SU927862A1 - Method for protecting carbon steel against corrosion - Google Patents
Method for protecting carbon steel against corrosion Download PDFInfo
- Publication number
- SU927862A1 SU927862A1 SU802940186A SU2940186A SU927862A1 SU 927862 A1 SU927862 A1 SU 927862A1 SU 802940186 A SU802940186 A SU 802940186A SU 2940186 A SU2940186 A SU 2940186A SU 927862 A1 SU927862 A1 SU 927862A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- corrosion
- carbon steel
- hydrogen peroxide
- potential
- protection
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ОТ КОРРОЗИИ В НЕЙТРАЛЬНЫХ ВОДНЫХ СРЕДАХ(54) METHOD FOR PROTECTING CARBON STEEL AGAINST CORROSION IN NEUTRAL AQUEOUS MEDIA
Изобретение относитс к защите металлов от коррозии в нейтральных водных средах, в частности путем совместного применени катодной (или протекторной) защиты и ингибиторов коррозии, и может быть использовано в химической, энергетической и др. отрасл х промышленности дл - защиты от коррозии агрегатов, внутренние металлические поверхности которых наход тс в контакте с водной средой, например теплообменников, хранилищ, систем оборотного водоснабжени , энергоблоков, парогенераторов и др.The invention relates to the protection of metals against corrosion in neutral aqueous media, in particular through the combined use of cathodic (or sacrificial) protection and corrosion inhibitors, and can be used in the chemical, energy, and other industries for the corrosion protection of aggregates, internal metallic whose surfaces are in contact with the aqueous medium, for example, heat exchangers, storage facilities, circulating water supply systems, power units, steam generators, etc.
Известен способ защить углеродистых сталей от коррозии, заключающийс в введении окислительных добавок (в частности кислорода или перекиси водорода) в агрессивную, среду 1.There is a known method of protecting carbon steels from corrosion, which consists in introducing oxidizing additives (in particular, oxygen or hydrogen peroxide) into an aggressive medium 1.
Однако защитный эффект при этом незначителен (скорость коррозии снижаетс в 25 раз). Кроме того, этот способ требует проведени предварительных операций по глубокому обессоливанию используемой воды.However, the protective effect is negligible (the corrosion rate is reduced by 25 times). In addition, this method requires preliminary operations on deep desalination of the water used.
Известен способ катодной зашиты металлических конструкций в воде, заключающийс The known method of cathode protection of metal structures in water, comprising
. в катодной пол ризации защищаемой поверх|ности 2.. in cathodic polarization of the protected surface 2.
Однако с помощью и этого способа удаетс снизить скорость коррозии углеродистой стали лишь в 3-5 раз.However, with the help of this method it is possible to reduce the corrosion rate of carbon steel only by a factor of 3-5.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту вл етс способ защиты от коррозии углеродистой стали, основанный на сочетс1нии катодной пол ризации поверхности , в частности от протектора и ингибирующих добавок, введенных в раствор, в качестве которых используют хромат и бихромат кали 3.The closest to the proposed technical essence and the achieved positive effect is a method of corrosion protection of carbon steel, based on a combination of cathodic polarization of the surface, in particular from the protector and inhibiting additives introduced into the solution, which use potassium chromate and dichromate 3.
Однако эффективность этого способа также сравнительно невелика, а широкое использование этого способа ограничиваетс высокой токсичностью используемых в нем в качестве ингибиторов солей шеслгеалентного хрома.However, the effectiveness of this method is also relatively small, and the widespread use of this method is limited by the high toxicity of salts of light-valent chromium used as inhibitors.
Цель изобретени - повышение эффективности противокоррозионной защиты углеродистой стали в нейтральной водной среде.The purpose of the invention is to increase the effectiveness of anti-corrosion protection of carbon steel in a neutral aqueous medium.
Поставленна цель достигаетс тем, что со , гласно способу зашиты углеродистой стали от 39 коррозии в нейтральных водных средах путем одновременной катодной пол ризации поверхности и введени ингибитора коррозии, в качестве ингибитора ввод т перекись водорода при концентрации 0,7-3,0 г/кг, а потенциал стали поддерживают в интервале (-0,05)- (-0,60) В относительно ее потенциала коррозии в присутствии перекиси водорода. Способ осуществл ют следующим образом. , Через подлежащий защите металл, наход щийс в водной нейтральной среде, пропускаю электрический ток, так что металл в цепи работает в качестве катода. Одновременно ввод в раствор перекись водорода. С помощью специальной электрохимической алпаратурь под-. держивают посто нным заданный защитный по тенциал стали. Периодически контроли руют расход перекиси водорода и по мере необходимости корректируют состав раствора. Требуемую дл осуществлени катодной защиты электропроводность воды (в случае необходимости ) обеспечивают добавлением в раствор минеральных солей (например, сернокислого натри ). Г На чертеже представлена зависимость,Подтверждающа эффективность предлагаемого способа. Дл нагл дности в примере сопоставлено коррозионно-электрохимическое поведение углеродистой стали (ст. 3) при различных по тенциалах в чистом растворе сернокислого натри и с добавкой перекиси водорода. Образец (ст. 3) включают в электрическую цепь в качестве электрода и пропускают через него ток, дл чего используют второй вспомо гательный (платиновый) электрод. В качестве электролита в цепи используют сначала paicTBo 7,0 г/кг сернокислого натри (раствор 1), а затем тот же раствор с добавкой 2 г/кг пере киси водорода (раствор 2). С помощью специальной электрохимической аппаратуры последовательно задают раз)Й1чные посто нные потенциалы стального электрода и измер ют величины соответствующих каждому потенциалу токов (катодных или анодных). По результатам измерений рассчитьгоают плотности токов (ток на единицу поверхности), затем стро т пол ризационные кривые (зависимости плотностей токов от потенциала: кривые АThe goal is achieved so that, according to the method, carbon steel is protected from corrosion in neutral aqueous media by simultaneous cathodic polarization of the surface and the introduction of a corrosion inhibitor, hydrogen peroxide is introduced as a inhibitor at a concentration of 0.7-3.0 g / kg and the potential of steel is maintained in the range of (-0.05) - (-0.60) V relative to its corrosion potential in the presence of hydrogen peroxide. The method is carried out as follows. I pass an electric current through the metal to be protected in an aqueous neutral medium so that the metal in the circuit works as a cathode. At the same time entering into the solution of hydrogen peroxide. With the help of special electrochemical equipment under-. keep the specified protective potential of steel constant. Periodically control the consumption of hydrogen peroxide and, as necessary, adjust the composition of the solution. The electrical conductivity of water required for cathodic protection (if necessary) is ensured by the addition of mineral salts (for example, sodium sulfate) to the solution. The drawing shows the dependence, Confirming the effectiveness of the proposed method. For consistency, the example compares the corrosion-electrochemical behavior of carbon steel (Art. 3) at different potentials in a pure solution of sodium sulfate and with the addition of hydrogen peroxide. The sample (Art. 3) is included in the electrical circuit as an electrode and a current is passed through it, for which purpose a second auxiliary (platinum) electrode is used. The electrolyte used in the circuit is first paicTBo 7.0 g / kg sodium sulfate (solution 1), and then the same solution with the addition of 2 g / kg hydrogen peroxide (solution 2). Using special electrochemical instrumentation, the constant constant potentials of the steel electrode are sequentially set and the values of the currents corresponding to each potential (cathodic or anode) are measured. According to the measurement results, current densities are calculated (current per surface unit), then polarization curves are plotted (potential dependences of current densities: curves A
Способ защиты ДЛЯ раствора I и Б дл раствора 2 на рисунке ). По анодным токам суд т о скорости растворени (коррозии) стали (ветви 1 и 1). При потенциалах, при которых через электрод протекают катодные токи (ветви 2 и 2), скорости растворени определ ют с помощью аналитического метода, дл чего анализируют (например , радиометрическим методом) отбираемые пробы раствора на содержание в них ионов железа. Результаты анализа пересчитыван|г в электрических единицах и получают зависимости скорости растворени стали от потенциала (ветщ Зи 3) в щирокой области потенциалов , включающей области катодных токов (дл раствора 1 от (-0,1) до (-0,8) В, дл , раствора 2 от (+0,8) до (-0,6) В). Кроме того, измер ют потенциал коррозии Екор и соответственно дл растворов 1 и 2. Скорость коррозии в отсутствие защиты соответствует значению ij. При катодной защите в растворе 1 (сдвиг потенциала ,05В от Екор) скорость коррозии - i2, а при Е 0,20В - ij. Скорость коррозии в растворе 2 выражаетс величиной (4 (при Екор)- Точки 1$, б и характеризуют скорости коррозии в услови х реализации предлагаемого способа (совместно: катодна запита при различных ДЕ к добавках Н2О2). Из кривой Б следует, что эффективность защиты с ростом ЛЕ сначала возрастает, а затем (начина с А Е 0,6В) не мен етс . Это определ ет верхнюю границу сдвига потенциала при катодной заощте. Нижн граница ДЕ определ етс величиной эффекта, который необходимо получить, и, например дл 10-кратного снижени скорости коррозии составл ет 0,05В. Использование концентрации перекиси водорода выше 3 г/кг, как это следует из специальных опытов, нецелесообразно, так как при этом защитный эффект не усиливаетс . Это определ ет верхнюю границу концентрации перекиси водорода (3 г/кг). Нижн граница (обеспечивающа эффекты, близкие к указанным в таблице) составл ет 0,7 г/кг. Эффективность различных способов защиты Ст. 3 от коррозии в водной среде, содержащей 7 г/кг сульфата натри приведена в таблице.The protection method for solution I and B for solution 2 (see figure). The rate of dissolution (corrosion) of steel (branches 1 and 1) is judged by anode currents. At potentials at which cathode currents flow through the electrode (branches 2 and 2), the dissolution rates are determined using an analytical method, for which samples of the solution are analyzed (for example, by the radiometric method) for the content of iron ions in them. The results of the analysis are recalculated | g in electrical units and the dependencies of the steel dissolution rate on the potential (voltage 3) in a wide potential range, including the areas of cathode currents (for solution 1 from (-0.1) to (-0.8) B, for solution 2 from (+0.8) to (-0.6) B). In addition, the corrosion potential of Ecor is measured and, respectively, for solutions 1 and 2. The corrosion rate in the absence of protection corresponds to the value of ij. With cathodic protection in solution 1 (potential shift, 05B from Ecor), the corrosion rate is i2, and at Е 0.20V - ij. The corrosion rate in solution 2 is expressed as (4 (for Ekor) - Points $ 1, b and characterize the corrosion rates under the conditions of implementation of the proposed method (together: the cathode is fed at different DE to H2O2 additives). From curve B it follows that the effectiveness of protection as LE grows, it first increases and then (starting from AE 0.6V) does not change. This determines the upper potential shift potential at cathode flattening. The lower limit of the DE is determined by the magnitude of the effect to be obtained, for example, for 10- fold reduction in corrosion rate is 0.05 V. The use of a hydrogen peroxide concentration above 3 g / kg, as follows from special experiments, is impractical because the protective effect does not increase. This determines the upper limit of the concentration of hydrogen peroxide (3 g / kg). the boundary (providing effects similar to those indicated in the table) is 0.7 g / kg. The effectiveness of various ways to protect Article 3 against corrosion in an aqueous medium containing 7 g / kg of sodium sulfate is given in the table.
Без защитыWithout protection
1one
Катодна за1цитаCathode zaicit
i.i.
8,26Ю7 .90.105 ,23.10 5,00.8.26S7 .90.105, 23.10 5.00.
Катодна защита HjOz, 2 г/кгCathode protection HjOz, 2 g / kg
HiOj/O г/кгHiOj / O g / kg
Катодна защита НгОг, 0,7 г/кг Из данных таблицы видно, что при использовании предлагаемого способа эффективность защиты увеличиваетс примерно в 200 раз. Усгановлено, что расход перекиси водорода В результате ее термического и каталитического разложени в услови х предлагаемого способа относительно «еве ик. Так при соотно шении объема раствора к поверхности соприк сающегос с ним металла 100 л/м при 20° С и ДЕ 0,50 В расход перекиси водорода составл ет 1,65 мг/кг ь час, а при АЕ 0,20В равно 0,034 мг/кг в час. Применшие предлагаемого способа позво-.; л ет повысить коррозионную способность угле родистой стали в 200 раз, что значительно выше эффективности известных способов. Это позвол ет значительно продлить срок службы оборудовани , что приводит к высокому экономическому эффекту. Предлагаемый способ также позволит упростить технологический процесс, снизить опасность загр знени окружающей среды то1 сичными ве1цествами.Cathode protection NgOg, 0.7 g / kg From the data in the table it can be seen that when using the proposed method, the effectiveness of protection increases by about 200 times. It was established that the consumption of hydrogen peroxide as a result of its thermal and catalytic decomposition under the conditions of the proposed method is relatively high. So, when the ratio of the solution volume to the surface of the contacting metal is 100 l / m at 20 ° C and DE 0.50 V, the consumption of hydrogen peroxide is 1.65 mg / kg per hour, and at AE 0.20 V it is 0.034 mg / kg per hour. Applied the proposed method -; It increases the corrosion capacity of carbon steel by a factor of 200, which is significantly higher than the efficiency of the known methods. This makes it possible to significantly prolong the service life of the equipment, which leads to a high economic effect. The proposed method will also make it possible to simplify the technological process and reduce the risk of environmental pollution by means of hazardous substances.
ПP
Продолжение таблицыTable continuation
гg
1-71-7
4,20.104.20.10
4,39.104.39.10
5five
-S-S
7,21.107.21.10
7,54.107.54.10
1-61-6
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802940186A SU927862A1 (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Method for protecting carbon steel against corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802940186A SU927862A1 (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Method for protecting carbon steel against corrosion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU927862A1 true SU927862A1 (en) | 1982-05-15 |
Family
ID=20901918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802940186A SU927862A1 (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Method for protecting carbon steel against corrosion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU927862A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5736097A (en) * | 1996-02-23 | 1998-04-07 | Kurita Water Industries Ltd. | Method of preventing pitting corrosion |
-
1980
- 1980-06-16 SU SU802940186A patent/SU927862A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5736097A (en) * | 1996-02-23 | 1998-04-07 | Kurita Water Industries Ltd. | Method of preventing pitting corrosion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wilde | A critical appraisal of some popular laboratory electrochemical tests for predicting the localized corrosion resistance of stainless alloys in sea water | |
Marsh et al. | The difference effect and the chunk effect | |
Brasher | Stability of the Oxide film On Metals in relation to Inhibition Of corrosion. I. Mild steel in presence of aggressive Anions | |
SU927862A1 (en) | Method for protecting carbon steel against corrosion | |
Olmedo et al. | Corrosion behaviour of Alloy 800 in high temperature aqueous solutions: Electrochemical studies | |
Hoxeng | Electrochemical Behavior of Zinc and Steel In Aqueous Media–Part II | |
CN112877699B (en) | Metal anticorrosion device based on Hall effect | |
Hanif et al. | Comparison of Sacrificial Anode and Impressed Current Cathodic Protection Methods using Electric Resistance of Mild Steel | |
Atkinson et al. | Anodic dissolution of iron in acidic chloride solutions | |
Glass | Passivation of titanium by molybdate ion | |
Gouda et al. | Corrosion inhibition of steel by hydrazine | |
Phelps | Electrochemical techniques for measurement and interpretation of corrosion | |
Sudbury et al. | Anodic passivation studies | |
Gaur et al. | Corrosion of mild steel in hypochlorite solution-an electrochemical and weight-loss study | |
Tang et al. | Effect of NaBr on the corrosion of cold rolled steel in 1.0 M phosphoric acid | |
Mack et al. | Effect of Bromide Ions on the Electrochemical Behavior of Iron | |
Rabbo et al. | Development of Electrolytes for the Electrochemical Machining of Titanium I. Electrochemistry in static solutions | |
Pourbaix | Some applications of electrochemical thermodynamics | |
Foroulis | Fundamental studies on anodic protection. Alloy 20 in sulfuric acid | |
Bestetti et al. | Calculation of uniform corrosion current density of iron in hydrochloric acid solutions based on the principle of maximum entropy production rate applied to literature data | |
Oleinik et al. | Corrosion inhibition of steel in lithium bromide brines | |
Maier | The corrosion behavior of nickel 270 in phosphate-containing solutions | |
Yang et al. | Laboratory Comparison of Coupled Multielectrode Array Sensors with Electrochemical Noise Sensors for Real-Time Corrosion Monitoring | |
Jafat et al. | Steel corrosion prevention through the use of orange peels | |
Jokić et al. | Corrosion behavior of copper in 3% NaCl with addition of cynarae extract |