Устройство для защиты металлов от коррозии в водной среде

 

Изобретение относится к средствам протекторной защиты металлов от коррозии в водной среде. Устройство для защиты металлов от коррозии в водной среде содержит металлический протектор с развитой пористой поверхностью, поры которого заполнены ингибитором коррозии. Протектор выполнен литьем. В зависимости от среды в качестве ингибитора используют ингибитор коррозии металла протектора или ингибитор коррозии защищаемого металла. Применение изобретения обеспечивает комплексную антикоррозионную защиту. 2 з.п.ф-лы.

Заявляемое устройство относится к средствам защиты металлов от коррозии в водных средах, в частности протекторной защите, и может быть использовано при антикоррозионной защите металлических узлов и изделий, работающих в соответствующих условиях.

Проблема защиты металлов от коррозии является остроактуальной и постоянно привлекает к себе внимание специалистов. Из уровня техники известны следующие способы защиты металлов от коррозионного разрушения: нанесение покрытий (лакокрасочных, металлических, резинобитумных и т.д.); легирование защищаемого металла; ингибирование коррозионноактивных сред; применение электрохимических методов.

К электрохимическим методам относятся катодная или анодная (с помощью внешних источников электроэнергии) и протекторная защиты. Самым распространенным методом протекторной защиты является размещение вблизи или на поверхности защищаемого металла специальных изделий - протекторов из более электроотрицательного металла. При попадании в водную среду (раствор электролита) защищаемый металл и металл-протектор, соединенные проводником первого рода, образуют гальваническую пару, в которой окислению и растворению подвергается металл-протектор, в то время как защищаемый металл не разрушается [1] . Протекторная защита обладает рядом полезных качеств, которые обеспечивают ее достаточно широкое использование. К таким относятся: сравнительно простая возобновляемость протекторов; техническая простота монтажа и обслуживания; возможность изготовления протекторов из металлов и сплавов различными методами : штамповкой, литьем и т. д.

Наряду с несомненными достоинствами протекторной защиты она имеет весьма существенный недостаток: ограниченную зону защиты. Это связано с тем, что при фиксированной разности бестоковых потенциалов между защищаемым металлом и металлом-протектором указанной величины напряжения недостаточно, чтобы создать защитный потенциал на значительном удалении от протектора. Общая величина напряжения распределяется между тремя составляющими: падением напряжения в электролите, перенапряжением катодного процесса и перенапряжением анодного процесса. Наиболее благоприятным вариантом является случай, когда основная часть исходного напряжения приходится на катодное перенапряжение. Уменьшить долю анодного перенапряжения можно за счет развития поверхности протектора. В связи с этим в литературе появились сведения о применении протекторов с развитой поверхностью, например в виде волокон [2], сетки [3], дисперсных частиц [4 - 6] и т.п. В этом случае развитая анодная поверхность обеспечивает, в частности, уменьшение реальной плотности тока, и как следствие, уменьшение анодного перенапряжения.

Из уровня техники также известна комбинированная антикоррозионная защита металлов путем введения в водную среду ингибитора коррозии и использования металла-протектора [7].

При использовании такого комбинированного метода защиты от коррозии эффективность его зависит от наличия определенной концентрации ингибитора в растворе, обеспечивающей защиту. Это возможно лишь в случае отсутствия смены электролита, исключения протекания потока электролита. В противном случае необходима постоянная корректировка содержания ингибитора в растворе, постоянное его добавление в электролит.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для протекторной защиты, выполненное из металла протектора с развитой поверхностью, в частности порошка, и связующего [5]. Связующее обеспечивает удержание порошкообразного металла в компактном виде.

Недостатком такого протектора является использование дорогостоящего порошкообразного металла, а также экранирование поверхности протектора связующим, вследствие чего реальная рабочая поверхность протектора уменьшается и эффективность его работы снижается.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности работы протектора.

Поставленная задача решается за счет того, что металлический протектор выполнен литым и пористым, причем поры заполнены ингибитором коррозии. Ингибитор может быть выбран из группы веществ, замедляющих коррозию как защищаемого металла, так и металла-протектора.

Технология получения литых пористых металлов известна из уровня техники и описана в [8,9].

Полученная пористая заготовка пропитывается раствором ингибитора и просушивается. Количество введенного в поры ингибитора определяется полнотой заполнения пор, что зависит от продолжительности пропитки, а также концентрации раствора ингибитора.

Конструктивное выполнение протектора некритично, например, он может представлять из себя закрепленные на защищаемом металле пластинки, диски, цилиндры и т. д., изготовленные вышеописанным методом, а также подвешенные внутри защищаемых резервуаров с коррозионно-активными средами.

Преимуществом этого метода является ступенчатое дозирование ингибитора, его экономное расходование и возможность использования такого протектора при протекании электролита, смене объема электролита в защищаемой конструкции. Преимуществом предлагаемого способа защиты является и то, что поры протектора могут быть заполнены ингибитором комплексного действия: при коррозии защищаемого металла ингибитор снижает скорость коррозии корродирующей конструкции, усиливая действие протектора, уменьшая скорость его растворения и увеличивая срок службы. При смене коррозионной среды на среду, которая пассивирует защищаемый металл, но является агрессивной по отношению к металлу-протектору, ингибитор коррозии может защищать протектор от самопроизвольного химического растворения.

Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами выполнения.

Пример 1. Образцы, изготовленные из стали Ст. 3, помещали в стакан с электролитом при pH 7,3. За 142 суток испытаний скорость коррозии образцов составляла 1,08710-5 мг/см2ч. Аналогичные образцы в присутствии пористого цинкового протектора не корродировали, скорость растворения протектора составляла 0,2510-3 мг/см2ч.

Пример 2. Образцы, изготовленные из стали Ст. 3, помещали в электролит с pH 6 при температуре 80oC. Продолжительность испытаний составила 10 суток. Средняя скорость коррозии образцов без протектора и ингибитора 1,1102 мг/см2ч. При наличии в растворе ингибитора скорость коррозии снижалась: с 5 - 10% дициклогексиламином до 3,310-5 мг/см2ч, с 1% гидразином до 0,810-5 мг/см2ч. В присутствии протектора коррозия стальных образцов подавлялась, скорость растворения протектора уменьшалась на 20 - 30%.

Представленные примеры подтверждают воспроизводимость заявляемого устройства и решение поставленной задачи.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты металлов от коррозии в водной среде, содержащее металлический протектор с развитой поверхностью, отличающееся тем, что протектор выполнен литым и пористым, а поры заполнены ингибитором коррозии.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поры протектора заполнены ингибитором коррозии защищаемого металла.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поры протектора заполнены ингибитором коррозии металла протектора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты от коррозии наружной поверхности металлоконструкций, постоянно или периодически эксплуатирующихся в природных средах, преимущественно корпусов судов, находящихся в морской воде

Изобретение относится к области защиты от коррозии наружной поверхности металлоконструкций, постоянно или периодически эксплуатирующихся в морской воде

Изобретение относится к защите от коррозии и может быть использовано при защите от коррозии стальных подземных протяженных сооружений, например газовых, нефтяных, водяных и других подземных трубопроводов

Изобретение относится к средствам электрохимической защиты металлов от коррозии, вызванной атмосферными осадками или другими агрессивными средами; для удаления с поверхности металла продуктов коррозии, неметаллических образований или покрытий; для нанесения гальванических покрытий и для реализации иных электрохимических воздействий

Изобретение относится к контролю поляризационного потенциала стальных подземных трубопроводов с электрохимической защитой

Изобретение относится к оборудованию для защиты от коррозии подземных и подводных металлических конструкций и может быть использовано для защиты от коррозии газопроводов, водопроводов, кабелей связи, нефтепроводов, наружной обшивки кораблей, балластных танков, морских, речных буев, пирсов, опор мостов, шпунтовых стенок и т.п

Изобретение относится к катодной защите объектов от коррозии и электрохимической обработки почв, илов и др

Изобретение относится к способу ремонта такого электрода, имеющего поврежденный участок оболочки, и предполагает крепление оболочки к сердцевине с каждой стороны поврежденного участка, который затем можно удалить вместе с соответствующим ему накопителем
Изобретение относится к защите металлических сооружений от подземной коррозии, в частности, к электрохимической защите трубопроводов от блуждающих токов

Изобретение относится к защитие нефтепромыслового оборудования от коррозии в сероводородсодержащих агрессивных средах и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях

Изобретение относится к способу получения ингибитора коррозии аминного типа

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано для защиты от коррозии оборудования первичной переработки нефти

Изобретение относится к области защиты от коррозии и может быть использовано в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к предотвращению коррозии металлов и может применяться для защиты автомобилей от коррозии

Изобретение относится к способам защиты от коррозии деталей нефтепрмыслового оборудования, полученных методом порошковой металлургии, и может быть использовано для защиты оборудования в высокоминерализованных водных средах, как содержащих, так и не содержащих сероводород

Изобретение относится к улучшенным композициям бората цинка, а именно обеспечивает новый гидратированный борат цинка, имеющий высокую температуру дегидратации, что придает значительные преимущества при смешивании с пластиками и каучуками при повышенных температурах

Изобретение относится к химической технологии, в частности, к ингибиторам коррозии для антифризов, применяемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителей в теплообменных аппаратах

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии и может быть использовано для травления металлов в машиностроении и других областях производства
Наверх