Аналіз корозійних та корозійно-механічних руйнувань конструкційних матеріалів і розробка антикорозійного захисту технологічного обладн

По условиям, в которых они применяются, их можно разделить на ингибиторы для растворов и летучие ингибиторы, дающие защитный эффект в условиях атмосферной коррозии. Так как эффективность действия ингибитора зависит от рН среды, то ингибиторы подразделяются на кислотные, щелочные и ингибиторы для нейтральных сред. Замедлители наиболее часто применяют для борьбы с коррозией в системах с ограниченным объемом раствора и с атмосферной коррозией металла. Замедлители кислотной коррозии находят широкое применение в процессах удаления с изделий окалины или ржавчины.

По механизму своего действия на процесс электрохимической коррозии ингибиторы подразделяют на анодные, катодные и экранирующие, т.е. изолирующие активную поверхность металла. Механизм действия большинства ингибиторов заключается в адсорбции ингибитора на корродирующей поверхности с последующим торможением катодных и анодных процессов.

 

Анодные ингибиторы коррозии

 

Анодные ингибиторы коррозии (в первую очередь окислители) большей частью обладают пассивирующими свойствами. Принцип торможения коррозии анодными замедлителями сводится к снижению скорости перехода ионов металла в раствор или к уменьшению площади анодных участков коррозионного элемента за счет изоляции их образовавшимися нерастворимыми пленками.

Как видно из рисунка, в результате введения ингибитора коррозии сила коррозионного тока падает с величины I1 до величины I2, при этом наблюдается тенденция к облагораживанию стационарного электродного потенциала металла, т. е. смещение его в сторону положительных значений, от Е1 к Е2.

 

 

Рис. 2.16. Влияние анодного ингибитора коррозии на скорость коррозии:

1 – кривая анодной поляризации  в отсутствии ингибитора; 2 – в  присутствии ингибитора

 

 

Такие окислители, как хроматы и бихроматы, сильно пассивируют железо, алюминий, цинк, медь. Достаточно добавить в водопроводную воду 0,1% бихромата калия, чтобы резко снизить скорость коррозии углеродистой стали и алюминия.

К анодным ингибиторам относятся также нитриты и нитраты. Нитрит натрия значительно уменьшает скорость коррозии стали в растворах ряда солей, а также в морской воде. При необходимости длительного хранения стальных деталей их рекомендуется упаковывать в бумагу, пропитанную 10-15% раствором нитрита натрия.

Известны также анодные ингибиторы коррозии вторичного действия, образующие на анодных участках корродирующей поверхности металла нерастворимые продукты коррозии с ингибитором. К числу таких замедлителей коррозии углеродистой стали относятся гидроксид натрия, карбонат натрия, которые образуют на поверхности нерастворимый слой гидроксида, а также фосфатные соли, которые, в свою очередь, образуют нерастворимые фосфаты железа.

Однако анодные замедлители коррозии – окислители в некоторых случаях (например при низкой концентрации ингибитора) могут стимулировать коррозионный процесс, становясь катодными ускорителями коррозии.

 

 

Катодные ингибиторы коррозии

 

Катодные замедлители уменьшают скорость электрохимической коррозии за счет снижения интенсивности катодного процесса или сокращения площади катодных участков.

Торможение катодного процесса основано на снижении содержания кислорода в растворе электролита с целью уменьшения скорости коррозии металла с кислородной деполяризацией, или на затруднении протекания катодного процесса. К числу катодных ингибиторов относятся следующие:

— Катодные замедлители – поглотители кислорода. Их действие основано на уменьшении содержания кислорода в растворе и, следовательно, снижении скорости коррозии с кислородной деполяризацией. К ним относятся сульфит натрия, гидразин и др. (см. уравнения (2.1), (2.2)).

— Катодные замедлители, повышающие перенапряжение выделения водорода при катодной реакции. В процессах коррозии металлов, протекающих с водородной деполяризацией, торможение катодной реакции восстановления водорода достигается путем повышения перенапряжения выделения водорода при добавлении в раствор солей некоторых тяжелых металлов (соли висмута, сурьмы), катионы которых, восстанавливаясь на катодных участках, повышают перенапряжение выделения водорода.

— Катодные замедлители, экранирующие площадь катодных участков. Сокращение площади катодных участков достигается образованием нерастворимых соединений в виде изолирующего защитного слоя. По отношению к железу такими замедлителями являются бикарбонат кальция, сульфат цинка, хлорид бария:

 

Ca(HCO3)2 + NaOH = CaCO3↓ + NaHCO3 + H2O. (2.5)

 

Выделяющийся на катодных участках нерастворимый карбонат кальция экранирует металл. Органические ингибиторы, адсорбируясь на катодных участках поверхности, также повышают перенапряжение выделения водорода (желатин, клей, декстрин и др.).

Катодные замедлители коррозии металлов совершенно безопасны, так как они никогда не приводят к увеличению скорости коррозии.

 

 

Летучие ингибиторы атмосферной коррозии

 

В последние годы широко применяются летучие, или парофазные, ингибиторы, которые используются для защиты машин, аппаратов и других металлических изделий во время их эксплуатации в воздушной атмосфере.

Летучие ингибиторы вводятся в контейнеры или в упаковочные материалы. Благодаря достаточно высокому давлению паров летучие ингибиторы достигают границы раздела металл – воздух и растворяются в пленке влаги, покрывающей металл. В качестве летучих ингибиторов обычно используются амины с небольшой молекулярной массой, в которые вводятся нитраты или карбонаты.

Недостатком летучих ингибиторов коррозии является прекращение их защитного действия после удаления их паров из атмосферы, окружающей металл.

Эффективность действия ингибитора выражается соотношением

 

 

где Z - защитное действие, %; К1, К0 - скорости растворения металла в среде c

ингибитором и без него, г/(м2·ч).

Защитный эффект ингибитора определяется соотношением

 

Средства для санитарно-гигиенической обработки на предприятиях хлебопекарной промышленности.

Безразборная циркуляционная мойка и дезинфекция СИП.

Танки, фильтры, миксеры, трубопроводы, тара, шланги, теплообменники.

 

Таблица 2.6.

Наименование продукта	Цель обработки
P3-мипâ  ФЛ  (P3-mipâ FL)	Щелочная мойка от органических загрязнений
Р3-ансеп® СИП (P3-ansep® CIP)	Комбинированная мойка и дезинфекция
Р3-ансеп® АЛЮ (P3-ansep® ALU)	Комбинированная мойка и дезинфекция для цветных металлов
P3-мипâ TK  (P3-mipâ TK)	Щелочная мойка от органических загрязнений. Особенно пригоден для однофазной мойки (щелочная+кислотная)
P3-хоролитâ В (P3-horolithâ V)	Кислотная мойка от минеральных отложений, накипи
P3-хоролитâ USP (P3-horolithâ USP)	Кислотная мойка от минеральных отложений, накипи и легких органических загрязнений
Клеа Драй АшД® (Clear Dry HD® )	Ополаскиватель для мойки форм
Р3-стабисипÒ ОКСИ (P3-stabicipÒ OXI)	Добавка к каустику или Р3-мип СИП/ТК/ФЛ для усиления мойки теплообменника и удаления пригоревших остатков

 

Дезинфекция.

Производится вручную или автоматически распылением, циркуляцией, кратковременным замачиванием.

Таблица 2.7.

Наименование продукта	Цель обработки
P3-оксонияâ актив (P3-oxoniaâ active)	Дезинфектанты
P3-оксонияâ актив 150 (P3-oxoniaâ active 150)
Р3-гипохлоранâ (P3-hypochloranâ)
Р3-триквартâ (P3-triquartâ )
P3-оксонияâ (P3-oxoniaâ )
Р3-топакс â 99  (Р3-topax â 99)
Р3-стерилâ (P3-sterilâ )

 

 

 

Мойка от пригоревших остатков в пекарне.

Таблица 2.8.

 

Наименование продукта	Цель обработки
Р3-топаксâ 36 (P3-topaxâ 36)	Сильно щелочное моющее средство для автоматической и ручной обработки

 

Общая мойка предприятия.

Мойка и дезинфекция пенообразующими средствами при низком давлении при помощи пеномоющих систем Р3-ТОПАКС Гигиена. Можно использовать и для ручной мойки[47].

Таблица 2.9.

 

Наименование продукта	Цель обработки
P3-топаксâ 18   (P3-topaxâ 18)	Щелочная мойка
P3-топакс â 56    (P3-topaxâ 56)	Кислотная мойка от минеральных и легких органических загрязнений
Р3-топаксâ 66    (Р3-topaxâ 66)	Комбинированная щелочная мойка и дезинфекция
Р3-топакс â 99  (Р3-topax â 99)	Дезинфекция при помощи нанесения пены, замачиванием и распылением

 

                        Дезинфицирующее средство 
    "БРИЛЛИАНТОВЫЙ МИГ-2" [48].

Рисунок 2.17.

Способ применения, меры предосторожности и первой помощи подробно изложены в Инструкции №13/06 по применению дезинфицирующего средства «Бриллиантовый миг-2».

 
Транспортирование

любыми видами транспорта в оригинальной упаковке предприятия-производителя в соответствии с правилами перевозки грузов (по ГОСТ 19433-81), действующими на каждом виде транспорта и гарантирующими сохранность средства и тары.

 
Хранение:

в упакованном виде хранят в закрытой таре производителя, в местах, защищенных от влаги и попадания прямых солнечных лучей, вдали от источников тепла и открытого огня, в проветриваемом помещении, отдельно от пищевых продуктов.

 
Меры защиты окружающей среды:

не допускать попадания средства и смывных вод без разбавления в сточные, поверхностные, подземные воды и в почву.

Упаковка: пластиковые банки вместимостью 1 кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.13 Выбор герметиков, уплотнителей, консервантов

Герметики

 Герметик — строительный  материал, предназначенный для герметизации  соединения деталей, заполнения  щелей и трещин. Это композиционный  продукт на основе полимеров. Мы не будем углубляться в сложный процесс его производства, важнее понять, какие бывают герметики, где и как их использовать.

Герметики классифицируют по: 
• готовности к применению — делят на те, которые можно использовать сразу после покупки (однокомпонентные), и те, которые перед применением требуют смешивания одного или нескольких компонентов (многокомпонентные); 
• типу основы — делят на силиконовые, акриловые, тиоколовые, битумные, бутилкаучуковые и на основе MS-полимеров; 
• особенностям полимеризации — делят на твердеющие и нетвердеющие; 
• способу деформации — делят на пластичные, эластичные и пластично-эластичные.

         Каждый  герметик подходит для определенного  вида работ и типа поверхности. Знание многочисленных свойств  герметиков поможет безошибочно  выбрать сферу их применения.

         В промышленности  применяют термостойкий герметик Dow Corning® 736 Основное назначение — герметизация и склейка в случаях, когда возможно воздействие температур, достигающих 315ºС. 
         Применения — герметизация промышленных печей и котлов, нагревателей с горелками, дверок доступа, конвейеров печей, сушильных печей, склейка деталей бытовых приборов, электрического и электронного оборудования1.

         Термостойкий  клей/герметик Dow Corning® Q3-1566 Основное назначение — герметизация и склейка в случаях, когда возможно воздействие температур, достигающих +275ºС (с кратковременными пиками до +350 ºС). 
Применения — герметизация промышленных печей и котлов, домашних печей, нагревателей с горелками, дверок доступа, керамических пуансонов, варочных котлов, масляных поддонов, фланцев в оборудовании химических установок1.

        

Алкоксильное отверждение Клей/герметик Dow Corning® 7091 Основное назначение — Универсальное склеивание и герметизация; изготовление формуемых на месте прокладок. 
Особые характеристики — сильная адгезия без грунтовки к обычным материалам, включая эмалированную и окрашенную сталь, алюминий, керамику и стекло, а также многие виды используемых в технике пластмасс. 
Применения — Применения, которые требуют прочных но гибких соединений, такие как склейка материалов с различными коэффициентами теплового расширения, например, стекла и металла или стекла и пластика1.[49]