RU2693243C1 - Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем - Google Patents

Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем Download PDF

Info

Publication number
RU2693243C1
RU2693243C1 RU2019103540A RU2019103540A RU2693243C1 RU 2693243 C1 RU2693243 C1 RU 2693243C1 RU 2019103540 A RU2019103540 A RU 2019103540A RU 2019103540 A RU2019103540 A RU 2019103540A RU 2693243 C1 RU2693243 C1 RU 2693243C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methylprop
acid
water
heating systems
corrosion
Prior art date
Application number
RU2019103540A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Юрьевич Суслов
Вадим Иванович Козловский
Владислав Вадимович Козловский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"
Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ"
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 Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт", Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"
Priority to RU2019103540A priority Critical patent/RU2693243C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2693243C1 publication Critical patent/RU2693243C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/167Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F14/00Inhibiting incrustation in apparatus for heating liquids for physical or chemical purposes
    • C23F14/02Inhibiting incrustation in apparatus for heating liquids for physical or chemical purposes by chemical means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к ингибиторам коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей, которые представляют собой реагенты на основе фосфорсодержащих органических соединений, и предназначено для использования преимущественно в теплоэнергетике. Ингибитор содержит, мас.%: фосфонбутантрикарбоновую кислоту 0,5-25,0; аминотриметиленфосфоновую кислоту 0,5-10,0; оксиэтилендифосфоновую кислоту 0,5-15,0, полимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты 0,5-10,0; метил-2-метилпроп-2-еноата 0,5-10,0; сополимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты 0,1-8,0; 2-метилпроп-2-енамида 0,1-8,0; натрий пиросернистокислый 0,5-25,0; гидроксид натрия 0,5-5,0; вода - остальное до 100%. Технический результат - создание химического реагента многофункционального действия с комбинацией компонентов, обеспечивающей эффективность ингибирования кислородной и электрохимической коррозии углеродистой стали, а также накипеобразования при соблюдении всех санитарно-эпидемиологических и технологических норм, предъявляемых по отношению к воде в теплосетях с закрытым и открытым водоразбором. 4 табл.

Description

Область техники
Изобретение относится к химическим средствам ингибирования коррозии и солеотложения (накипеобразования) на обогреваемых металлических поверхностях, контактирующих с водной средой, и может быть использовано в тепловых сетях, в том числе с открытым водоразбором, а также применительно к другим сходным объектам различных отраслей промышленности.
Уровень техники
К ингибиторам коррозии и накипеобразования для систем теплоснабжения, в особенности с открытым водоразбором, предъявляются жесткие требования, определяемые прежде всего санитарно-гигиеническими нормами на питьевую воду (Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. / Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.4.1074-01 с изменениями от 7 апреля 2009 г., 25 февраля, 28 июня 2010 г. [1]). В соответствии с этими нормами ингибиторы коррозии и накипеобразования не должны быть токсичными и не должны влиять на запах, привкус и цветность воды. Другая группа требований определяется условиями работы открытой и закрытой теплосети: ингибиторы должны сохранять эффективность при температурах воды до 150°С, при значительных концентрациях в воде сульфатов и хлоридов и при больших концентрациях кислорода. Ингибиторы должны защищать от коррозии углеродистую сталь и не вызывать коррозию цветных металлов.
Известны ингибиторы накипеобразования, в которых действующим веществом являются фосфорорганические кислоты, в частности оксиэтилендифосфоновая кислота (ОЭДФК), или ее цинковый комплекс (ZnОДЭФ) (О применении цинкового комплекса ОЭДФ в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения, / С.А. Потапов, Б.Н. Дрикер, Н.В. Цирульникова // Энергосбережение и водоподготовка, №3(30), 2004, стр. 57-60 [2]). Недостатком ингибиторов [2] является то, что ОЭДФК и ZnОДЭФ способны ингибировать только кальциевокарбонатное накипеобразование, но не ингибируют отложения сульфатов и соединений железа. При наличии в воде соединений железа выше 0,5 мг/кг эффективность ее существенно снижается, а при использовании в системах горячего водоснабжения доза ограничивается предельно допустимой концентрацией (ПДК) и зачастую является недостаточной для эффективного торможения процессов накипеобразования.
Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемому техническому решению является ингибитор совмещенно коррозии и накипеобразования, в состав которого входит нитрилотрисметиленфосфонатоцинкат (ZnНТФ) (Патент RU 2528540, C23F 11/167, 2014 [3]).
Защитное действие ZnНТФ, как индивидуального вещества в значительной степени ограничено физико-химическими свойствами воды, а также температурным и гидродинамическим режимами работы систем теплоснабжения. Нитрилотрисметиленфосфонатоцинкат наиболее эффективен только при концентрации не менее 30 мг/л. Вместе с тем, этот ингибитор не изменяет потенциал питтингообразования, следовательно, существует возможность дестабилизации пассивного состояния железа агрессивными анионами (Применение фосфорсодержащих комплексонов и комплексонатов в качестве ингибиторов коррозии металлов / С.Н. Степин и др. // Вестник Казанского Технологического Университета, №13, 2012, с. 88-98, [4]).
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности защиты теплосетей от коррозии и накипеобразования со стороны водной среды, а техническим результатом - создание химического реагента многофункционального действия с комбинацией компонентов, обеспечивающей эффективность ингибирования кислородной и электрохимической коррозии углеродистой стали, а также накипеобразования при соблюдении всех санитарно-эпидемиологических и технологических норм, предъявляевых по отношению к воде в теплосетях с закрытым и открытым водоразбором.
Решение указанной задачи путем достижения указанного технического результата обеспечивается тем, что ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей, представляющий собой реагент на основе фосфорсодержащих органических соединений,
согласно патентуемому изобретению,
содержит фосфонбутантрикарбоновую кислоту, аминотриметиленфосфоновую кислоту, оксиэтилендифосфоновую кислоту, полимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты, метил-2-метилпроп-2-еноата, сополимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты, 2-метилпроп-2-енамида, натрий пиросернистокислый, гидроксид натрия при следующем соотношении перечисленных компонентов в масс. % фосфонбутантрикарбоновую кислоту - в диапазоне 0,5…25,0; аминотриметиленфосфоновую кислоту - в диапазоне 0,5…10,0; оксиэтилендифосфоновую кислоту - в диапазоне 0,5…15,0; полимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты - в диапазоне 0,5…10,0; метил-2-метилпроп-2-еноата - в диапазоне 0,5…10,0; сополимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты - в диапазоне 0,1…8,0; 2-метилпроп-2-енамида - в диапазоне 0,1…8,0; натрий пиросернистокислый - в диапазоне 0,5…25; гидроксид натрия - в диапазоне 0,5…5,0; остальное до 100% - вода.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков изобретения и указанным техническим результатом подтверждается приведенными ниже результатами лабораторных испытаний заявляемого реагента.
Осуществление изобретения
Проверка эффективности заявляемого реагента в сравнении с известными ингибиторами коррозии и накипеобразования для тепловых сетей проводились в лабораторных условиях в соответствии с требованиями отраслевого стандарта (Методические указания по определению марки и оптимальной концентрации антинакипина для обработки подпиточной и сетевой воды систем теплоснабжения / РД 153-34.0-37.533-2001 [5]). Результаты измерений представлены в таблицах 1, 2, 3.
При обработке результатов осмотра образцовых пластинок в таблицах 1 и 2 в графе «максимальный размер кристаллитов» записывалась дробь, в числителе которой указывался часто встречающийся размер крупных кристаллитов, а в знаменателе - самый большой единичный кристаллит. Если рядом с цифрой стоит обозначение «ср», то этот единичный кристаллит состоит из сросшихся более мелких кристаллитов (обычно в виде изогнутой цепочки).
В таблицах 1, 2 в графах 4-8, где указано количество кристаллитов определенного размера для подпиточной воды без применения реагентов, приведено количество кристаллитов разных размеров в осмотренных полях, а для подпиточной воды с применением реагентов, приведены три цифры: левая цифра - это минимальное количество кристаллитов данного размера в осмотренных полях, правая цифра - максимальное и в середине - среднее значение количества кристаллитов данного типоразмера в осмотренных полях.
Результаты исследования скорости коррозии углеродистой стали при температуре 90-95°С для среднего значения количества кристаллитов приведены в таблице 3.
Результаты лабораторных исследований на соответствие реагента в применяемой концентрации требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 [6] приведены в таблице 4.
Как видно из приведенных таблиц, заявляемый новый реагент при той же концентрации в обрабатываемой воде обладает по сравнению с ближайшим аналогом значительно более высокими показателями эффективности ингибирования коррозии и накипеобразования, находясь по токсичности в существенно далеких пределах норм ПДК. При этом испытания по коррозионному воздействию на исследуемые образцы проводилось в отношении как кислородной, так и электрохимической коррозии. В практических условиях эксплуатации концентрация вводимого в подпиточную воду реагента должна определяться аналогичными лабораторными испытаниями, исходя из качества обрабатываемой воды. Рекомендуемые пределы значений указанных концентраций составляют 3-10 мг/л.
Промышленная применимость
Заявляемое изобретение отвечает условию «промышленная применимость». Сущность соответствующего технического решения раскрыта в формуле и описании достаточно ясно, а используемые компоненты химического состава реагента сами по себе известны и доступны для коммерческого приобретения в промышленных масштабах.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004

Claims (2)

  1. Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей с открытым водоразбором, представляющий собой реагент на основе фосфорсодержащих органических соединений, отличающийся тем, что он содержит фосфонбутантрикарбоновую кислоту, аминотриметиленфосфоновую кислоту, оксиэтилендифосфоновую кислоту, полимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты, метил-2-метилпроп-2-еноат, сополимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты, 2-метилпроп-2-енамид, натрий пиросернистокислый, гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. фосфонбутантрикарбоновая кислота 0,5-25,0 аминотриметиленфосфоновая кислота 0,5-10,0 оксиэтилендифосфоновая кислота 0,5-15,0 полимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты 0,5-10,0 метил-2-метилпроп-2-еноат 0,5-10,0 сополимер 2-метилпроп-2-еновой кислоты 0,1-8,0 2-метилпроп-2-енамид 0,1-8,0 натрий пиросернистокислый 0,5-25,0 гидроксид натрия 0,5-5,0 вода остальное до 100%
RU2019103540A 2019-02-07 2019-02-07 Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем RU2693243C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019103540A RU2693243C1 (ru) 2019-02-07 2019-02-07 Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019103540A RU2693243C1 (ru) 2019-02-07 2019-02-07 Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693243C1 true RU2693243C1 (ru) 2019-07-01

Family

ID=67252206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019103540A RU2693243C1 (ru) 2019-02-07 2019-02-07 Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693243C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768819C1 (ru) * 2021-11-23 2022-03-24 Акционерное общество "Альметьевские тепловые сети" (АО "АПТС") Ингибитор коррозии для обработки внутренних поверхностей труб горячего водоснабжения

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1490099A1 (ru) * 1986-11-13 1989-06-30 Уральское Производственно-Техническое Предприятие "Уралэнергочермет" Способ стабилизационной обработки воды
RU2115631C1 (ru) * 1997-07-30 1998-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экоэнерго" Состав для ингибирования солеотложений и коррозии
CN102198982A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 中国石油天然气股份有限公司 一种循环冷却水阻垢缓蚀剂
RU2528540C1 (ru) * 2013-03-19 2014-09-20 Фёдор Фёдорович Чаусов Ингибитор коррозии и(или) солеотложений
RU2580685C2 (ru) * 2014-07-04 2016-04-10 Акционерное общество "Химический завод им. Л.Я. Карпова" Ингибитор коррозии и солеотложений

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1490099A1 (ru) * 1986-11-13 1989-06-30 Уральское Производственно-Техническое Предприятие "Уралэнергочермет" Способ стабилизационной обработки воды
RU2115631C1 (ru) * 1997-07-30 1998-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экоэнерго" Состав для ингибирования солеотложений и коррозии
CN102198982A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 中国石油天然气股份有限公司 一种循环冷却水阻垢缓蚀剂
RU2528540C1 (ru) * 2013-03-19 2014-09-20 Фёдор Фёдорович Чаусов Ингибитор коррозии и(или) солеотложений
RU2580685C2 (ru) * 2014-07-04 2016-04-10 Акционерное общество "Химический завод им. Л.Я. Карпова" Ингибитор коррозии и солеотложений

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768819C1 (ru) * 2021-11-23 2022-03-24 Акционерное общество "Альметьевские тепловые сети" (АО "АПТС") Ингибитор коррозии для обработки внутренних поверхностей труб горячего водоснабжения

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4351796A (en) Method for scale control
EP0460797B1 (en) Methods of controlling scale formation in aqueous systems
Klöppel et al. Behaviour and ecotoxicology of aluminium in soil and water-Review of the scientific literature
DE2632774A1 (de) Korrosionsschutzmittel
DE68903070T2 (de) Verfahren zur kesselsteinbekaempfung mittels allylsulfonat-maleinsaeureanhydridpolymeren.
US10287199B2 (en) Use of phosphotartaric acid and the salts thereof for the treatment of water in water-conducting systems
EP3224208B1 (en) Method of decreasing scale in aqueous systems
RU2693243C1 (ru) Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем
TWI823854B (zh) 抑制腐蝕和水垢的組成物及方法
US6645384B1 (en) Method for inhibiting scale in high-cycle aqueous systems
US3518203A (en) Corrosion and scale inhibitor compositions and processes therefor
RU2702542C1 (ru) Ингибитор коррозии и накипеобразования для применения в системах оборотного охлаждения электростанций или других промышленных предприятий
US5221487A (en) Inhibition of scale formation and corrosion by sulfonated organophosphonates
Al-Roobaiy et al. Corrosion inhibition of steel in cooling water system by 2-phosphonobutane-1, 2, 4-tricarboxylic acid and polyvinylpyrrolidone
RU2100294C1 (ru) Способ защиты водооборотных систем от коррозии, солеотложения и биообрастания
US6416712B2 (en) Corrosion inhibition method suitable for use in potable water
RU2409523C2 (ru) Способ предотвращения солеотложений, коррозии и биообрастаний в системах водоснабжения
RU2640134C1 (ru) Способ очистки внутренней поверхности котла
Umer et al. Inhibitors for eliminating corrosion in steam and condensate lines
Dhokai et al. Role of corrosion inhibitors and mixed inhibitor effect in cooling tower chemical treatment
RU2109847C1 (ru) Препарат для комплексной защиты металлов от коррозии, биообрастания и солеотложения
JPS5852487A (ja) 腐食および/またはスケ−ル沈積防止システム
RU2327650C1 (ru) Композиция для предотвращения солеотложений и коррозии
JP2013166092A (ja) スケール付着防止方法及びスケール付着防止剤
RU2124579C1 (ru) Способ защиты стали от коррозии

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner