarse a, equipo necesario para la producción de la velocidad de flujo electrolito, parámetros químicos del electrolito, y la temperatura superficial en la interfase electrolito- intercambiador de calor, etc. Los parámetros de control del procedimiento se ajustan y controlan para reproducir el ambiente operacional en la interface electrolito-metal del intercambiador de calor. El elemento caliente se caliente de acero al carbón 1010. Una bomba de circulación se une a una bomba del deposito que tiene agua de la química deseada a través del elemento de prueba, un serpentín de enfriamiento y una línea de regreso al depósito. La química seleccionada para eliminar las capas de aislamiento se basa en la composición de los depósitos. Por lo tanto, en las siguientes pruebas, debido a que el óxido ferroso es la composición primaria, una solución de ácido peroxicítrico o ácido mineral se selecciona para eliminar efectivamente el depósito. Otros agentes, quelantes, secuestradores y dispersantes también pueden proporcionar resultados efectivos cuando se usan en conjunto con las soluciones de ácido peroxicarboxílico. Se prepara agua que tiene la siguiente composición química. Características: Calcio como CaCO3 = 110 ppm Alcalinidad total como CaC?3 = 66 ppm Cloruro como CI" = 25 ppm PH = 7.9 La temperatura del bloque de acero al carbón 1010 se fija a 66.6°C y se alcanza una temperatura superficial calculada de 62.2°C. El gasto de flujo a través de CHx se establece a 3.8gpm, lo cual iguala a una velocidad de 1.2 m/seg. Las condiciones en estado estacionario se alcanzan y se mantienen durante la prueba.

EJEMPLOS: Prueba de línea de base/ cromato Los datos de la línea de base para el tratamiento con cromato se alcanza usando cromato de sodio grado al laboratorio. Inicialmente el sistema se trata con niveles cuatro veces (1600 ppm) la concentración normal del cromato (como CrO4) para inducir la pasivación. Después de 2 horas de circulación bajo la transferencia de calor, parte del agua se elimina mientras se reemplaza con una agua de respuesta de calidad idéntica sin cromato. El pH de operación es estabilizado a 7.7 a través de la adición de H2SO4. Esta dilución continua hasta que el nivel de cromato caiga a la concentración de prueba de (330 ppm). El sistema se deja operar bajo condiciones de estado estacionario para determinar las velocidades de corrosión bajo las condiciones descritas como se representa en la figura 5.

Prueba de peróxido El sistema se deja circular bajo transferencia de calor hasta que alcance el estado estacionario. El agua se trata con peróxido de hidrógeno para alcanzar una dosis inicial de 200 ppm. El pH de la solución se ajusta 7.4 a través de la adición de H2SO4. Después de alcanzar el estado estacionario, ECN se verifica y registra, como se ilustra en la figura 4. El sistema entonces se limpia hasta que el peróxido sea ¡ndetectable y el pH del agua de circulación iguale al agua de limpieza. La figura 4 utiliza la misma química del agua y las condiciones de carga de calor, como en la figura 3, usando peróxido de hidrógeno como el inhibidor de la corrosión. Los resultados comparativos indican de manera clara la capacidad del inhibidor de corrosión, mejorada del tratamiento a base de peróxido.

Prueba de ácido peroxicarboxílico Los ácidos peroxicarboxílicos se forman a partir de ácido seleccionado de grupos que consiste de ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido oxálico ácido glucónico, ácido glucoheptanoico ácido succínico ácido acrilico ácido poliacrílico, ácido maleico, ácido polimaleico, ácido poiiepoxisuccínico, ácido etiiendiamintetraacético, ácido malónico, ácido adípico, ácido fosfonobutanopolicarboxílico y mezclas de los mismos. Como se ejemplifica aquí, el ácido peroxicítrico es un producto de equilibrio del peróxido de hidrógeno y ácido cítrico (una "solución" de un ácido peroxicarboxílico comprende el ácido peroxicarboxílico, peróxido de hidrógeno y el ácido carboxílico). Una solución de ácido peroxicítrico se prepara al combinar una solución de ácido cítrico, con peróxido de hidrógeno grado laboratorio al 30%. La proporción de la mezcla es 2:1 de peróxido de hidrógeno a ácido cítrico en base a los activos. Después de la limpieza del sistema, 130 ppm de la mezcla se añade al agua. El pH se mide en 6.8. Después se deja que el sistema alcance el estado estacionario, la velocidad de corrosión ECN se verifica y registra como se ilustra en las figuras 5. Los resultados ¡lustran que el peróxido de hidrógeno y los ácidos peroxicarboxílicos (y/o constituyentes respectivos de los mismos) proporcionan una inhibición de corrosión superior comparado a la tecnología de tratamiento a base de cromato estándar, industrial, establecido por mucho tiempo.

Prueba de limpieza Para alcanzar una temperatura superficial de 62.2°C, el CHx requiere 17.78 cal/hr cm2 x 103. Esto se registra como la línea de base de la transferencia de calor bajo condiciones en estado estacionario. El CHx entonces se expone a un electrolito corrosivo bajo condiciones estancadas durante muchos días. Cuando la bomba de circulación es activada, se observa agua roja saliendo del CHx. Después se deja que el sistema alcance el estado estacionario bajo la transferencia de calor, la velocidad de transferencia de calor requerida para alcanzar una temperatura superficial de 62.2°C se verifica y registra como 14.32 cal/hr cm2 x 103. El valor de transferencia de calor más inferior indica una reducción del 19.46% en la eficiencia de transferencia de calor debido a la presencia de productos secundarios de corrosión (óxido férrico). El electrolito inicialmente se trata con 1000 ppm de una solución de ácido peroxicítrico elaborada de una proporción en peso de activos 2:1 de peróxido de hidrógeno y ácido cítrico. La figura 6 ilustra el incremento de la transferencia de calor (punto 4 de los datos) mientras ECN (figura 7) muestra un incremento correspondiente en la velocidad de corrosión. Las velocidades de corrosión ECN dramáticamente caen (punto 5 de los datos), seguido por el inicio de una condición en estado estacionario-pasiva (punto 8 a 13 de los datos).

A través del punto 12 de los datos (figura 6), la transferencia de calor es recuperada del 22% de la transferencia de calor perdida resulta de la eliminación de la mayor parte del óxido férrico de aislamiento. El punto 13 de los datos muestra el efecto de añadir 1000 ppm de HCl (en base ai o los activos). La transferencia de calor completamente se restablece mientras se mantiene un control no precedente de velocidad de corrosión de ECN y del factor de actividad (figura 8). El "factor de actividad" (AF) se calcula usando la ecuación: donde s¡ es la desviación estándar de los datos de perturbación de corriente electroquímica, e ¡rms es la raíz cuadrada media de la perturbación de corriente electroquímica. El AF detecta cambios en la corriente y resalta la desviación de la condición de estado estacionario. Los resultados de la prueba claramente ilustran las capacidades de limpieza y de inhibición de la corrosión por parte del ácido peroxicarboxílico. Aún en presencia de cloruros superiores y pH (-4.0), bajo, la corrosión por picadura es prevenida, y las velocidades de corrosión se controla mientras se alcanza una eficiencia del 100%. Esta tecnología también se puede utilizar en conjunto con otros inhibidores de la corrosión para mejorar su desempeño. Ejemplos de otros inhibidores de corrosión incluyen pero no se limitan a ortofosfatos, polifosfatos, fosfonatos, zinc y azoles. Se entiende además que la tecnología de tratamiento actual puede, en muchos casos utilizarse con otros tratamientos de agua tal como agentes de control de depósito, inhibidores de la corrosión y agentes de control microbiológico. Se entiende que mientras ciertas formas de la invención se ilustran, no se limitan a la forma específica o disposición de las partes que se describen aquí. Será aparente para aquellos con experiencia en la técnica que varios cambios se pueden realizar sin desviarse del campo de la invención y que la invención no es considerada limitada a lo que se muestra y describe en la especificación y los dibujos.

Claims (17)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para inhibir la corrosión del metal comprende: suministrar un oxidante a una superficie de metal; e inducir la formación instantánea de una capa de óxido en la superficie del metal.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el oxidante se suministra en una concentración suficiente para elevar una densidad crítica del metal en contacto con un electrolito.

3.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado además porque el oxidante se suministra en una concentración suficiente para reaccionar con un hidróxido ferroso sustancialmente a través de la superficie del metal.

4.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque comprende la etapa de eliminación de cualquier película de la superficie del metal.

5.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque comprende la etapa de añadir un agente quelante a un electrolito en contacto con la superficie del metal.

6.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque comprende la etapa de añadir un agente secuestrador a un electrolito en contacto con la superficie del metal.

7.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque la etapa de añadir un agente dispersante a un electrolito en contacto con la superficie del metal.

8.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque comprende la etapa de añadir un agente de control de depósito a un electrólito en contacto con la superficie del metal.

9.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque comprende una etapa de medir una velocidad de corrosión de la superficie del metal.

10.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque comprende la etapa de disminuir la concentración del oxidante.

11.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado además porque comprende la etapa de ajustar el pH de un electrolito en contacto con la superficie del metal.

12.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 , caracterizado además porque comprende la etapa de añadir un inhibidor de no oxidación a un electrolito en contacto con la superficie del metal.

13.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado además porque el oxidante comprende un oxidante aniónico.

14.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado además porque el oxidante comprende un donador de peróxido de hidrógeno.

15.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado además porque el oxidante comprende al menos un peróxido de hidrógeno, peróxido de sodio, peróxido de potasio, dióxido de calcio, percarbonato de sodio, percarbonato de potasio, perborato de sodio, perborato de potasio y mezclas de los mismos.

16.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado además porque el oxidante comprende un ácido peroxicarboxílico.

17.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-13 y 16, caracterizado además porque el oxidante comprende un óxido peroxicarboxílico formado al menos de un ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido glucónico, ácido glucohetanoico, ácido succínico, ácido acrílico, ácido poliacrílico, ácido maleico, ácido polimaleico, ácido poliepoxisuccínico, ácido etilendiamintetraacético, ácido malónico, ácido adípico, ácido fosfonobutanopolicarboxílico y mezclas de los mismos.