Способ определения эффективности ингибиторов коррозии для сероводородосодержащих сред

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к электрохимическим способам оценки эффективности ингибиторной защиты стали от коррозии и коррозионно-механического разрушения в сероводородсодержащих средах, и может быть использовано как при подборе известных, так и разработке новых ингибиторов для защиты оборудования в нефтяной, газовой и химической промышленностях. Цель изобретения - повышение точности определения защитного действия ингибитора от коррозионно-механического разрушения стали в сероводородсодержащих средах за счет учета значения электрохимических параметров в вершине трещины. В двух образцах зарождаются трещины, на одном из которых измеряют электродный потенциал и водородный показатель в вершине развивающейся трещины в сероводородосодержащем электролите без ингибитора, а на другом - в таком же электролите с ингибитором, и регистрируют их установившиеся значения, при этом эффективность K ингибитора определяют по формуле K = (φ<SB POS="POST">о</SB> - φ<SB POS="POST">и</SB>)/φ<SB POS="POST">о</SB> + (+PH<SB POS="POST">о</SB> - PH<SB POS="POST">и</SB>)/PH<SB POS="POST">о</SB>, где φ<SB POS="POST">о</SB>, PH<SB POS="POST">о</SB> - электродный потенциал и водородный показатель в вершине развивающейся трещины в сероводородсодержащем электролите без ингибитора соответственно

φ<SB POS="POST">и</SB>, PH<SB POS="POST">и</SB> - электродный потенциал и водородный показатель в вершине развивающейся трещины в сероводородсодержащем электролите с ингибитором соответственно. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 27/416

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4612379/25 (22) 05.12.88 (46) 15.08.91 Бюл. N 30 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина (72) Л.С.Саакиян, А.П.Ефремов, Л.Я.Ропяк, В.М.Жовнирчук, А.В.Эпельфельд и А.И,Капустник (53) 543.257.1 (088.8) (56) Иванов Е. и др. Заводская лаборатория, 1976, М 3, с. 289-290, Розенфельд И,Л. и др. Ускоренные методы корроэионных испытаний металлов (теория и практика) М.: Металлургия. 1966, с. 127 — 128. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ДЛЯ

СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ СРЕД (57) Изобретение относится к испытательной технике. а именно к электрохимическим способаь4 оценки эффективности ингибиторной защиты стали от коррозии и коррозионно-механического разрушени" в сероводородсодержащих средах, и может быть использовано как при подборе известных, так и разработке новых ингибиторов для защиты оборудования в нефтяной, газоИзобретение относится к испытательной технике, а именно к электрохимическим способам оценки эффективности ингибиторной защиты стали от коррозии и коррозионно-механического разрушения в сероводородсодержащих средах. и может быть использовано как при подборе известных, так и разработке новых ингибиторов для защиты оборудования в нефтяной, газовой и химической промышленности.

„„Я „„1670564 А1 вой и химической промышленностях. Цель изобретения — повышение точности определения защитного действия ингибитора от коррозионно-механического разрушения стали в сероводородосодержащих средах за счет учета значения электрохимических параметров в вершине трещины. В двух образцах зарождаются трещины, на одном из которых измеряют электродный потенциал и водородный показатель в вершине развивающейся трещины в сероводородосодержащем электролите без ингибитора, а на другом — в таком же электролите с ингибитором, и регистрируют их установившиеся значения, при этом эффективность К ингибитора определяют по формуле К=

=(уЪ вЂ” уЪ )Ар, +(+р̈́— рН,)/рНР, где ф0, рН0 — электродный потенциал и водородный показатель в вершине развивающейся трещины в сероводородсодержащем электролите без ингибитора соответственно. уЪ, рНи — электродный потенциал и водородный показатель в вершине развивающейся трещины в сероводородсодержащем электролите с ингиоитором соответственно. 1 ил.

Целью изобретения является повышение точности определения защитного действия ингибитора от коррозионно-механического разрушения стали в сероводородсодержащих средах за счет учета значения электрохимических параметров в вершине трещины, На чертеже представлена схема устройства для измерения электродного потенци1670564 ала и водородного показателя в вершине трещины.

Устройство содержит герметичную электрохимическую ячсйку 1 для сероводородсодержащего электролита 2, микроэлектрод сравнения 3, рН-чувствительный микроэлектрод 4, высокоомный. вольтметр

5, рН-метр 6, две герметизирующие пленки

7 и 8, образец 9, имеющий два отверстия 10, 11 и инициирующий надрез 12 для зарождения усталостной трещины 13 с вершиной 14.

Устройство работает следующим образом.

Исследования выполняют на двух образцах 9 иэ той марки стали, которую необходимо защищать ингибитором. 8 качестве образцов 9 при определении эффективности ингибиторов коррозии используют стандартные плоские образцы, обычно применяемые для испытаний металлов на трещиностойкость. Инициирующий надрез

12 изготавливают с помощью специальной фрезы или <влифовального круга, обеспечивающих радиус R надреза меньше 0,25 мм.

Отверстия 10 и 11 (диаметр d=0,3 мм, глубина h=-0,5 мм) в образце 9 засверливают на расстоянии I от инициирующего надреза 12. равном 3 мм. Усталостную трещину наносят при переменном растяжении с коэффициентом асимметрии цикла 0,1-0,2. Номинальное напряжение при максимальном усилии цикла должно быть не больше 0,5- 0,2 материала образца 9. Рекомендуемое число циклов нагружения при зарождении усталостной трещины 13 на воздухе (длиной

1,5 мм) не менее 5 10 . При этом усталост4 ная трещина не должна сообщаться с отверстиями 1 и 11, Эффективность защитного действия ингибиоров поясняется примерами.

Пример 1. B одном образце 9 отверстия 10 и 11 заполняют сероводородсодержащим электролитом 2 без ингибитора при помощи .< прица (не показан), вводят в них микрозлектрод сравнения 3, рН-чувствительный микроэлектрод 4 и герметизируют места их ввода, используя герметизирующие пленки 7 и В соответственно. Подготовленный таким образом образец 9 помещают в герметичную термостатируемую электрохимическую ячейку 1, устанавливают в захватах нагружающего устройства (не показано) и подключают к высокоомному вольтметру 5. После этого электрохимическую ячейку 1 заполняют сероводородсодержащим электролитом 2 без ингибитора и осуществляют нагружение образца 9, обеспечивающее дальнейший рост в нем трещины 13

R a и характер нагрузки Р выбирают исходя из условий им< <ац«и работы деталей обо50

5

45 рудования, подлежащего ингибиторной защите. Момент сообщения вершины 14 трещины 13 с отверстиями 10 и 11 фиксируют

Ilo скачку электродного потенциала, используя высокоомный вольтметр 5 и микроэлектрод 3. Одновременно с этим измеряют значение водородного показателя, используя рН-метр 6, микроэлектрод сравнения 3 и рН-чувствительный микроэлектрод 4. По мере продвижения в зоне отверстий 10 и 11 вершины 14 трещины 13 регистрируют в ней установившиеся значения электродного потенциала (р,) и водородного показателя (pHp)

Пример 2. 8 этом случае в образце 9 отверстия 10, 11 и герметичную электрохимическую ячейку 1 заполняют сероводородсодержащим электролитом 2 с ингибитором, осуществляют нагружение образца 9 и проводят аналогичные измерения как в первом опыте, регистрируя установившиеся значения электродного потенциала (e) и водородного показателя (рН<.) в вершине 14 развивающейся трещины 13.

Имея значения установившихся электродных потенциалов и водородных показателей в вершинах развивающихся трещин в сероводородсодержащем электролите без ингибитора и с ингибитором, эффективность защитного действия ингибитора определяют по формуле — pHo рН.

po pHp

Способ определения эффективности защитного действия ингибиторов коррозии для сероводородсодержащих сред обладает следующими преимуществами: повышением точности определения защитного действия ингибиторов; кроме того, в результате выбора эффективных ингибиторов коррозии повышается надежность и долговечность технологического оборудования.

Формула изобретения

Способ определения эффективности ингибиторов коррозии для сероводородсодержащих сред, включающий измерение электродных потенциалов двух идентичных образцов, один из которых помещен в гермети <ескую ячейку с сероводородсодержащим электродом без ингибитора, а другой— с ингибитором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, в образцах зарождают трещины, в вершинах которых определяют электродный потенциал и водородный показатель, а эф1670564 где К вЂ” эффективность ингибитора;

Составитель А. Щитов

Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор Н. Горват

Заказ 2746 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 фективность ингибитора определяют по формуле я — яд рНо рНи ро ро, рНΠ— электродный потенциал и водородный показатель в вершине трещины в сероводородсодержащем электролите без ингибитора, р», рН вЂ” электродный потен5 циал и водородный показатель в вершине трещины в сероводородсодержащем электролите с ингибитором.