Jump to content

Летучий ингибитор коррозии

Летучий ингибитор коррозии (VCI) — это материал, защищающий металлы от коррозии . Ингибиторы коррозии — это химические соединения , которые могут снизить скорость коррозии материала, обычно металла или сплава . Международный стандарт NACE TM0208 определяет летучий ингибитор коррозии (ЛИК) как химическое вещество , которое снижает коррозию за счет сочетания испарения материала с ЛИК, паров переноса в атмосферу закрытой среды и конденсации на поверхности в пространстве, включая абсорбцию. , растворение и гидрофобное воздействие на металлические поверхности, в результате чего снижается скорость коррозии металлических поверхностей. Их также называют ингибиторами паровой фазы, ингибиторами парофазной коррозии и ингибиторами коррозии, переносимой паром.

ЛИК выпускаются в различных формулировках , которые зависят от типа системы, в которой они будут использоваться; например, пленки, масла , покрытия , чистящие средства и т. д. Существует также множество составов, обеспечивающих защиту при работе с черными , цветными или мультиметаллическими изделиями. Другие переменные включают количество паровой фазы по сравнению с ингибиторами контактной фазы. [1] Поскольку они летучи при температуре окружающей среды , соединения ЛИК могут достигать недоступных щелей в металлических конструкциях. [2]

V.VCI также называют вакуумным VCI, что означает, что он обладает особыми свойствами работы в вакууме, а также свойствами защиты от коррозии. [ нужна ссылка ]

Первое широкомасштабное использование ЛИК можно отнести к Shell патенту на нитрит дициклогексиламмония (DICHAN), который в конечном итоге был коммерциализирован как VPI 260. [3] DICHAN широко использовался военными США для защиты широкого спектра металлических компонентов от коррозии с помощью различных систем доставки, порошка ЛИК, бумаги с ЛИК, раствора ЛИК, загустителя ЛИК и т. д.

Проблемы безопасности и здоровья, а также присущие ограничения привели к отказу от DICHAN как VCI. [4] В настоящее время коммерческие соединения ЛИК обычно представляют собой соли умеренно сильных оснований и слабых летучих кислот. Типичными основаниями являются амины, а кислотами — угольная, азотистая и карбоновая. [5]

Механизм защиты от коррозии ЛИК

[ редактировать ]

Для стали первым шагом будет испарение ингибитора в воздушное пространство. Это может повлечь за собой простую эволюцию молекулы, или химическое вещество может сначала диссоциировать , а затем улетучиться. [6] Затем молекулы будут диффундировать через замкнутое воздушное пространство, пока некоторые из молекул не достигнут защищаемой металлической поверхности. Есть два вероятных пути, по которым молекулы достигают металлической поверхности. Сначала молекула может адсорбироваться на поверхности металла, образуя барьер для агрессивных ионов и вытесняя конденсированную воду. [6] [7]

Второй путь связан со слоем конденсированной воды, который, как было показано, существует на металлической поверхности. [8] Молекулы ЛИК растворяются в слое конденсированной воды, повышая pH . Было показано, что щелочной pH оказывает благотворное влияние на коррозионную стойкость стали. [6]

Механизм для меди начинается тот же, что и для стали, — эволюция ингибитора. Однако, попав на поверхность меди, ингибитор образует комплекс медь -бензотриазола , который оказывает защитное действие. [9]

Давление пара является критическим параметром эффективности ЛИК. Наиболее благоприятный диапазон давления – 10 −3 до 10 −2 Па при комнатной температуре. Недостаточное давление приводит к медленному установлению защитного слоя; если давление слишком велико, эффективность VCI ограничивается коротким временем. [10] [11]

Использование продукта

[ редактировать ]

VCI применяются в самых разных областях применения:

Упаковка . Одним из первых широко распространенных применений ЛИК была бумага с ЛИК, которая использовалась для упаковки деталей при транспортировке и/или хранении. Затем технология развивалась с разработкой пленки ЛИК, в которой ингибитор был включен в полиэтиленовую пленку. [8] Это давало то преимущество, что детали можно было хранить в пленке ЛИК без какого-либо антикоррозионного масла, которое обычно приходилось удалять перед вводом детали в эксплуатацию. В местах, где пленка ЛИК находится в непосредственном контакте с металлом, молекулы ЛИК адсорбируются на металлических поверхностях, создавая невидимый молекулярный барьер против агрессивных элементов, таких как кислород, влага и хлориды. Когда молекулы ЛИК испаряются из пленки и диффундируют по упаковке, они также образуют защитный молекулярный слой на металлических поверхностях, не находящихся в прямом контакте с пленкой. Когда упаковка снимается, молекулы ЛИК просто испаряются и уплывают. [12] Пленки ЛИК защищают металлы как при прямом контакте, так и при воздействии пара. Крупное оборудование/активы упаковываются в термоусадочную пленку с ЛИК для длительного хранения на открытом воздухе. Использование полимерных пленок для тщательной защиты электронного оборудования во время транспортировки или хранения должно учитывать предотвращение электростатических разрядов (ESD), коррозии и утилизацию пленки после использования. Основным свойством, которое делает полимерную пленку жизнеспособным упаковочным материалом для электронного оборудования, является ее способность устранять электростатические разряды. Самым последним дополнением к пленке с ЛИК является ее биоразлагаемость . [12]

Покрытия . Использование ЛИК в качестве альтернативных технологий ингибиторов коррозии в покрытиях не является новой концепцией. Однако в последние несколько лет, в условиях растущего давления со стороны окружающей среды, направленного на сокращение использования традиционных ингибиторов, содержащих тяжелые металлы , они приобрели популярность. Поскольку частицы ЛИК имеют полярное притяжение к металлической подложке, это позволяет им работать в покрытии, не оказывая негативного воздействия на другие компоненты покрытия, такие как пеногасители, смачиватели, выравнивающие агенты и т. д. ЛИК обычно добавляют в рецептуру в очень больших количествах. небольшие количества по массе от общей формулы. Размер частиц ЛИК очень мал по сравнению с традиционно используемыми ингибиторами. Это позволяет ЛИК более эффективно мигрировать в более мелкие пустоты. После того как ЛИК адсорбируются на поверхности металла, они создают эффективный гидрофобный барьер, предотвращающий проникновение влаги на поверхность металла. Следовательно, это предотвращает образование коррозионных ячеек и делает воздействие влаги неэффективным. [13]

Излучатель – ЛИК в форме капсулы, пенопласта, чашки и т. д. размещается внутри электрического шкафа , распределительной коробки и т. д. для обеспечения защиты от коррозии различных компонентов внутри коробки. Эмиттеры ЛИК также обеспечивают лучшую защиту от H2S, SO2 , аммиака и влажности. Его чаще всего используют в электрических компонентах, поскольку он не влияет на электрические, поверхностные или оптические свойства.

Оболочки труб . Смесь ЛИК и набухающего геля впрыскивается в кольцевое пространство между обсадной трубой (внешняя труба) и несущей трубой (внутренняя труба) для обеспечения защиты несущей трубы от коррозии. Это приложение недавно вызвало более широкий интерес, поскольку оно было одобрено PHMSA как средство устранения короткого замыкания корпуса в трубопроводе, защищенном CP. (Правила PHMSA требуют ремонта или обработки закороченного кожуха на трубопроводе, регулируемом PHMSA). Подробности также можно найти в NACE SP-200. [14]

Консервация трубопровода (внутренняя) . ЛИК находят широкое применение для уменьшения коррозии внутренних поверхностей новых и/или существующих трубопроводов, вышедших из эксплуатации. [9] Коррозия верхнего предела TOL обычно возникает в газопроводах с мокрым газом , которые имеют послойный режим потока и плохую теплоизоляцию . Коррозия ТОЛ представляет собой преимущественно проблему защиты в газовой фазе. [15] Испытания показали, что наилучшую защиту от коррозии для TOL имеют азолы , некоторые ацетиленовые спирты и «зеленый» летучий альдегид . [16]

Для новых трубопроводов период времени между гидроиспытаниями и эксплуатацией может быть очень непредсказуемым и растягиваться на месяцы. Исторические данные показали, что в результате остаточной воды для гидроиспытаний могут возникнуть серьезные проблемы с коррозией. [14] В случае трубопровода, допускающего очистку скребками , водный раствор ЛИК проталкивается по трубопроводу между двумя скребками после завершения операции гидроиспытания. Это обеспечивает снижение коррозии до ввода линии в эксплуатацию. [14] Для трубопровода, не допускающего очистку скребками, определяются нижние участки, где может собираться остаточная вода для гидроиспытаний после слива, и в близлежащие высокие точки добавляется водный раствор ЛИК, так что раствор ингибитора перетекает в нижние участки, тем самым обрабатывая остаточную воду ингибитором. . [14]

Для простаивающих участков трубопровода выявляют низколежащие участки и добавляют раствор ингибитора в близлежащие высокие точки, чтобы заполнить низколежащий участок на заданную глубину. [14]

Надземные резервуары для хранения (со стороны почвы) — днища надземных резервуаров для хранения обычно покрываются изнутри (со стороны продукта) для предотвращения коррозии. Другая сторона днища (со стороны почвы) не имеет покрытия, и незащищенная сталь опирается непосредственно на фундамент. Существуют различные типы фундаментов: бетонная кольцевая стена с песчаной подушкой и облицовкой, твердая подушка, например, из бетона или асфальта, двойное дно и, наконец, простой грунт. [14] ЛИК наносятся различными методами в зависимости от фундамента резервуара.

Для резервуаров с бетонной кольцевой стенкой, песчаной подушкой и футеровкой ЛИК обычно устанавливается в виде водного раствора. Раствор впрыскивается либо под минимальным давлением через отверстия для обнаружения утечек (распространение раствора через песок происходит в основном за счет капиллярного действия), либо через заранее установленную распределительную систему из перфорированных труб. [17] Резервуар может находиться в эксплуатации или быть выведен из эксплуатации.

Для резервуара на жесткой подставке доступны различные варианты в зависимости от того, находится ли резервуар в эксплуатации или выведен из строя. Для резервуара, находящегося в эксплуатации, по краю уторма устанавливается кольцо из перфорированных труб, герметизированное мембраной, создающей замкнутое пространство между утором резервуара и жестким фундаментом. ЛИК поставляется в виде порошка в сетчатых рукавах, которые ввинчиваются в перфорированные трубы. По мере истощения ЛИК сетчатые рукава снимают и устанавливают новые. [18] Для бака, вышедшего из эксплуатации со снятым полом, в жесткой накладке вырезают пазы. На конце канавки также вырезается канал, выходящий за пределы унита резервуара. На дно вырезанных пазов укладывают перфорированную трубу с сетчатым покрытием. Затем канавку засыпают песком. Дно резервуара затем устанавливается как обычно. ЛИК поставляется в виде порошка в сетчатых рукавах, которые устанавливаются в перфорированную трубу. Концы перфорированных труб загерметизированы. По мере истощения ЛИК сетчатые рукава снимают и устанавливают новые. [19] Для резервуара, который выведен из эксплуатации без снятия пола, типичным подходом является введение ЛИК в виде водного раствора через отверстия, установленные в полу, которые часто представляют собой гелиевые порты, которые использовались для проверки целостности дна резервуара. [18]

Существует две типичные геометрии резервуаров с двойным дном. В первом случае пространство между двумя этажами имеет облицовку и песчаную подушку, а во втором — облицовку и бетонную подушку с радиальными щелями. (Этот тип двойного дна часто называют двойным дном Эль-Сегундо). Для двойного дна с облицовкой и песчаной подушкой ЛИК поставляется в виде водного раствора, который впрыскивается через отверстия для обнаружения утечек. Для днища El Segundo, находящегося в эксплуатации, ЛИК снова подается в виде водного раствора, который впрыскивается через отверстия для обнаружения утечек. Порты запечатывают и раствору дают постоять в течение короткого периода времени. Затем порты открывают и раствор ЛИК сливают, оставляя остаточное количество раствора ЛИК в пространстве. Этот остаточный ЛИК обеспечивает защиту помещения от коррозии. Для днища Эль-Сегундо, выведенного из эксплуатации, перфорированные трубы устанавливаются в канавки в бетоне, имеющие отверстия для обнаружения утечек. Сетчатые рукава, содержащие порошок ингибитора, вставляются в перфорированные трубы и закрываются отверстия для обнаружения утечек.

Надземные резервуары для хранения (крыши) . Среда в надземном пространстве надземных резервуаров для хранения может быть очень агрессивной, особенно для резервуаров, хранящих сырую нефть . Окружающая среда агрессивна из-за кислых веществ, которые обычно содержатся в сырой нефти ( сернистая нефть ). Защита от коррозии обеспечивается через систему дозаторов , которые крепятся к портам, установленным на крыше резервуара. (Патрубки и запорная арматура устанавливаются при выводе резервуара из эксплуатации). Бутылки с ЛИК помещают в дозатор и открывают запорные клапаны. ЛИК имеет такое высокое давление паров, что ингибитор насыщает воздушное пространство внутри дозатора, а затем диффундирует через открытое отверстие в свободное пространство резервуара для хранения. [20] [21]

Масла . ЛИК в маслах чаще всего используются для защиты маслосодержащих систем, таких как двигатель или гидравлика, во время периодического использования или во время длительного хранения (консервации). Масло, обработанное ЛИК, обычно добавляется к существующему маслу, и установка работает для полной циркуляции обработанного масла по всей системе. Затем система отключается для хранения. Масло, обработанное ЛИК, также может запотевать в пустотах внутри системы или замкнутом пространстве. [21]

Внутренняя часть больших закрытых помещений . ЛИК использовались для защиты внутренней части оборудования, такого как резервуары, сосуды, котлы , трубопроводы, теплообменники и т. д., особенно пустот и/или углублений во внутренних полостях во время хранения и/или транспортировки. Типичными способами являются распыление/выдувание порошка ЛИК во внутреннее пространство или нанесение порошка ЛИК в виде пакетов. Для меньших объемов пакеты просто распределяются внутри пространства. При больших объемах пакеты прикрепляются к поводкам, которые затем подвешиваются по периметру помещения. [22]

Очистка воды . Водные растворы ЛИК использовались для промывки/промывки трубопроводов, насосов, коллекторов, закрытых ям, теплообменников и т. д. в качестве подготовки к консервации/хранению.

Специальные чехлы – пленочные покрытия с ЛИК используются для защиты фланцев , клапанов и т. д. в суровых условиях, таких как химические заводы, морские платформы и т. д. [23]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Y.I. Kuznetsov (1966). "Inhibiting Action and Absorption of Beta-Aminoketones on Metals". Zasshchita Metallov . 32 (5): 528–533.
  2. ^ Микшич, бакалавр искусств; Чендлер, К. (2003). «Экологически чистые ЛИК» (PDF) .
  3. ^ Люблиснки, Э, Натале, Т; (2013), Ингибиторы коррозии для долгосрочной защиты корпусов, NACE
  4. ^ США 2449962 , Вахтер А. и Стилман Н., «Нитрит дициклогексиламмония и его получение», передан компании Shell.  
  5. ^ Хендерсон, Дж; (2 ноября 2004 г.) Очистка воздуха вокруг ингибиторов паровой коррозии, «Материалы сегодня»
  6. ^ Jump up to: а б с Институт материалов и Европейская федерация коррозии (1994). Отчет Рабочей группы по ингибиторам коррозии . Институт материалов. ISBN  9780901716071 .
  7. ^ Шастри, В. (1998). Ингибиторы коррозии, принципы и применение . Джон Уайли и сыновья. ISBN  978-0471976080 .
  8. ^ Jump up to: а б Лейграф, Кристофер (2000). Атмосферная коррозия . Уайли-Интерсайенс. ISBN  0471372196 .
  9. ^ Jump up to: а б «Бензотриазол: эффективный ингибитор коррозии медных сплавов» (PDF) . 2009.
  10. ^ Кох, Герхардус Х.; Бронгерс, Мишель П.Х.; Томпсон, Нил Г.; Вирмани, Ю. Пол; Пайер, Джо Х. (сентябрь 2001 г.). «ИЗДЕРЖКИ КОРРОЗИИ И СТРАТЕГИИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КОРРОЗИИ В СОЕДИНЕННЫХ ШТАТАХ» (PDF) . CC Technologies Laboratories, Inc. Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA).
  11. ^ Микшич, бакалавр (1983). Применение ингибиторов паровой фазы для защиты металлических изделий от коррозии . КОРРОЗИЯ/83. Хьюстон, Техас: NACE International 1983. Статья №. 308.
  12. ^ Jump up to: а б Кин Р., Микшич Б.А., Роган И.; Упаковка биоразлагаемого ингибитора коррозии для электронного оборудования, EUROCORR 2016, документ № 51882, Монпелье, Франция
  13. ^ Бибер, М; Cortec Corporation, Использование ЛИК в сочетании с традиционными ингибиторами коррозии или их заменой, Характеристики материалов NACE, Дополнение к июню 2019 г.
  14. ^ Jump up to: а б с д и ж Национальная ассоциация инженеров по коррозии (2014). «Практика строительства трубопроводов в стальной оболочке» (PDF) .
  15. ^ Сингер, М; Нешич, С; Гунатлун, Ю. (2004). Вершина коррозии в присутствии уксусной кислоты и углекислого газа . Коррозия. Хьюстон, Техас. номер бумаги 04377.
  16. ^ Микшич, Б.А., Шен, М., Фурман, А., Харшан, Р., Уайтед, Т; Коррозия Кортек; Ингибиторы паровой коррозии для защиты от коррозии высшего класса, Характеристики материалов NACE, август 2013 г.
  17. ^ Гендрон, Л., Натале; (15–19 апреля 2018 г.) Применение летучих ингибиторов коррозии для предотвращения внутренней коррозии, NACE
  18. ^ Jump up to: а б Майерс, Филип Э. (1997). Наземные резервуары для хранения . МакГроу-Хилл. ISBN  007044272X .
  19. ^ Плейс, Т, Сасаки, Г, Катрея, К, Холм, М; (24–28 сентября 2012 г.) Планирование испытаний под давлением для предотвращения внутренней коррозии остаточными жидкостями; Место Материалы 9-й Международной трубопроводной конференции, Калгари, Альберта, Канада
  20. ^ Аделакин, К; (26–30 марта 2017 г.) Защита от внешней коррозии нижней части надземных резервуаров для хранения с использованием испаряющихся ингибиторов коррозии, NACE, Новый Орлеан, Луизиана
  21. ^ Jump up to: а б US 9303380 , Люблински, Э. и Натале, Т., «Системы для защиты от коррозии боковых днищ грунтовых резервуаров для хранения», присвоен NTIC.  
  22. ^ US 9556635 , Люблински, Э. и Натале, Т., «Система защиты от коррозии днища резервуаров для хранения», присвоен NTIC.  
  23. ^ Баварян Б., Райнер Л., Аванесян А.Б., Якани Р., Колледж инженерии и информатики Калифорнийского государственного университета, Нортридж, Калифорния, США; Микшич, бакалавр, Cortec Corporation; Применение ингибиторов паровой коррозии в загрязненных средах, Характеристики материалов NACE, июнь 2019 г.


Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  1. Вендрамини Дж., Натале Т.; (11–15 сентября 2016 г.), Новый опыт применения защиты от коррозии днища резервуаров-хранилищ, EuroCorr, Монпелье, Франция
  2. Каман А., Лабин П., Микшич Б.А., Обзоры по науке и технологиям ингибиторов коррозии, NACE, стр. 11–16, Хьюстон, Техас
  3. Zerust ReCast — система ингибиторов R, награда «Выбор читателей «Инновация года» по характеристикам материалов 2012 г.»
  4. Разработка инновационных продуктов - презентация приложений технологий VCI, 21 сентября 2012 г., Форум по коррозии NCERCAMP Университета Акрона
  5. Твигг, Р.Дж.; (1989) Руководство по консервации технологических установок, Институт технологии материалов компании Chemical Process Industries Inc., Публикация MTI № 34.
  6. Люблиснки Э , Натале Т ; (9–13 марта 2014 г.), Защита от коррозии законсервированного оборудования NACE, Сан-Антонио, Техас
  7. Zerust Flange Savers, награда «Выбор читателей «Инновация года» по характеристикам материалов 2012 г.»
  8. Бумажный продукт с ЛИК в Турции. бумага VCI  


Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c0ea7e959d32eca638c2ebaf16377809__1700755800
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c0/09/c0ea7e959d32eca638c2ebaf16377809.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Volatile corrosion inhibitor - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)