RU2074219C1

RU2074219C1 - Sealing composition

Info

Publication number: RU2074219C1
Application number: RU94019461A
Authority: RU
Inventors: В.И. Трусов; Л.Б. Соколова; В.Б. Некрасова; В.Т. Курныгина; А.В. Трубников; В.Л. Киселев
Original assignee: Трусов Валерий Иванович; Соколова Людмила Борисовна; Некрасова Валерия Борисовна; Курныгина Валентина Трофимовна; Трубников Андрей Викторович; Киселев Владимир Леонидович; Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственная фирма "Экомарин"
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1997-02-27
Also published as: RU94019461A

Abstract

FIELD: sealing of deaerated hot water in tanks. SUBSTANCE: proposed composition contains (mass %): tallow pitch 70-95, fatty acids of tallow oil 5-30. Proposed composition may contain copper derivatives of chlorophyll. EFFECT: improved quality of desired composition. 3 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к герметизирующим и антикоррозионным композициям и предназначено, преимущественно, для герметизации деаэрированной горячей воды в баках аккумуляторах систем горячего водоснабжения и защиты внутренних стальных поверхностей, в частности баков и внешних поверхностей, в частности трубопроводов от коррозии. The invention relates to sealing and anticorrosive compositions and is intended, mainly, for sealing deaerated hot water in tanks of batteries of hot water supply systems and for protecting internal steel surfaces, in particular tanks and external surfaces, in particular pipelines against corrosion.

Известны различные пленкообразующие, герметизирующие зеркало воды в резервуарах композиции на основе минеральных масел, в частности, смесь фракций нефтяного масла, замещенного имидазолина, металлсульфоната и ненасыщенной жирной кислоты [1] композиция, содержащая нафтеновое основание остаточную нефть, разбавленную легким смазочным отгоном и включающую талловое масло [2] и состав "Магнакоут", содержащий высыхающие масла (парафиновое, нефтеновое и др.), высококипящие углеродные масла, а также смесь сульфоната и карбоната кальция [3]
Основными недостатками известных композиций являются наличие токсичных компонентов в минеральных маслах, в частности нефтяных и невозможность их использования в системах горячего водоснабжения, недостаточная антикоррозионная защита открывающихся при перемене уровня воды внутренних поверхностей емкости (баков).There are various film-forming, mirror-tightening water mirrors in reservoirs of a composition based on mineral oils, in particular, a mixture of fractions of petroleum oil, substituted imidazoline, metal sulfonate and unsaturated fatty acid [1] a composition containing naphthenic base residual oil diluted with light lubricating distillate and including tall oil [2] and the Magnacaut composition, containing drying oils (paraffinic, petroleum, etc.), high-boiling carbon oils, as well as a mixture of sulfonate and calcium carbonate [3]
The main disadvantages of the known compositions are the presence of toxic components in mineral oils, in particular petroleum and the impossibility of their use in hot water supply systems, insufficient anti-corrosion protection of the inner surfaces of the tank (tanks) opening when the water level changes.

Известна герметизирующая композиция, включающая в себя минеральное масло, полиэтилен в качестве пленкообразующего компонента, в частности для свободных внутренних стенок, смесь калиевых и триэтаноламиновых жирных кислот талового масла и сульфонат натрия в качестве ингибитора коррозии [4] Известная композиция повышает антикоррозионную защиту, но не может использоваться в системах горячего водоснабжения из-за наличия токсичных компонентов. A known sealing composition, including mineral oil, polyethylene as a film-forming component, in particular for free internal walls, a mixture of potassium and triethanolamine fatty acids of tallow oil and sodium sulfonate as a corrosion inhibitor [4] The known composition increases corrosion protection, but cannot used in hot water systems due to the presence of toxic components.

Известна герметизирующая композиция АГ-4, АГ-44, предназначенная, в частности для защиты деаэрированной воды от насыщения кислородом, углекислым газом, механических загрязнений атмосферы воздуха и открывающихся при перемене уровня воды внутренних металлических поверхностей резервуаров от коррозионного разрушения, которая включает в себя высокомолекулярный раствор минерального масла в качестве герметизирующей основы, загущенный каучукоподобными полимерами (полиизобутилен) в качестве пленкообразующего компонента в антиокислитель [5]
Высокая степень очистки минерального масла обеспечивает соответствие герметизирующей композиции санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к системам горячего водоснабжения.Known sealing composition AG-4, AG-44, designed, in particular, to protect deaerated water from saturation with oxygen, carbon dioxide, mechanical pollution of the air atmosphere and the opening of the metal surface of the reservoirs opening upon changing water levels from corrosion damage, which includes a high molecular weight solution mineral oil as a sealing base, thickened with rubber-like polymers (polyisobutylene) as a film-forming component in an antioxidant [5]
The high degree of purification of mineral oil ensures that the sealing composition meets the sanitary and hygienic requirements for hot water systems.

Недостатками известной герметизирующей композиции являются: лишь пассивное антикоррозионное действие за счет герметизации; короткий срок службы (3 4 года); невозможность утилизации и вторичного использования отработанной композиции; высокая стоимость по причине использования дорогой и дефицитной основы. The disadvantages of the known sealing composition are: only a passive anti-corrosion effect due to sealing; short service life (3 4 years); the inability to utilize and reuse the spent composition; high cost due to the use of an expensive and scarce foundation.

Задачей изобретения является создание герметизирующей композиции для защиты деаэрированной воды от насыщения кислородом, углекислым газом и загрязнений, а также внутренних поверхностей баков резервуаров в системах горячего водоснабжения с увеличенным сроком службы и повышенной антикоррозионной способностью, пригодной для утилизации и вторичного использования, и, позволяющей удешевление ее изготовления. The objective of the invention is the creation of a sealing composition to protect deaerated water from oxygen saturation, carbon dioxide and contaminants, as well as the inner surfaces of tank tanks in hot water systems with extended service life and increased anti-corrosion ability, suitable for disposal and recycling, and allowing its cheapening manufacture.

Поставленная задача решается за счет того, что при использовании общих с ближайшим аналогом признаков, в частности применения масляной составляющей в качестве герметизирующей основы и каучукообразного вещества в качестве пленкообразущего компонента, в соответствии с изобретением в качестве герметизирующей основы композиция содержит талловый пек и/или нейтрол и в качестве пленкообразующего компонента жирные кислоты таллового масла при следующем соотношении компонентов, мас. The problem is solved due to the fact that when using common features with the closest analogue, in particular the use of an oil component as a sealing base and a rubbery substance as a film-forming component, in accordance with the invention, the composition contains tall oil pitch and / or neutrol as a sealing base and as a film-forming component of tall oil fatty acids in the following ratio of components, wt.

Пек талловый и/или нейтрол 70 95
Жирные кислоты таллового масла 5 30
Преимущественный вариант исполнения изобретения предполагает включение в указанную герметизирующую композицию медных производных хлорофилла в качестве модифицирующей добавки к жирным кислотам таллового масла при следующем соотношении компонентов, мас.Tall and / or neutrol pitch 70 95
Tall oil fatty acids 5 30
An advantageous embodiment of the invention involves the inclusion in the specified sealing composition of copper derivatives of chlorophyll as a modifying additive to tall oil fatty acids in the following ratio, wt.

Пек талловый 70 95
Жирные кислоты таллового масла 4,5 25
Медные производные хлорофилла 0,5 5,0
Оптимальный вариант исполнения изобретения предполагает содержание указанных компонентов при следующем соотношении, мас.Tall pitch 70 95
Tall oil fatty acids 4.5 25
Copper derivatives of chlorophyll 0.5 5.0
The optimal embodiment of the invention involves the content of these components in the following ratio, wt.

Пек талловый и/или нейтрол 80
Жирные кислоты таллового масла 19
Медные производные хлорофилла 1,0
Заявляемая герметизирующая композиция изготавливается только из производных растительного сырья, не содержит минеральных масел (нефтепродуктов), не токсична и соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к системам горячего водоснабжения. В отличие от ближайшего аналога, где защита от коррозии основана на герметизации поверхности достаточно толстой пленкой каучукоподобного вещества, заявляемая композиция образует на защищаемых поверхностях тонкую мягкую пленку, формирующуюся за счет окисления ненасыщенных кислот таллового масла, которые одновременно являются эффективным ингибитором коррозии. Использование в качестве добавки к жирным кислотам таллового масла медных производных хлорофилла, которые являются эффективным ингибитором коррозии и обладают бактерицидными свойствами, повышает защитные свойства композиции. Отработанная герметизирующая композиция пригодна для вторичного использования в качестве пленкообразующего ингибирующего состава для защиты неокрашенных металлических конструкций, например трубопроводов в атмосферных условиях вместо лакокрасочных покрытий.Tall pitch and / or neutrol 80
Tall Oil Fatty Acids 19
Copper derivatives of chlorophyll 1.0
The inventive sealing composition is made only from derivatives of plant materials, does not contain mineral oils (oil products), is non-toxic and meets the sanitary and hygienic requirements for hot water systems. Unlike the closest analogue, where corrosion protection is based on sealing the surface with a sufficiently thick film of rubbery substance, the claimed composition forms a thin soft film on the surfaces to be protected, which is formed by oxidation of unsaturated acids of tall oil, which are simultaneously an effective corrosion inhibitor. The use of copper derivatives of chlorophyll as an additive to tall oil fatty acids, which are an effective corrosion inhibitor and have bactericidal properties, increases the protective properties of the composition. The spent sealing composition is suitable for secondary use as a film-forming inhibitory composition for the protection of unpainted metal structures, for example pipelines in atmospheric conditions instead of paint coatings.

Используемые в композиции компоненты являются продуктами переработки и в значительной степени отходами от переработки растительного сырья, не токсичны и более дешевы, чем компоненты аналогов, включая ближайший аналог. The components used in the composition are processed products and largely waste from the processing of plant materials, are non-toxic and cheaper than the components of analogues, including the closest analogue.

Талловый пек (ТУ 13-4000177-184-84) представляет собой кубовый остаток, получаемый при ректификации таллового масла и содержит, мас. Tall pitch (TU 13-4000177-184-84) is the bottom residue obtained by distillation of tall oil and contains, by weight.

Неомыляемых веществ 30,4
Окисленных веществ 11,3
Смоляных кислот 21,3
Жирных кислот 37,3
и имеет кислотное число 40 мг КоН/г
число омыления 103 мг КоН/г
плотность 1,036 г/см³
Нейтрол (ТУ 13-0281078-54-89) представляет собой неомыляемое вещество, состоящее из алифатических спиртов типа С₂₄H₄₉OH (10% ), тритерненовых спиртов типа стерина С₂₉Н₅₀O (60%), углеводородов С₁₆-C₂₂ (10%), натриевых солей жирных кислот (15%) (стеариновая, олеиновая, абиетиновая, смоляные кислоты) и имеет плотность 0,91 0,95 г/см³.Unsaponifiables 30.4
Oxidized Substances 11.3
Resin acids 21.3
Fatty Acids 37.3
and has an acid value of 40 mg KoH / g
saponification number 103 mg KoH / g
density 1,036 g / cm ³
Neutrol (TU 13-0281078-54-89) is an unsaponifiable substance consisting of aliphatic alcohols of the type C ₂₄ H ₄₉ OH (10%), triterenic alcohols of the sterol type C ₂₉ H ₅₀ O (60%), hydrocarbons C ₁₆ -C ₂₂ (10%), sodium salts of fatty acids (15%) (stearic, oleic, abietic, resin acids) and has a density of 0.91 0.95 g / cm ³ .

Жирные кислоты таллового масла (ТУ 13-7308058-15-90) получают ректификацией сырого таллового масла и содержит смесь насыщенных и ненасыщенных жирных кислот С₁₂-С₂₃ (пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая и др. кислоты). Медные производные хлорофилла (МХП, ТУ 15-02-009-01-91) представляют собой комплекс липидов и пигментов ламинарии, получаемый при переработке ламинарии на маннит. Содержат гетероциклы с атомами азота. Применяются в качестве биоактивного красителя, дезодоранта и антиокислителя в мыловаренной и парфюмерно-косметической промышленности.Tall oil fatty acids (TU 13-7308058-15-90) are obtained by distillation of crude tall oil and contain a mixture of saturated and unsaturated C ₁₂ -C ₂₃ fatty acids (palmitic, stearic, oleic, linoleic and other acids). Copper derivatives of chlorophyll (MHP, TU 15-02-009-01-91) are a complex of lipids and pigments of kelp obtained by processing kelp to mannitol. They contain heterocycles with nitrogen atoms. They are used as a bioactive dye, deodorant and antioxidant in the soap and perfumery and cosmetic industries.

Процесс изготовления заявляемой композиции включает в себя две стадии: 1. Приготовление ангибитора коррозии путем смешения жирных кислот таллового масла с медными производными хлорофилла в установленном соотношении при температуре 20-60^oС. При этом образуются органические соли и комплексы, проявляющие свойства эффективного ингибитора коррозии. 2. Пек талловый и/или нейтрол, которые при комнатной температуре представляют собой твердые пастообразные вещества, разогревают до температуры 50 70^oС и вливают в установленном соотношении в ингибитор коррозии при перемешивании в течении 15-30 минут.The manufacturing process of the claimed composition includes two stages: 1. Preparation of a corrosion inhibitor by mixing tall oil fatty acids with copper derivatives of chlorophyll in the prescribed ratio at a temperature of 20-60 ^o C. In this case, organic salts and complexes are formed that exhibit the properties of an effective corrosion inhibitor. 2. Pectallum and / or neutrol, which are solid paste-like substances at room temperature, are heated to a temperature of 50–70 ^° C and poured into the corrosion inhibitor in the prescribed ratio with stirring for 15-30 minutes.

Приготовленную описанным способом герметизирующую композицию используют, как в качестве герметика, преимущественно для герметизации деаэрированной воды в баках-аккумуляторах систем горячего водоснабжения открытого и закрытого типа, так и в качестве антикоррозионного пленкообразующего покрытия, преимущественно внутренних открывающихся при перемене уровня воды поверхностей баков-аккумуляторов. Отработанную герметизирующую композицию используют в качестве пленкообразующего ингибирующего покрытия для защиты от коррозии в атмосферных условиях неокрашенных металлических поверхностей, например трубопроводов вместо лакокрасочных покрытий. The sealing composition prepared by the described method is used both as a sealant, mainly for sealing deaerated water in storage tanks of open and closed type hot water systems, and as an anti-corrosion film-forming coating, mainly internal surfaces of battery tanks that open when the water level changes. The spent sealing composition is used as a film-forming inhibitory coating to protect unpainted metal surfaces, for example pipelines instead of paint coatings, from atmospheric corrosion.

Герметизирующая композиция была испытана в лабораторных и промышленных условиях, в частности на Южной ТЭЦ г. Санкт-Петербурга. The sealing composition was tested in laboratory and industrial conditions, in particular at the South TPP in St. Petersburg.

Примеры практического использования. Examples of practical use.

Пример 1. Композицию, полученную при смешивании 20% ингибитора коррозии 99,5% жирных кислот таллового масла и 0,5% медных производных хлорофилла и 80% таллового пека в количестве 1 тонны заливали в бак обмывки объемом 400 м³ на ТЭЦ. После заливки бак работал в штатном режиме.Example 1. A composition obtained by mixing a 20% corrosion inhibitor of 99.5% tall oil fatty acids and 0.5% copper derivatives of chlorophyll and 80% tall pitch in an amount of 1 ton was poured into a washing tank with a volume of 400 m ³ at a TPP. After filling, the tank worked as usual.

Пример 2. Композицию, полученную при смешивании 20% ингибитора коррозии, 40% таллового пека, 40% нейтрола и расфасованную в бочки по 200 кг, использовали вместо герметика АГ-4 для герметизации бака аккумулятора ГВС на ТЭЦ. Объем бака составлял 20000 м³, расход герметизирующей композиции - 45 тонн (225 бочек). При заливке в частично дренированный бак-аккумулятор бочки подогревали паром. После заливки бак работал в штатном режиме.Example 2. The composition obtained by mixing 20% corrosion inhibitor, 40% tall pitch, 40% neutrol and packaged in 200 kg drums was used instead of AG-4 sealant to seal the tank of the hot water supply battery at a thermal power station. The volume of the tank was 20,000 m ³ , the consumption of the sealing composition was 45 tons (225 barrels). When pouring into a partially drained storage tank, the barrels were heated with steam. After filling, the tank worked as usual.

Пример 3. Герметизирующую композицию, полученную при смешивании 20% ингибитора коррозии и 80% нейтрола, подогретую до температуры 30-40^oС, наносили кистью (валиком, распылителем) в один слой на неподготовленные неокрашенные наружные металлические поверхности трубопроводов, эксплуатирующихся в атмосферных условиях. Расход композиции составил 100-200 г/м² в зависимости от количества ржавчины на поверхности.Example 3. The sealing composition obtained by mixing 20% corrosion inhibitor and 80% neutrol, heated to a temperature of 30-40 ^o C, was applied with a brush (roller, spray) in one layer on unprepared unpainted outer metal surfaces of pipelines operating in atmospheric conditions. The consumption of the composition was 100-200 g / m ² depending on the amount of rust on the surface.

Пример 4. Отработанную герметизирующую композицию с составом компонентов по примеру 3 наносили на неокрашенные наружные поверхности трубопроводов при разбавлении ее отработанным минеральным маслом или краской (олифой) до 50%
Результаты лабораторных и промышленных испытаний герметизирующей композиции представлены в табл. 1 и 2.Example 4. The spent sealing composition with the composition of the components according to example 3 was applied to the unpainted outer surfaces of the pipelines when diluted with spent mineral oil or paint (drying oil) to 50%
The results of laboratory and industrial tests of the sealing composition are presented in table. 1 and 2.

Антикоррозионные свойства герметизирующей композиции в зависимости от соотношения компонентов. Anticorrosive properties of the sealing composition, depending on the ratio of components.

ЖКТМ жирные кислоты таллового масла
МПХ медные производные хлорофилла
Антикоррозионные свойства герметизирующей композиции в сравнении с герметиком АГ-4 (ГОСТ 9.041-74)
Результаты исследований показывают, что талловый пек и нейтрол имеют в составе композиции практически одинаковые свойства. Они могут входить в состав композиции как по отдельности, так и вместе.GIT fatty acids of tall oil
MPC Copper Chlorophyll Derivatives
Anticorrosive properties of the sealing composition in comparison with AG-4 sealant (GOST 9.041-74)
The research results show that tall pitch and neutrol have almost the same properties in the composition. They can be included in the composition either individually or together.

Оптимальные антикоррозионные свойства достигаются при композиционном составе, мас. Optimum anti-corrosion properties are achieved with the composition, wt.

пек талловый (нейтрол) 80
ЖКТМ 19
МПХ 1,0
В табл. 3 приведены результаты испытания герметизирующих (защитных) свойств композиции.tall pitch (neutrol) 80
ZhKTM 19
MPH 1.0
In the table. 3 shows the test results of the sealing (protective) properties of the composition.

Условия испытаний:
Температура воды 95±2^oС
Сменяемость воды 1-2 раза в сутки
Вода системы ГВС
Стальные образцы погружены в воду под слоем герметизирующей композиции. В течение 6 месяцев ежедневно и еженедельно отбирались пробы воды и спектрофотометрическим и фотометрическим способом определялось содержание в воде фенола, бензола и других ароматических углеводородов.Test conditions:
Water temperature 95 ± 2 ^o C
Water exchange 1-2 times a day
DHW water
Steel samples are immersed in water under a layer of sealing composition. For 6 months, water samples were taken daily and weekly, and the content of phenol, benzene, and other aromatic hydrocarbons in the water was determined by spectrophotometric and photometric methods.

Результаты испытаний показывают эффективные герметизирующие (защитные) свойства герметизирующей композиции, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым в системах ГВС. The test results show the effective sealing (protective) properties of the sealing composition, satisfying the requirements of DHW systems.

Герметизирующая композиция, характеризующая совокупность признаков формулы заявляемого технического решения на настоящее время не известна. Заявляемое техническое решение отвечает требованиям критерия "новизна". A sealing composition characterizing the totality of the features of the formula of the claimed technical solution is not currently known. The claimed technical solution meets the requirements of the criterion of "novelty."

Заявляемое техническое решение является оригинальным, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники. Отличительные признаки технического решения используются по новому назначению и в заявляемой композиции позволяют получить новый неожиданный эффект. В частности, известно применение таллового пека в герметизирующей мастике в качестве пластификатора [6] Использование его в качестве герметизирующей основы не известно. Известно также использование жирных кислот таллового масла в качестве ингибитора коррозии [4] Но их использование в заявляемой композиции позволяет получить новый эффект, применять их в качестве пленкообразующего компонента для защиты внутренних стенок баков-аккумуляторов, отказаться от специального компонента типа полиазобутилен. The claimed technical solution is original, does not follow obviously from the existing level of technology. Distinctive features of a technical solution are used for a new purpose and in the inventive composition allow to obtain a new unexpected effect. In particular, the use of tall pitch in sealing mastic as a plasticizer is known [6]. It is not known to use it as a sealing base. It is also known to use tall oil fatty acids as a corrosion inhibitor [4]. But their use in the claimed composition allows to obtain a new effect, to use them as a film-forming component to protect the inner walls of storage tanks, to abandon a special component such as polyazobutylene.

Заявляемое техническое решение отвечает требованиям критерия "изобретательский уровень". Заявляемая герметизирующая композиция может изготавливаться промышленным способом с помощью стандартных технических средств из стандартных компонентов и применяться в промышленных установках, в частности в системах горячего водоснабжения ТЭЦ. Заявляемое техническое решение отвечает требованиям критерия "промышленная применимость". The claimed technical solution meets the requirements of the criterion of "inventive step". The inventive sealing composition can be manufactured industrially using standard technical means from standard components and used in industrial plants, in particular in hot water systems of thermal power plants. The claimed technical solution meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. A sealing composition comprising an oil base and a film-forming substance, characterized in that as an oil base it contains tectallic and / or neutrol based on triterpene alcohols, and as a film-forming tall oil fatty acid in the following ratio, wt.

Tall and / or neutrol pitch 70 95
Tall oil fatty acids 5 30
2. The composition according to p. 1, characterized in that it further comprises copper derivatives of chlorophyll in the following ratio of components, wt.

Tall and / or neutrol pitch 70 95
Tall oil fatty acids 4.5 25
Copper derivatives of chlorophyll 0.5 5
3. The composition according to p. 2, characterized in that it contains components in the following ratio, wt.

Tall pitch and / or neutrol 80
Tall Oil Fatty Acids 19
Copper derivatives of chlorophyll 1n