Летучий ингибитор коррозии
Владельцы патента RU 2299270:
ОАО "Алексинский завод тяжелой промышленной арматуры" (RU)
Изобретение относится к летучим ингибиторам коррозии и используется для консервации изделий из черных и цветных металлов во время их хранения и транспортировки, в том числе и в условиях влажного климата. Летучий ингибитор коррозии содержит, мас.%: орто-нитрофенол 5,00-5,40, 2,4-динитрофенол 0,40-0,60, бензотриазол 0,40-0,60, циклогексиламин или триэтиламин 3,76-4,16, изопропиловый спирт 90,44-89,24 в качестве органического растворителя. Ингибитор обладает стабильным защитным действием от атмосферной коррозии и микологической коррозии. 1 табл.
Изобретение относится к летучим ингибиторам коррозии и используется для консервации изделий из черных и цветных металлов во время их хранения и транспортировки, в том числе и в условиях влажного климата.
Известен ингибитор Г-2 [Авторское свидетельство СССР №141362, кл. C23F 11/02, 1981 г.], применяемый в машиностроительной промышленности для консервации изделий из черных и цветных металлов. Недостатком этого ингибитора является недостаточно высокое (1,7·10-3 Па) давление насыщенного пара, которое не обеспечивает надежной защиты изделий из чугуна и некоторых цветных металлов в начальный (инкубационный) период развития коррозии [Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии. М.: Наука. - 1985. 278 с.].
Известен также "Аддукт взаимодействия орто-нитрофенола, бензотриазола и циклогексиламина, проявляющий противокоррозионную активность в отношении черных и цветных металлов" [Авторское свидетельство СССР №272117, кл. С07С 79/26, 1988], который обладает высоким давлением насыщенного пара и эффективно защищает металлические изделия от коррозии в начальный период хранения. Однако этот ингибитор не обеспечивает длительной защиты металлических изделий при их хранении.
Наиболее близким к заявляемому ингибитору является "Летучий ингибитор коррозии" [Патент РФ №2169209], который содержит в себе легколетучий компонент орто-нитрофенол, обеспечивающий защиту изделий в начальный период, и менее летучий компонент пара-нитрофенол, способствующий более длительной защите. Данный ингибитор выбран в качестве прототипа.
Известно, что в процессе длительного хранения металлических изделий, особенно в условиях высокой влажности, может развиться микологическая коррозия. Этот вид коррозии является результатом агрессивного воздействия продуктов жизнедеятельности микроскопических (плесневых) грибов, имеющих кислотный характер.
Задачей заявляемого изобретения является создание ингибитора, который одновременно содержит более легколетучий и менее легколетучий компоненты и при этом обладает фунгицидным (противогрибковым) действием. Технический результат заключается в обеспечении стабильной длительной защиты металлических изделий и препятствует развитию микологической коррозии.
Поставленная задача достигается тем, что в известном летучем ингибиторе коррозии, взятом за прототип, в качестве низколетучего компонента вместо пара-нитрофенола используют 2,4-динитрофенол, который одновременно обладает высокой антикоррозионной активностью против общей коррозии и, как установлено авторами, высокой эффективностью против микологической коррозии, т.к. препятствует развитию спор грибов.
Авторы предлагаемого изобретения исследовали ингибирующее действие 2,4-динитрофенола по отношению к черным и цветным металлам. В результате была установлена его высокая эффективность против микологической коррозии.
Предлагаемый летучий ингибитор коррозии при сравнении с прототипом существенно отличается тем, что в условиях хранения и эксплуатации металлических изделий, особенно в регионах с влажным климатом, может препятствовать развитию микологической коррозии.
Предлагаемая композиция летучего ингибитора коррозии имеет следующее соотношение компонентов (мас.%):
| Орто-нитрофенол | - 5,00-5,40 |
| 2,4-динитрофенол | - 0,40-0,60 |
| Бензотриазол | - 0,40-0,60 |
| Циклогексиламин или триэтиламин | - 3,76-4,16 |
| Изопропиловый спирт | - 90,44-89,24 |
Настоящее изобретение может быть использовано в машиностроительной промышленности для защиты нефте- и газотрубопроводной арматуры от атмосферной и микологической коррозии. С этой целью на предприятии-изготовителе предлагаемый летучий ингибитор коррозии в виде его насыщенного раствора в изопропиловом спирте вводят во внутренние полости металлических изделий после проведения гидроиспытаний. При условии надежной последующей герметизации изделия заявляемый летучий ингибитор способен предотвратить развитие коррозии в течение всего периода хранения и транспортировки.
Пример. Для определения устойчивости заявляемого ингибитора к общей и микологической коррозии и для нахождения оптимального количественного соотношения компонентов в композиции ингибитора были проведены коррозионные испытания на образцах из стали, цинка и меди. Осмотр образцов был проведен через 28 дней после начала испытаний в соответствии с ГОСТ 9.048-89. Исследование защитных свойств предлагаемого летучего ингибитора коррозии осуществляли по следующей методике.
Образцы, обработанные в насыщенном растворе предлагаемого ингибитора и для сравнения обработанные в растворе прототипа, заражали водной суспензией спор грибов в соответствии с ГОСТ 9.048-89, упаковывали в полиэтиленовые пакеты и выдерживали сначала при температуре 25±10°С и относительной влажности воздуха от 70 до 80% до высыхания капель водной суспензии, но не более 60 мин, а затем в условиях, оптимальных для развития спор грибов при температуре 29±2°С и относительной влажности не более 90% в течение 28 суток.
Одновременно при тех же условиях проводили испытания не зараженных спорами образцов, обработанных в разных по соотношению компонентов растворах предлагаемого ингибитора и в растворе прототипа.
В процессе испытаний полиэтиленовые пакеты вскрывали на 3 мин для осуществления доступа воздуха через каждые 7 суток.
После завершения испытаний для оценки эффективности коррозионной защиты образцы осматривали визуально при освещенности 2000-3000 лк невооруженным глазом, а затем под микроскопом при увеличении 56-60x. Устойчивость к микологической коррозии металлических образцов оценивали по ГОСТ 9.048-89.
Результаты проведенных коррозионных испытаний металлических образцов представлены в таблице 1, при этом использованы следующие условные обозначения:
«+» - коррозия отсутствует;
«±» - следы коррозии;
«-» - сильная коррозия.
Наличие спор грибов на зараженных образцах по результатам осмотра с помощью микроскопа отмечено в таблице 1 следующим образом:
«нет» - прорастания спор не обнаружено,
«есть» - под микроскопом видны проросшие споры.
В результате опыта №1 при визуальном осмотре на образцах стали, цинка и меди, обработанных раствором прототипа и не зараженных спорами грибов, следы коррозии не обнаружены. При осмотре под микроскопом образцов стали, цинка и меди, обработанных раствором прототипа и зараженных спорами грибов, обнаружены проросшие споры. Следовательно, состав прототипа не обладает достаточным фунгицидным действием и не препятствует прорастанию спор грибов, что при длительном хранении металлических изделий может привести к развитию микологической коррозии.
Как показали опыты №3 - 7, заявляемый летучий ингибитор эффективно подавляет общую коррозию стальных, цинковых и медных образцов, не зараженных спорами грибов. Результаты опытов №3 - 7 показали также, что заявляемый ингибитор полностью подавляет возможность возникновения микологической коррозии на образцах стали, цинка и меди, зараженных спорами грибов.
В заявляемом летучем ингибиторе коррозии суммарная массовая доля компонентов ингибитора снижена по сравнению с прототипом до 9-11%. Это стало возможным за счет высокой антикоррозионной активности 2,4-динитрофенола по сравнению с мононитрофенолами (орто-нитрофенолом и пара-нитрофенолом). Результаты соответствующих опытов представлены в таблице 1.
Результаты опыта №2 показали, что увеличение количества растворителя может привести к уменьшению летучести ингибитора и ухудшению его защитных свойств. При соотношении компонентов, указанном в опыте №8, может происходить выпадение осадка ингибитора при сезонных колебаниях температуры. Таким образом, установлено оптимальное соотношение концентрации компонентов и количество растворителя.
Проведенные исследования показали, что замена пара-нитрофенола на 2,4-динитрофенол является целесообразной и заявляемый ингибитор действительно обеспечивает защиту от общей коррозии и от микологической коррозии при длительном хранении металлических образцов.
Летучий ингибитор коррозии, содержащий орто-нитрофенол, бензотриазол, циклогексиламин или триэтиламин и в качестве органического растворителя изопропиловый спирт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 2,4-динитрофенол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Орто-нитрофенол | 5,00-5,40 |
| 2,4-динитрофенол | 0,40-0,60 |
| Бензотриазол | 0,40-0,60 |
| Циклогексиламин или триэтиламин | 3,76-4,16 |
| Изопропиловый спирт | 90,44-89,24 |
