RU2082714C1 - Inhibitor of corrosion-mechanical decomposition of low-alloy steel - Google Patents
Inhibitor of corrosion-mechanical decomposition of low-alloy steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082714C1 RU2082714C1 RU93048226A RU93048226A RU2082714C1 RU 2082714 C1 RU2082714 C1 RU 2082714C1 RU 93048226 A RU93048226 A RU 93048226A RU 93048226 A RU93048226 A RU 93048226A RU 2082714 C1 RU2082714 C1 RU 2082714C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- inhibitor
- low
- alloy steel
- steel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к защите металлов от коррозионно-механического разрушения (КМР) в сероводородсодержащих минерализованных средах. The invention relates to the protection of metals from corrosion-mechanical destruction (CMR) in hydrogen sulfide-containing mineralized environments.
Среди наиболее близких по назначению ингибиторов (аналог), защищенных в последнее время патентами РФ, известно, например, применение триалкилбензилметиламмония хлористого или фтористого, или йодистого, дополнительно содержащего октидециламин, хинолин или его производные в качестве ингибитора сероводородной коррозии и наводороживания стали. [1]
К заявляемому ингибитору близок по составу (прототип) ингибитор коррозии железа, стали, сплавов железа и никеля в растворах HCl, который состоит из 1-этинилциклогексанол + диоксан. Соотношение компонентов 1:1. [2]
Недостатком прототипа является невозможность его применения в условиях сероводородной коррозии и коррозионно-механического разрушения сталей.Among the closest to the intended purpose inhibitors (analogue), recently protected by RF patents, it is known, for example, the use of trialkylbenzylmethylammonium chloride or fluoride, or iodide, additionally containing octidecylamine, quinoline or its derivatives as an inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogenation of steel. [one]
The claimed inhibitor is similar in composition (prototype) to a corrosion inhibitor of iron, steel, iron alloys and nickel in HCl solutions, which consists of 1-ethynylcyclohexanol + dioxane. The ratio of the components is 1: 1. [2]
The disadvantage of the prototype is the impossibility of its use in conditions of hydrogen sulfide corrosion and corrosion-mechanical destruction of steel.
Задачей данного изобретения является разработка высокоэффективного ингибитора КМР низколегированных сталей при транспортировании сероводородсодержащего попутного газа и нефтяного конденсата. The objective of the invention is to develop a highly effective inhibitor of the CMR of low alloy steels during transportation of hydrogen sulfide-associated gas and oil condensate.
Задача достигается тем, что в качестве ингибитора КМР низколегированных сталей применяют 5-метил-5-ацетил-1,3-диоксан. Это соединение ранее нигде не применялось. The objective is achieved in that 5-methyl-5-acetyl-1,3-dioxane is used as an inhibitor of KMP of low alloy steels. This compound has never been used before.
Способ получения 5-метил-5-ацетил-1,3-диоксана заключается во взаимодействии метилэтилкетона и триоксана в среде хлороформа в присутствии серной кислоты при нагревании и интенсивном перемешивании с последующей обработкой полученной смеси после ее охлаждения водой и затем бикарбонатом натрия и выделения целевого продукта известными методами [3]
Данных об использовании 5-метил-5-ацетил-1,3-диоксана в качестве ингибитора КМР низколегированных сталей в известных науке и технике решениях нет.The method of producing 5-methyl-5-acetyl-1,3-dioxane consists in the interaction of methyl ethyl ketone and trioxane in chloroform medium in the presence of sulfuric acid under heating and vigorous stirring, followed by processing the resulting mixture after it is cooled with water and then sodium bicarbonate and isolation of the target product known methods [3]
There are no data on the use of 5-methyl-5-acetyl-1,3-dioxane as an inhibitor of KMP of low alloy steels in solutions known to science and technology.
Исследования по определению ингибирующей эффективности соединений проводили на образцах из стали 17Г1С, широко используемой в настоящее время при строительстве газонефтепроводов. Studies to determine the inhibitory effectiveness of the compounds were carried out on samples of 17G1S steel, which is currently widely used in the construction of gas and oil pipelines.
В качестве модельной коррозионной стали (КС) применяли среду NACE, имитирующую по своему составу (5% NaCl + 0,5% CH3COOH + 3,4 г/л H2S) увлажненный сероводородсодержащий природный и попутный нефтяные газы.As a model corrosion steel (KS), NACE medium was used, simulating in its composition (5% NaCl + 0.5% CH 3 COOH + 3.4 g / l H 2 S) moistened hydrogen sulfide-containing natural and associated petroleum gases.
Защитный эффект против КМР низколегированных сталей определяли в соответствии с РД 39-0147103-324-88 "Методика определения степени защиты сталей ингибиторами против коррозионно-механического разрушения в сероводородсодеращих минерализованных средах". The protective effect against CMR of low alloy steels was determined in accordance with RD 39-0147103-324-88 "Methodology for determining the degree of protection of steel by inhibitors against corrosion and mechanical damage in hydrogen sulfide-containing mineralized media."
Эффективность защиты от общей коррозии (ОК) оценивали по поляризационным кривым следующим образом:
Экстраполяцией тафелевых участков анодной и катодной поляризационных кривых до значения потенциала коррозии получали величину тока коррозии в сероводородной коррозионной среде (КС). Сравнивая ход поляризационных кривых в ингибированной и неингибированной КС, получаем значения токов коррозии в ингибированной (i) и неингибированной (i0) КС.The effectiveness of protection against general corrosion (OK) was evaluated by polarization curves as follows:
By extrapolating the tafel sections of the anodic and cathodic polarization curves to the value of the corrosion potential, we obtained the value of the corrosion current in a hydrogen sulfide corrosive medium (CS). Comparing the course of the polarization curves in the inhibited and non-inhibited CS, we obtain the values of the corrosion currents in the inhibited (i) and non-inhibited (i 0 ) CS.
Степень защиты от ОК определяется по формуле:
Z (i0-i)/i0•100%
Данные измерений приведены в табл. 1, причем каждое значение получено как среднее арифметическое из пяти опытов. Значения токов коррозии оценивали по поляризационным кривым следующим образом:
Экстраполяцией тафелевых участков анодной и катодной поляризационных кривых до значения потенциала коррозии получали величину тока коррозии в сероводородной коррозионной среде (КС). Сравнивая ход поляризационных кривых в ингибированной и неингибированной КС, получаем значения токов коррозии в ингибированной (i) и неингибированной (i0) КС.The degree of protection against OK is determined by the formula:
Z (i 0 -i) / i 0 • 100%
The measurement data are given in table. 1, with each value obtained as the arithmetic mean of five experiments. Values of corrosion currents were estimated by polarization curves as follows:
By extrapolating the tafel sections of the anodic and cathodic polarization curves to the value of the corrosion potential, the value of the corrosion current in a hydrogen sulfide corrosion medium (CS) was obtained. Comparing the course of the polarization curves in the inhibited and non-inhibited CS, we obtain the values of the corrosion currents in the inhibited (i) and non-inhibited (i 0 ) CS.
Степень защиты от ОК определяется по формуле:
Z (i0-i/i0•100%
Далее согласно ГОСТ 1493-83 (тип образца N 4, размер 7) производят испытания образцов из стали 17Г1С на разрывной машине МР-8В на воздухе, в модельной среде NACE и в модельной среде с добавлением ингибитора. Для испытания образцов в КС применена специальная коррозионная герметичная ячейка. Скорость деформирования образцов составляет 7,2•10-8 м/с, такая скорость выбрана с целью увеличения контакта стали с КС. Затем определяют коэффициент влияния среды КС на относительное сужение образцов при разрыве ψ Параметр j наиболее полно отражает запас пластичности стали, который резко уменьшается при ее коррозии в сероводородсодержащих средах, то есть является показателем СР основной причины КМР.The degree of protection against OK is determined by the formula:
Z (i 0 -i / i 0 • 100%
Further, according to GOST 1493-83 (sample type N 4, size 7), samples of steel 17G1S are tested on an MP-8V tensile testing machine in air, in a NACE model medium and in a model medium with the addition of an inhibitor. To test the samples in the COP, a special corrosion-proof sealed cell was used. The deformation rate of the samples is 7.2 • 10 -8 m / s, this speed is chosen in order to increase the contact of steel with the COP. Then, the coefficient of influence of the CS medium on the relative narrowing of the samples at rupture ψ is determined. The parameter j most fully reflects the ductility margin of steel, which sharply decreases when it corrodes in hydrogen sulfide-containing media, that is, it is an indicator of CP of the main cause of CMR.
В табл. 2 приведены результаты испытаний по определению и КС, причем каждое значение получено как среднее арифметическое из пяти параллельных опытов. In the table. 2 shows the results of tests by definition and CS, and each value is obtained as the arithmetic average of five parallel experiments.
Коэффициент влияния КС на j
где ψв относительное сужение образцов на воздухе;
ψN относительное сужение образцов в КС.Coefficient of influence of CS on j
where ψ is the relative narrowing of the samples in air;
ψ N is the relative narrowing of the samples in the CS.
Аналогично вычисляют коэффициент влияния КС при добавлении ингибитора:
где ψN+H относительное сужение образцов в КС при добавлении ингибитора. Степень защиты от СР определяют по формуле:
При степени защиты от СР более 90% переходят к следующему этапу - испытаниям на коррозионную усталость.Similarly, the coefficient of influence of CS when adding an inhibitor is calculated:
where ψ N + H is the relative narrowing of the samples in the CS with the addition of an inhibitor. The degree of protection against CP is determined by the formula:
With a degree of protection against SR more than 90%, they proceed to the next stage - corrosion fatigue tests.
Защитный эффект против коррозионной усталости (КУ), то есть разрушения происходящего при действии на низколегированную сталь суммарного циклического знакопеременного напряжения, которому подвержены газонефтепроводы вследствие влияния эксплуатационным фактором, определяют следующим образом: на специальной усталостной машине плоские образцы из стали 17Г1С подвергают консольному изгибу с размахом упругопластической деформации 2ε = 0,74% при частоте нагружения 0,6 Гц, что соответствует реальным условиям эксплуатации. The protective effect against corrosion fatigue (KU), i.e. the destruction of the total cyclic alternating stress that occurs when low-alloy steel is exposed to gas and oil pipelines due to the influence of the operational factor, is determined as follows: on a special fatigue machine, flat specimens of 17G1S steel are subjected to cantilever bending with an elastic-plastic span strain 2ε = 0.74% at a loading frequency of 0.6 Hz, which corresponds to the actual operating conditions.
Нагружение проводят на воздухе, а также в специальной герметичной накладной ячейке в КС и в КС с добавлением ингибитора. При этом определяется число циклов до полного разрушения. Loading is carried out in air, as well as in a special sealed overhead cell in the COP and in the COP with the addition of an inhibitor. In this case, the number of cycles to complete destruction is determined.
В табл. 3 приведены результаты этих измерений, причем каждое измерение получено как среднее арифметическое из пяти параллельных опытов. In the table. Figure 3 shows the results of these measurements, with each measurement obtained as the arithmetic mean of five parallel experiments.
Коэффициент влияния КС на усталостную долговечность низколегированной стали в КС без ингибитора и в его присутствии определяют по формуле:
где Nb число циклов до разрушения на воздухе;
NN число циклов до разрушения в КС;
NN+H число циклов до разрушения в КС при добавлении ингибитора.The coefficient of influence of KS on the fatigue life of low alloy steel in KS without an inhibitor and in its presence is determined by the formula:
where N b the number of cycles to failure in air;
N N the number of cycles to failure in the COP;
N N + H the number of cycles to failure in the COP with the addition of an inhibitor.
Степень защиты от КУ вычисляют по формуле:
Из таблиц видно, что предлагаемый игибитор 5- метил-5-ацетил-1,3-диоксан обладает высокой степенью защиты как от общей коррозии, так и от сероводородного растрескивания и коррозионнной усталости стали в примененной коррозионной среде. Использование предлагаемого ингибитора позволит защищать оборудование не только от общей коррозии, но и от коррозионно-механического разрушения.The degree of protection against KU is calculated by the formula:
From the tables it can be seen that the proposed 5-methyl-5-acetyl-1,3-dioxane inhibitor has a high degree of protection both from general corrosion and from hydrogen sulfide cracking and corrosion fatigue of steel in the applied corrosive medium. The use of the proposed inhibitor will protect the equipment not only from general corrosion, but also from mechanical corrosion.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93048226A RU2082714C1 (en) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Inhibitor of corrosion-mechanical decomposition of low-alloy steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93048226A RU2082714C1 (en) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Inhibitor of corrosion-mechanical decomposition of low-alloy steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93048226A RU93048226A (en) | 1996-09-10 |
RU2082714C1 true RU2082714C1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=20148312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93048226A RU2082714C1 (en) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | Inhibitor of corrosion-mechanical decomposition of low-alloy steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082714C1 (en) |
-
1993
- 1993-10-15 RU RU93048226A patent/RU2082714C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент РФ N 1719462, кл. C 23 F 11/10, 1993. 2. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов./ Справочник под ред. проф. Антропова Л.И. - М.: Химия, 1968, с.264. 3. Патент ФРГ N 3242336, кл. C 07D 405/06, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vosta et al. | A quantum-chemical study of the corrosion inhibition of iron by means of aniline derivatives in hydrochloric acid | |
Tyusenkov et al. | Inhibitory anticorrosive protection of oilfield equipment | |
Fujii et al. | Growth characteristics of stress corrosion cracking in high-strength 7075 aluminum alloy in sodium chloride solutions | |
Thomas et al. | Stress corrosion of type 304 stainless steel in chloride environments | |
Szklarska-Smialowska et al. | Stress corrosion cracking of X-52 carbon steel in dilute aqueous solutions | |
Almubarak et al. | Stress corrosion cracking of sensitized austenitic stainless steels in Kuwait petroleum refineries | |
RU2082714C1 (en) | Inhibitor of corrosion-mechanical decomposition of low-alloy steel | |
Liu et al. | The effect of corrosion inhibiting pigments on environmentally assisted cracking of high strength aluminum alloy | |
Yunovich et al. | Factors influencing stress corrosion cracking of carbon steel in diluted bicarbonate environments | |
RU2085617C1 (en) | Inhibitor of corrosion-mechanical destruction of low- alloyed steels | |
Cragnolino et al. | Environmental factors in the stress corrosion cracking of type 316L stainless steel and alloy 825 in chloride solutions | |
Espinoza-Medina et al. | Predicting susceptibility to intergranular stress corrosion cracking of Alloy 690 | |
KR100609590B1 (en) | An inhibitor of the corrosion and stress corrosion cracking containing nickel boride(nib) in the secondary side of steam generator tubes in nuclear power plants and inhibiting method using the same | |
RU2119492C1 (en) | N-isobutyl-n-2-trimethylsilyloxy(ethyl)-n-cyclohexane-2- onyl(methyl)amine as inhibitor of corrosion-mechanical destruction of low-alloyed steels | |
Sagara et al. | Study on Effect of Buffer Capacity on Corrosion Performance of CRAs in Simulated Well Condition | |
White et al. | Stress Corrosion Screening Tests of Materials For Steam Generator Tubing in Nuclear Power Plants | |
RU2230135C1 (en) | Inhibitor for protecting building steel against corrosion-mechanical disru ption in hydrogen sulfide-containing mineralized medium | |
RU2083720C1 (en) | Inhibitor in mineralized mediums comprising hydrogen sulfide | |
Hassan et al. | Screening and Benchmarking of Commercial Corrosion Inhibitors for Organic Acids Corrosion Mitigations | |
Zuo et al. | Potential-pH diagrams of stress effects on occluded cell corrosion inside stress corrosion cracks | |
Al-Anezi et al. | Investigation of the Susceptibility of Conventional ASTM A515-70 Pressure Vessel Steel to HIC & SOHIC in H2S-Containing DGA Solutions | |
RU2176686C2 (en) | Inhibitor for protection of structural steels from corrosion and mechanical failure in hydrogen-sulfide metallized media | |
Pruitt et al. | Influence of pH on the crevice corrosion and stress corrosion cracking behavior of 304 stainless steel | |
Kawamura et al. | Inhibitory effect of boric acid on intergranular attack and stress corrosion cracking of mill-annealed alloy 600 in high-temperature water | |
Gaur et al. | Corrosion of mild steel in hypochlorite solution-an electrochemical and weight-loss study |