Что такое ингибиторы коррозии

Ингибитор коррозии. Ингибиторная защита трубопроводов

Реализация программ ингибирования требует в несколько раз меньше средств, чем замена трубопроводов.
Ингибиторы для защиты от коррозии используются в нефтегазовой отрасли промышленности с 1940 х гг.

По механизму действия ингибиторы делятся на адсорбционные и пассивационные.
Ингибиторы-пассиваторы вызывают формирование на поверхности металла защитной пленки и способствуют переходу металла в пассивное состояние.

Наиболее широко пассиваторы применяются для борьбы с коррозией в нейтральных или близких к ним средах, где коррозия протекает преимущественно с кислородной деполяризацией.

Механизм действия таких ингибиторов различен и в значительной степени определяется их химическим составом и строением.

Различают несколько видов пассивирующих ингибиторов, например, неорганические вещества с окислительными свойствами (нитриты, молибдаты, хроматы).
Последние способны создавать защитные оксидные пленки на поверхности корродирующего металла.
В этом случае, как правило, наблюдается смещение потенциала в сторону положительных значений до величины, отвечающей выделению кислорода из молекул воды или ионов гидроксила.
При этом на металле хемосорбируются образующиеся атомы кислорода, которые блокируют наиболее активные центры поверхности металла и создают добавочный скачок потенциала, замедляющий растворение металла.
Возникающий хемосорбционный слой близок по составу к поверхностному оксиду.
Большую группу составляют пассиваторы, образующие с ионами корродирующего металла труднорастворимые соединения.
Формирующийся в этом случае осадок соли, если он достаточно плотный и хорошо сцеплен с поверхностью металла, защищает ее от контакта с агрессивной средой.
К таким ингибиторам относятся полифосфаты, силикаты, карбонаты щелочных металлов.

Отдельную группу составляют органические соединения, которые не являются окислителями, но способствует адсорбции растворенного кислорода, что приводит к пассивации.
К их числу для нейтральных сред относятся бензонат натрия, натриевая соль коричной кислоты.
В деаэрированной воде ингибирующее действие бензоата на коррозию железа не наблюдается.
Частицы адсорбционных ингибиторов (в зависимости от строения ингибитора и состава среды они могут быть в виде катионов, анионов и нейтральных молекул), электростатически или химически взаимодействуя с поверхностью металла (физическая адсорбция или хемосорбция соответственно) закрепляются на ней, что приводит к торможению коррозионного процесса.

Следовательно, эффективность ингибирующего действия большинства органических соединений определяется их адсорбционной способностью при контакте с поверхностью металла.

Как правило, эта способность достаточно велика из-за наличия в молекулах атомов или функциональных групп, обеспечивающих активное адсорбционное взаимодействие ингибитора с металлом.

Такими активными группами могут быть азот-, серо-, кислород- и фосфорсодержащие группы, которые адсорбируются на металле благодаря донорно-акцепторным и водородным связям.

Наиболее широко распространенными являются ингибиторы на основе азотсодержащих соединений.

Защитный эффект проявляют:

алифатические амины и их соли,

азотсодержащие 5-членные (бензимидозолы, имидазолины, бензотриазолы и т.д.) и 6-членные (пиридины, хинолины, пиперидины и т.д.) гетероциклы.

Большой интерес представляют соединения, содержащие в молекуле атомы серы.
К ним относятся тиолы, полисульфиды, тиосемикарбазиды, сульфиды, сульфоксиды, сульфонаты, тиобензамиды, тиокарбаматы, тиомочевины, тиосульфокислоты, тиофены, серосодержащие триазолы и тетразолы, тиоционаты, меркаптаны, серосодержащие альдегиды, кетосульфиды, тиоэфиры, дитиацикланы и т.д.

Из фосфорсодержащих соединений в качестве ингибиторов коррозии используются тиофосфаты, пирофосфаты, фосфорамиды, фосфоновые кислоты, фосфонаты, диалкил- и диарилфосфаты.

Кислород обладает наименьшими защитными свойствами в ряду гетероатомов: кислород, азот, сера, селен, но на основе кислородсодержащих соединений возможно создание высокоэффективных ингибиторных композиций.
Нашли применение пираны, пирины, диоксаны, фенолы, циклические и линейные эфиры, эфиры аллиловых спиртов, бензальдегиды и бензойные кислоты, димочевины, спирты, фураны, диоксоланы, ацетали, диоксоцикланы и др.

В последние годы при разработке ингибиторов коррозии наметилась тенденция к применению сырья, содержащего переходные металлы, комплексы на их основе и комплексообразующие соединения, которые взаимодействуют с переходными металлами, присутствующими в электролите или на защищаемой поверхности.
Доказано, что на основе таких соединений и комплексов, используя в качестве сырья отходы катализаторных производств и отработанные катализаторы, можно создать высокоэффективные экологически чистые ингибиторы коррозии углеродистых сталей в водных средах.

Источник

Ингибиторы коррозии

Биоцид широкого спектра действия на основе гипохлорита, стабилизированного бромом. Предотвращает обрастание в теплообменниках и микробиологическую коррозию.

Ингибитор кислотной коррозии (для соляной кислоты). Полностью растворяется в кислоте. Не ухудшает товарный вид кислоты, не изменяет цвет.

Ингибитор атмосферной коррозии. Применяется при отрицательных температурах до минус 30°С. Образует защитную пленку на поверхности металла.

Защита от атмосферной коррозии углеродистых сталей и чугуна. Наносится на металлические поверхности любой формы орошением или окунанием. Биоразлагаем, не требует специальных мер по утилизации.

Ингибитор комплексного действия для вод с различным химическим составом. Защищает от коррозии оцинкованные испарительные конденсаторы. Применяется дозированием в оборотную воду.

Универсальный ингибитор электрохимической коррозии металлов в воде. Изготовлен на базе бор-силикатного пакета присадок. Обладает биоцидными свойствами.

Состав для защиты от коррозии, накипи и отложений трубопроводов, резервуаров и теплообменных систем. Содержит биоцид для дезинфекции и удаления микроорганизмов.

Ингибитор коррозии и накипи в водооборотных системах. Стабилен до 100°С. Не требует специальных мер утилизации. На основе ФБТК.

Ингибитор коррозии и образования солеотложений водооборотных систем на основе нитрилотриметилфосфоновой кислоты

Ингибитор для защиты от коррозии меди, алюминия и стали. Применение: в закрытых водооборотных системах; для охлаждения бензиновых и дизельных двигателей. Низкотоксичен.

Ингибитор для систем отопления, содержащих медные сплавы. Предотвращает формирование отложений карбоната и сульфата кальция. Диспергент для фосфата кальция и оксидов железа.

Защита от коррозии и минеральных отложений в водооборотных системах.
— содержит комплекс фосфоновых кислот, в т.ч. ОЭДФ;
— не требует специальных мер безопасности и утилизации.

Ингибитор коррозии для противогололедных составов на основе неорганических солей CaCl2, NaCl. Высокоактивное поверхностно-активное вещество (ПАВ).

Растворитель на основе ингибированной соляной кислоты. Профессиональный реагент для очистки систем отопления, бойлеров, конденсаторов и теплообменников.

Временное (удаляемое) противокоррозионное покрытие, образующее не липкое покрытие на поверхности металла. Предназначено для защиты техники, хранящейся на открытых площадках.

Ингибитор коррозии для длительной защиты бойлеров малого и среднего давления. Для замедления коррозионных процессов азотных удобрений, карбамидно-аммиачной смеси КАС.

Используется при закалке и охлаждении металлов в процессе термообработки. Обеспечивает долговременную защиту от коррозии при хранении техники в помещении и под навесом.

Используется для защиты металлоизделий в помещениях и на открытом воздухе. Образует прозрачную и сухую плёнку на поверхности металла. Легко удаляется и не содержит летучих растворителей.

Антикоррозионная добавка для защиты углеродистых сталей и чугуна. Содержит летучие ингибиторы.

Комплексный ингибитор солеотложений и коррозии используется для защиты от коррозии испарительных конденсаторов из оцинкованной стали.

Защита от коррозии углеродистых сталей и чугуна.
— совмещает в себе биоцид и ингибитор коррозии;
— подавляет рост плесени и грибов в водооборотных системах.

Ингибитор для защиты от коррозии алюминия и алюминиевых сплавов.
Подходит как для закрытых систем, так и поверхностного нанесения.

Защита от атмосферной и электрохимической коррозии меди и медных сплавов.
Для закрытых водооборотных систем и поверхностной консервации металла.

Ингибитор коррозии широкого спектра действия.
— для закрытых водооборотных систем;
— для консервации металла;
— биоразлагаем, не требует специальных мер по утилизации.

Для использования в нефтяной промышленности

Антикоррозионная добавка для теплопередающих жидкостей на основе пропиленгликоля

Ингибиторы коррозии, согласно принятому в РФ стандарту ISO 8044-1986, представляют собой особые соединения химических элементов, которые способствуют снижению темпов распространения коррозии, не влияя на сам коррозийный элемент. Их действие может заключаться в уменьшении активной площади или снижении скорости разрушения металлической поверхности.

Оценивая эффективность этих элементов, используют анализ степени защиты Z (рассчитывается в процентном соотношении, при максимальных показателях равен 100%) и расчетом коэффициента замедления – Y. С учетом этих показателей можно определить, что ингибиторы коррозии металлов воздействуют на сокращение площади разрушаемой поверхности или способствуют снижению темпов разрушения верхних слоев металла.

Классификация

Классификация химэлементов представляет собой разделение на 3 группы:

Первая группа создана для воздействия на электроды. Неорганические соединения отличаются повышенной эффективностью в агрессивной среде. Производство ингибитора коррозии неорганического типа осуществляется с добавлением в структуру активных катионов. Самым доступным из ингибиторов такого плана, который часто используется при очищении систем водоснабжения и водоотведения, является бикарбонат кальция. Также в группу входят хроматы и бихроматы, нитриты, силикаты и другие элементы.

Органические отличаются «мягким» воздействием – только на верхние слои металлической поверхности. Их сфера применения основывается на полировальном эффекте: удалении ржавчины, накипи.

Действующие в щелочной среде соединения активно применяют при производстве моющих средств, защита амфотерных металлов. В нейтральной среде применение нашли полифосфаты и поликарбоксильные кислоты, которые наиболее полезны для обработки металлических элементов при контакте с жесткой водой.

Для обработки изделий из металла (готовых или полуфабрикатов) производитель ингибиторов коррозии советует использовать летучие соединения. Их эффективность основана на диффузии активных паров, проникающих сквозь слои воздуха к металлическим поверхностям.

Источник

Для чего нужны ингибиторы коррозии в нефтедобыче?

Любой нефтепровод подвержен такой проблеме, как коррозия. В агрессивной среде присутствует ряд компонентов, на которые реагируют металлы – кислород, сероводород, вода и другие. Современные ингибиторы коррозии в нефтяной промышленности не допускают разрушений в трубопроводе, начинающихся на фоне подобных реакций.

Предназначение

Сегодня ингибиторы коррозии в нефтедобыче выпускаются в различных вариациях.

Их отличает состав растворителей, активная составляющая и иные признаки. Благодаря столь широкому выбору можно подобрать подходящее средство для имеющихся условий в конкретном случае, с учетом его специфики и особенностей.

Иногда допускается индивидуальная оптимизация указанных средств в соответствии с условиями добычи нефти на участке.

В любом случае это химические элементы или их смеси, которые, попадая в систему, тормозят процесс ржавления в ней, не меняя при этом концентрации основных веществ, провоцирующих его.

Благодаря их применению на практике обеспечивается:

Для достижения оптимального уровня защиты требуется правильный расчет концентрации используемого средства исходя из степени агрессивности среды и дополнительных условий.

Все ингибиторы коррозии в нефтяной промышленности проходят обязательную сертификацию в соответствующем центре, специализирующемся на средствах для нефтяной промышленности.

Ингибиторы коррозии металла

Ингибитор не является каким-то конкретным веществом. Так называют целуют группу веществ, которые направлены на остановку или задержку протеканий каких-либо физических или физико-химических процессов. В большинстве своем он направлен на задержку ферментативных процессов.

Ингибиторы в основном действуют в тех случаях, где имеется цепная реакция или процессы с активными центрами и частицами. Ингибитор действует на активные вещества. Он либо их блокирует, либо задерживает. В некоторых случаях он вступает в реакцию с активными частицами и из-за этого образуются свободные радикалы.

Важно: Ингибитор следует вводить в систему реагирования двух веществ в небольшом количестве. Оно не должно превышать объем элементов, между которыми должна быть реакция.

Состав ингибиторов коррозии

Ингибиторы представлены следующими веществами:

Внимание: При реакции хлора с водородом следует вводить данный ингибитор в минимальном количестве. Одной тысячной доли от общего объема реагентов будет достаточно для прекращения процесса взаимодействия.

Ингибиторы могут действовать двумя разными принципами на взаимодействие двух веществ:

Ингибиторы и их основные виды

Что такое ингибиторы коррозии? Это сера, азот или кислород, применение в виде различных групп или соединений, но развитие полимерной химии ежегодно расширяет список ингибиторов веществ.

На сегодняшний день выделяют следующие виды ингибиторов коррозии металлов:

Это достаточно большие и условные группы веществ и соединений. Ингибиторы каждой группы можно подразделить по свойствам физики, механизму воздействия, способу применения. Но в целом все ингибиторы можно разделить на смешанные, анодные и катодные.

Такое деление позволяет не только определить их возможность взаимодействовать с различными реакциями, но и успешно определять функциональную предназначенность замедлителей реакции для определенного типа ржавчины. При этом химики руководствуются степенью их воздействия на парциальные электрохимические реакции.

На видео: пример работы Ингибитора Krown T 40.

Дальнейшее градуирование делит ингибиторы внутри групп по наиболее характерным признакам: летучий ингибитор коррозии в атмосфере (он же контактный). В кислотных растворах существует деление на ингибиторы перевозки, травления, перевозки и хранения, ингибиторы коррозии в нефтедобыче. Применяемые для снижения агрессивности нефти подразделяются на замедлители на аминной основе или образующие на поверхности водоотталкивающую пленочку.

Свойства ингибиторов коррозии

Таблица 1. Физико-химических свойств ингибиторов коррозии

Смешанные

Наиболее качественными и действенными являются смешанные ингибиторы. Они останавливают как катодную, так и анодную реакции в тех или иных условиях. Так, к смешанным химики относят:

Особенности препаратов для нефтедобычи

Сама по себе нефть – это коррозионная среда с повышенной агрессивностью. Это обуславливается присутствием в ее составе сероводорода в растворенном состоянии.

Применение специальных ингибиторов требуется абсолютно для всех стадий добычи, транспортировки, хранения и переработки.

Наиболее востребованы препараты, создающие специальную пленку с гидрофобными свойствами на поверхности оборудования. На практике часто применяются средства на аминной основе.

На фоне регулярного применения указанных средств, коррозия в нефтяной промышленности сокращается. Вместе с ней минимизируются и затраты средств на восстановление поврежденных участков и досрочную замену оборудования. Чаще всего для защиты насосного и транспортирующего оборудования, самих нефтепроводов, обращаются к средствам типа СП-В с небольшой токсичностью, Олазол-Т2П.

Видео по теме: Защита НПО от коррозии

Распространенные типы кислотных ингибиторов

Химики отмечают, что для снижения расхода кислоты, желательно применять ингибиторы кислотной коррозии в процессе травления металла. Это отлично сказывается на себестоимости, сокращая расходы. Они при этом снижаются до 40%. Одновременно меньше расходуется растворение металла и выделяется H2.

Ингибитор, добавленный в ходе процесса, еще и улучшает качество очистки металлической поверхности от оксидов и окалины.

Еще одним ценным качеством кислотного ингибитора является отсутствие лик трансформаций при повышении температуры процесса. Существуют ингибиторы кислотной коррозии, имеющие в своем составе мясокостную, кровяную, костную муку. Их действующим началом являются аминогруппы органических белков. Активность в травлении доходит до 70%. Они считаются весьма эффективными и востребованными.

Из наиболее распространенных кислотных ингибиторов производители используют следующие вещества:

Использование любых средств предохранения металлических изделий и конструкций от разрушительного воздействия коррозий требует ежедневной необходимости в получении новых способов борьбы с ржавлением и разрушением, разработки новых и эффективных ингибиторов для кислотной среды.

Банк патентов постоянно регистрирует новые изобретения, практическая ценность которых неоспорима, и отечественные разработки не уступают по качеству и эффективности зарубежным веществам этого типа.

Применение ингибиторов коррозии

Ингибиторы получили широкое распространение в современном мире. Их деятельность направлена на предотвращение неприятных последствий, которые могут возникнуть после взаимодействия двух разных веществ. Применение ингибиторов особенно полезно при изготовлении металлических изделий. Группы этих веществ являются наиболее эффективным методом борьбы с образованием ржавчины на поверхности металлов.

В современной промышленности разрабатываются ингибиторы, созданные на основе сочетания различных веществ. Они нашли широкое применение в нефтяной промышленности. Специальные ингибиторные смеси применяют для защиты нефтеперерабатывающего оборудования от появления налета ржавчины. Нанесение ингибиторов провоцирует образование на поверхности оборудования отрицательно заряженных частиц, которые не дают возможности агрессивным средам повлиять на структуру металла, из которого оно сделано.

Также ингибиторы используются для изготовления эмульсии для бурения нефтяных скважин.

Практически все группы ингибиторов предназначены для борьбы с разными видами коррозии. Они справляются и с местной коррозией и с локальной.

В закрытых охлаждающих системах ингибиторы применяются уже давно. Их применение для данной цели является оправданным методом. Ведь при их взаимодействии с реагентами охлаждающая вода не меняет свой химический состав. В процессе использования охлаждающих систем отмечается незначительное уменьшение потока жидкости в них. Однако этот показатель не является критичным и не влияет на качество эксплуатации системы.

Таблица 2. Применение ингибиторов коррозии

Источник