Ингибитор коррозии

Ингибитор коррозии - это эффективный материал, который останавливает или замедляет разрушение металла вследствие его соединения с оксидами кислорода (т.е. коррозии). Он противодействует изменению физических и химических свойств защищаемого сплава.

Ингибитор или замедлитель коррозии – это вещество специально помещается в растворы с водой или маслом для полного предотвращения или понижения воздействия коррозии на металлические поверхности деталей. Он может состоять из одного или нескольких компонентов. Правильно подобранный состав и его концентрация позволяет подавить вредоносные процессы, которые вызываются технологическими условиями в виде высокой температуры и влажности.

Эффективность

Коэффициент эффективности ингибитора зависит от двух показателей. К ним относятся:

1. процент защиты от коррозии приравненный к "0" обозначает, что ее нет;
2. процент эффекта защиты указывает на замедление процесса коррозии.

Эти показатели составляют общую эффективность применяемого вещества.

Классификация

Широко используется классификация по типу среды:

• Ингибиторы нейтральной среды;
• Атмосферной среды;
• ингибиторы кислой среды;
• сероводородной коррозии;
• ингибиторы нефтяных сред.

Разделение по нейтральной среде

Существуют различные виды ингибиторов для нейтральной среды. Согласно теории Розенфельда они делятся на:

• компоненты, имеющие окислительные свойства;
• вещества, образующие труднорастворимые соединения без окислительных свойств;
• средства, имеющие небольшое окислительное воздействие с анионами.

Наиболее распространен нитрит натрия, используемый при взаимодействии металла и воды. Увеличение температуры понижает его действие, что требует увеличения концентрации. Его деятельность зависима от объема хлоридов. В охладительных системах используются нетоксичные фосфаты. Эффективность этого материала не зависит от наличия хлоридов. Хроматы являются универсальным средством, используются в отношении любого сплава. Их деятельность сильно падает при повышении температурного режима. Понадобится увеличивать концентрацию в двое на каждые +30°С.

Проявление атмосферной коррозии

Для сбережения железа от влияния атмосферы и коррозии нужны контактные или летучие ингибиторы. Их отличительные способности:

1. Ингибитор контактный напыляется на внешнюю сторону изделия, им могут пропитываться материалы. Сюда относятся не органические соединения, влияющие на кинетическую энергию в электродах. С ними можно ознакомиться в ГОСТ 9.014–78. Отличительной характеристикой является малая летучесть материала. Они защищают металлическую поверхность или делают ее пассивной к негативному воздействию.
2. Летучие - адсорбируются на металле сами по себе. В стандартном температурном режиме они имеют летучее состояние. Имеют прямое воздействие на кинетическую энергию в электродах. Сюда входят соли органических и неорганических кислот, а также аминов. На железе они размещаются в качестве однородного слоя молекул, где взаимодействуют с металлическими деталями. Они перевоплощают металл в пассивное состояние, замедляют действие реакции. Их влияние зависит от состава антикоррозийного средства и его строения, а также способа испарения. Производятся в строгом соответствии с ГОСТ 16295-77. Выпускаются в моделях УНИ-14-40, УНИ-22-80 и УНИ-14-80. Представляют собой равнозначное соединение уротропина и нитрита натрия, где 2 первые цифры обозначают вес в граммах. Способны уберечь черные металлические сплавы, сталь с хромом и оксидами.

Каждый из ингибиторов обладает своими особенностями. Это дает возможность подбора веществ для достижения желаемого результата.

Для кислотной среды

В кислотной среде ингибиторы значительно занижают коррозионное влияние. Особенность заключается в следующем:

• среднестатистическая концентрация 5 г/л;
• могут использоваться органические и неорганические соединения, первые применяются чаще;
• основная задача использования является травление металла.

Эти элементы обладают длинной историей со времен средневековья, когда применялись оружейными умельцами. В то время они использовались в сочетании с мукой и отходами ее производства. Они тормозят процесс коррозии из-за увеличения поляризации анодного, катодного или смешанного процесса. В качестве примера можно привести ингибитор ЧМ, ПАВ-446, КИ-1.

Для сероводородной коррозии и нефтяных сред

Используются на всех этапах добычи, переработки и транспортировки нефти и ее продуктов. Имеют свои отличительные черты:

• они обладают свойствами образования парафина;
• препятствуют вспениванию;
• противодействуют воспламенению.

В качестве примера можно привести ИСА-148, Корексит-6350. Для каждой среды существует свой состав ингибитора. Важно заметить, что одно вещество в различных средах действует по-разному.

Разновидности по способу воздействия

По механизму воздействия они подразделяются на виды:

1. Пассивирующий ингибитор покрывает деталь пленкой. Зачастую в их роли используют неорганические соединения, которые обладают окислительными свойствами. Таким образом увеличивается потенциал противодействия коррозии. Они являются эффективнее, чем не пассивирующие средства.
2. Адсорбционные средства на изделие напыляют пленку. Достаточно часто в данном виде выступают активные вещества и органические соединения. Они усиливают эффективность пленки. Таким образом кислород улучшает защитный эффект. Правильный подбор ингибиторов предоставляет большую результативность, что позволяет добиться высокой эффективности.

По способу защитного воздействия

Ингибитор работает в электрическом, химическом механизме. Он действует на анодные, катодные или комплексные процессы влияния коррозии, замедляет их воздействие. Разберем детальнее возможные варианты:

1. Анодные добавки влияют на реакцию анода. На аноде изделия образуется тонкая защитная пленка пассивного действия. Она замедляет процесс развития коррозии. Имеет название пассиватора. Их деятельность заключена в том, что из-за образовавшейся защитной пленки замедляется переход структуры металла в жидкое состояние. При их использовании важно точно подбирать их количество и состав. При нарушении пропорций воздействие коррозии стает больше. При их малом количестве получается замедление коррозии в отдельных местах и увеличение этого процесса на остальных участках.
2. Катодные составляющие приостанавливают катодную реакцию, переход железа в состояние жидкости. Потенциал уходит в отрицательную сторону, получается снижение тока коррозии. На поверхности появляется защищающая пленка, прочно связывается деполяризатор. Защитное соединение трудно растворяется, прочно блокирует защищаемую деталь и замедляет процесс коррозии. Они имеют меньшую эффективность в сравнении с анодными либо смешанными веществами. Их применение строго ограничено. В силу недостаточной эффективности, они не работают в кислых средах. К ним относятся гидразин, сульфат натрия.
3. Смешанный ингибитор притормаживает анодную и катодную химическую реакцию. По этому их считают самыми эффективными в своем роде. Их основная часть работает по окислительному типу. К ним относятся хроматы.

От качества ингибиторов и правильности подбора зависит конечный результат. Наиболее востребованным является вещество смешанного типа.

По химической природе

Разделение по химической природе применения выглядит следующим образом:

1. Летучие ингибиторы, находящиеся в распыленном виде.
2. К органическим ингибиторам подходят соединения смешанного типа. Они замедляют анодную, катодную реакцию. Зачастую их применяют в кислотном травлении. Удаляются посторонние предметы в виде окалин и ржавчины. Остается один металл. Качество рабочего процесса зависит от концентрации, температурного режима и других возможностей материалов. Состав этого вещества включает кислород, серу и азот. Размещаются они только на железных изделиях.
3. Не органический ингибитор используется чаще всего. Сюда входят анодные, катодные, пленкообразующие вещества. Эффективность зависит от их состава и влияет на замедление скорости проявления коррозии.

Как видим, ингибитор необходимо подбирать очень тщательно. Для высокой эффективности своего использования он должен соответствовать ряду требований, заложенных в технических характеристиках.

Только при строгом соблюдении данных требований можно победить коррозию, достигнуть высокой результативности и увеличить срок эксплуатации материала.