3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Содержание

Что такое ингибиторы коррозии металла

Ингибитор коррозии: что это такое? В переводе с латыни слово «ингибиторы» означает «задерживатели». Они довольно широко применяются в отечественной промышленности.

Ингибиторы коррозии металла — группа специальных веществ и соединений, главной целью которых является комплексная защита металлических конструкций от разрушительного воздействия коррозии. Такие вещества добавляют к полимерным покрытиям, воскам, смазкам, упаковкам, в закрытые пространства, в которых хранится металл. Результат — увеличение защитных возможностей покрытий.

Классификация ингибиторов коррозии

Средства для защиты металлов от коррозии разделяют на типы, исходя из:

  • Механизма воздействия: адсорбционные и пассивирующие реагенты.
  • Среды функционирования конструкций: соединения, защищающие от ржавчины в кислотной, нейтральной и сероводородной средах; специальные вещества, применяемые на нефтяных скважинах.
  • Химической природы: органические и неорганические, летучие ингибиторы.
  • Принципа защитного действия: катодные, анодные либо комбинированные составы.

Воздействие данных веществ основано на одном принципе: изменяется состояние поверхностей, к чему приводит формирование труднорастворимых соединений с катионами металлов либо в результате поглощения конкретного применяемого ингибитора.

Вещества и соединения, которые могут остановить процесс развития коррозии, могут действовать на железо двумя способами. В первом случае происходит модификация активационной энергии в процессе ржавления, а во втором — сокращается площадь поверхностей, которые называют коррозионно активными.

Толщина слоя, образованная полезными веществами, меньше толщины наносимого покрытия. В частности, пассиваторы могут образовать особую пленку, которая будет сдвигать потенциал коррозии в положительную сторону. Речь идет о молибдатах, нитритах и хроматах, обладающих отличным антикоррозионным воздействием.

Адсорбционные соединения поглощают верхний слой обрабатываемых металлов, на них создается особенная тонкая пленка. Именно она существенно замедляет, а в отдельных случаях даже останавливает коррозию электрохимического типа, которая образовывается на поверхностях.

Защита от атмосферного воздействия

Для предохранения железных сплавов пользуются контактными и летучими веществами, которые быстро испаряются и в самостоятельном порядке распределяются по поверхностям.

Применяются летучие соединения в связи со значительными требованиями к барьерным материалам:

  • Непроницаемость для паров полезных соединений.
  • Соблюдение герметичности упаковки, в противном случае вещества улетучатся.

Применяются несколько способов нанесения, позволяющих сохранить изделия из металла от атмосферных воздействий:

  • Обработка поверхностей водными растворами или органическими растворителями.
  • Осуществление процесса сублимации ингибиторов на поверхности изделий из воздуха со значительной концентрацией полезных соединений.
  • Материалы покрывают полимерными составами, составляющими которых обязательно выступают ингибиторы.
  • Изделия заворачивают в слой ингибированной бумаги.
  • В закрытом пространстве направляются пористые носители с необходимыми соединениями.

В последнем случае защитные функции выполняют препараты «Линопон» и «Линасиль». Данные вещества при помещении их в закрытых пространствах способны обеспечить длительную целостность металла — он практически не будет подвергаться коррозии и «бронзовой болезни». Такие конструкции можно будет сохранить в случае значительніх перепадов температур.

Консервирование посредством ингибиторов рекомендуют проводить при влажности на уровне ниже критической, при чистом воздухе. Не допускайте наличия кислых испарений в рабочих помещениях такие пары выделяются при химической чистке).

Учтите, что вещества впитываются не мгновенно, для образования протекции понадобится некоторое время. Продолжительность зависит не только от выбранных веществ, но и от структуры обрабатываемых элементов. Перед обработкой металлы очищают от скоплений грязи и жиров, поддают сушке.

Будьте внимательны: перед началом консервации железо нельзя трогать руками, а все работы должны проводиться исключительно в резиновых перчатках!

Защита для конструкций со стали

Большой популярностью пользуются жидкие растворы нитрита натрия. Данное вещество относится к ингибиторам контактного типа, которые наносят на поверхности изделий (к примеру, на отопительные системы либо иные металлические приспособления).

Желательно к нитриту натрия добавлять дополнительные компоненты для увеличения вязкости структуры (речь идет о оксиэтилцеллюлозе, глицерие, ксилите, крахмале) — так заметно возрастает эффективность используемого вещества. Можно увеличить срок защиты конструкций вне зависимости от климатических условий. Вязкий состав не позволит нитриту натрия засохнуть, солевые кристаллы не отойдут от поверхностей, также снизится процент стекания веществ в условиях с высокой влажностью.

В большинстве случаев пользуются раствором 25% нитрита натрия для защиты изделий со стали, и 40% — для чугуна. Раствор предварительно подогревают до температуры 65−85 градусов.

Ингибиторы коррозии. Способы защиты от коррозии

Каждый год примерно четверть всего металла, производимого в мире, теряется из-за развития и протекания коррозионных процессов. Затраты, сопряженные с ремонтом и заменой аппаратуры и коммуникаций химических производств, часто в разы превышают стоимость материалов, потребовавшихся на их изготовление. Коррозией принято называть самопроизвольное разрушение металлов и различных сплавов под воздействием окружающей среды. Однако можно защититься от этих процессов. Существуют различные способы защиты от коррозии, как и виды воздействия. В сфере химического производства самыми распространенными типами коррозии являются газовая, атмосферная и электрохимическая.

Выход из ситуации

Выбор способа борьбы в данном случае зависит не только от особенностей самого металла, но и от его условий эксплуатации. Способы защиты от коррозии выбираются в соответствии с определенными факторами, однако и тут часто возникает целый ряд сложностей. Особая проблема сопряжена с выбором варианта для многокомпонентной среды с параметрами, которые изменяются по ходу процесса. В химической промышленности это встречается достаточно часто. Методы защиты от коррозии, используемые на практике, разделяются по характеру их воздействия на среду и металл.

Воздействие на среду

Еще в Средневековье стали известны специальные вещества, которые вводились в сравнительно небольших количествах, что позволяло понизить агрессивность коррозионной среды. Для этих целей было принято использовать масла, смолы и крахмал. За прошедший период появились все новые и новые ингибиторы коррозии. На данный момент лишь в России можно насчитать десятки их производителей. Ингибиторы коррозии металлов достаточно широко распространены за счет их доступной стоимости. Они наиболее эффективны в системах, где имеется постоянный или мало обновляемый объем коррозионной среды, к примеру в цистернах, резервуарах, системах охлаждения, паровых котлах и прочих химических агрегатах.

Свойства

Ингибиторы коррозии могут иметь органическую и неорганическую природу. Они могут защищать от воздействия жидких сред или газового воздействия. Ингибиторы коррозии в нефтяной промышленности в большинстве случаев сопряжены с торможением анодных и катодных процессов электрохимических повреждений, формировании пассивирующих и защитных пленок. Можно рассмотреть суть этого.

Анодные ингибиторы коррозии действуют на основе пассивации анодных участков корродирующей поверхности металла, что и стало причиной появления названия пассиваторов. В таком качестве традиционно используются окислители неорганического происхождения: нитраты, хроматы и молибдаты. Они легко восстанавливаются на катодных поверхностях, из-за чего становятся схожими с деполяризаторами, снижая скорость анодного перехода в раствор, содержащий ионы корродирующего металла.

Анодными замедлителями считаются еще и некоторые соединения, которые не характеризуются наличием окислительных свойств: полифосфаты, фосфаты, бензоат натрия, силикаты. Их действие в качестве ингибиторов проявляется исключительно при наличии кислорода, которому отведена роль пассиватора. Эти вещества приводят к адсорбции кислорода на металлических поверхностях. Помимо этого, они становятся причиной торможения анодного процесса растворения из-за формирования защитных пленок, которые состоят из трудно растворимых продуктов взаимодействия ингибитора и ионов металла, переходящего в раствор.

Читать еще:  Приспособления для нарезки резьбы на трубах разного диаметра

Особенности

Анодные ингибиторы коррозии металлов принято относить к категории опасных, ведь при определенных условиях они превращаются из замедлителей в инициаторы разрушительного процесса. Чтобы избежать этого, необходимо, чтобы коррозионный ток по плотности был выше той, при которой формируется абсолютная пассивация анодных участков. Концентрация пассиватора не должна снижаться ниже конкретной величины, иначе может не наступить пассивация, либо она будет неполной. Последний вариант таит в себе большую опасность, ведь он становится причиной сокращения анодной поверхности, увеличения глубины и скорости разрушения металла на небольших участках.

Требования

Получается, что обеспечить эффективную защиту можно в том случае, если поддерживать концентрацию анодного ингибитора выше максимального значения на всех зонах изделия, которое подвергается защите. Эти вещества достаточно чувствительны к уровню pH среды. Чаще всего хроматы и нитраты используются в теплообменниках и для обеспечения защиты поверхности труб.

Катодные ингибиторы

По защитному действию эти вещества отличаются меньшей эффективностью в сравнении с анодными. Их действие базируется на том, что местное подщелачивание среды приводит к формированию на катодных участках нерастворимых продуктов, изолирующих часть поверхности от раствора. В качестве такого вещества может выступить, к примеру, бикарбонат кальция, выделяющий в подщелоченной среде карбонат кальция в виде осадка, трудно подвергающегося растворению. Катодный ингибитор коррозии, состав которого зависит от среды использования, не приводит к усилению разрушительных процессов даже при недостаточном содержании.

Разновидности

В нейтральных средах в качестве катодных и анодных ингибиторов часто выступают неорганические вещества, но в сильно кислых растворах они не способны помочь. В качестве замедлителей в процессе производства кислот используются органические вещества, у которых молекулы содержат специфические или полярные группы, к примеру амины, тиомочевина, альдегиды, соли карбонатов и фенолы.

К примеру, органический состав под названием «Пента-522» – нефтеводорастворимый. Он способен обеспечить степень защиты более 90% при расходе всего 15-25 грамм на тонну. Ингибитор коррозии, производимый под товарной маркой «Аминкор», — это продукт этерификации карбоновых кислот, который не летуч, не обладает неприятным запахом, нетоксичен. Его дозировка определяется лишь после установки того, насколько коррозионно активна реальная среда.

Воздействие на металл

Эта группа методов защиты предполагает использование разнообразных покрытий. Это лакокрасочные, металлические, резиновые и прочие типы. Их наносят разными способами: напылением, гальваническим, гуммированием и прочими. Можно рассмотреть каждый из них.

Под гуммированием принято понимать защиту от коррозии посредством резиновых покрытий, что часто требуется в хлорном производстве. Резиновые смеси обладают повышенной химической стойкостью и обеспечивают надежную защиту емкостей, ванн, а также прочего химического оборудования от воздействия агрессивных сред и коррозии. Гуммирование бывает холодным, а также горячим, которое проводится способом вулканизации эпоксидных и фторопластовых смесей.

Важно правильно не только выбрать, но и нанести ингибитор коррозии. Производители обычно дают достаточно четкие указания по этому поводу. На данный момент, помимо гальванического осаждения, достаточно сильное распространение получил способ высокоскоростного напыления. С его помощью решается довольно широкий спектр задач. Можно наносить порошковые материалы для получения покрытий, имеющих различные свойства.

Защита оборудования

Вопросы, связанные с защитой химического оборудования, достаточно специфичны, в связи с чем требуют весьма тщательной проработки. Выбор материала для получения качественного покрытия требует проведения анализа состояния поверхности, состава среды, условий эксплуатации, степени агрессивности, температурных режимов и прочего. Иногда в «несложных средах» существует критический параметр, который осложняет выбор типа покрытия, к примеру, пропарка даже раз в несколько месяцев пропановой емкости. Именно поэтому каждая агрессивная среда требует подбора такого пленкообразователя и таких компонентов для покрытия, которые характеризуются стойкостью по отношению к реагенту.

Особое мнение

Специалисты говорят о том, что нельзя сравнивать между собой газотермические методы напыления и тем более утверждать, что какой-то из них лучше другого. У любого из них имеются определенные достоинства и недостатки, а получаемые покрытия обладают разными свойствам, что говорит об их возможности решать какие-то свои задачи. Оптимальный состав, которым должны характеризоваться ингибиторы коррозии, а также метод их нанесения выбираются в зависимости от конкретного случая.

На предприятиях химической отрасти этот метод используется чаще всего в процессе проведения текущих ремонтов. Даже если применяются ингибиторы кислотной коррозии, то следует сначала качественно подготовить поверхность металла. Только так можно гарантировать получение качественного покрытия. Перед непосредственным нанесением лакокрасочного материала можно использовать струйную обработку, с помощью которой обеспечивается получение достаточно шероховатой поверхности.

С каждым годом на рынке появляется все больше новых разработок, и тут есть немалый выбор. Однако химикам следует решить, что будет выгоднее – проводить своевременную защиту оборудования либо полную замену всех конструкций.

Ингибитор коррозии: виды, состав и способы применения

Для защиты металлических поверхностей от поражения коррозией применяется широкий спектр механических, химических и электрохимических средств. Большинство из них используется в непосредственной связке с целевой заготовкой, что обеспечивает изоляционный эффект. Но существует и отдельная группа химических соединений в виде ингибиторов коррозии, принцип действия которых ориентируется и на понижение активности самого реагента, провоцирующего нежелательные процессы.

Что такое ингибитор?

Это специальные вещества или комбинации определенных химических элементов, которые вносятся в рабочую среду в достаточном количестве для замедления или предотвращения коррозийных процессов. Эффективность данной защиты оценивается по двум показателям: коэффициенту остановки коррозии и степени защиты самого металла. При этом конечный эффект будет зависеть не только от самого химического соединения, но и от окружающих условий, среди которых свойства реакции, характеристики агрессивной среды и физико-химические параметры металла. Преимущественно ингибиторы коррозии действуют в тех случаях, когда имеет место цепная реакция между активным центром и агрессивными частицами. Защитное соединение действует целенаправленно на активные элементы, задерживая, блокируя или разрушая их. Характер данного эффекта и результативность практически в каждом случае индивидуальны, но схемы сегментируются в зависимости от типа используемого средства.

Составы ингибиторов

Чаще всего используют составы на основе нитрита натрия, которые добавляются к силикатам и фосфатам натрия, соляным растворам, бихроматам натрия, сульфоокисям, аминам, танину и т.д. Причем, используя тот или иной ингибитор, важно учитывать, что реакция защиты предполагает его расход, поэтому периодически необходимо вносить в агрессивную среду новые порции активного элемента. Например, типовой состав ингибитора коррозии на нитрите натрия вводится в объеме до 0,05 %. Также активные группы соединений по-разному ведут себя в определенных средах. Так, если стоит задача окисления, то за основу берется гидрохинон, а для задержки процессов ржавчины применительно к стальным сплавам рекомендуется использование технеция. К специализированным составам можно отнести ингибиторы для защиты в средах с хлором и водородом. В данном случае применяют трихлорид азота, но в минимальных дозах. Как правило, для прекращения негативного взаимодействия хватает тысячной доли от общего количества реагентов.

Классификация ингибиторов по механизму действия

Принцип и характеристики образования защитной среды обуславливаются химической природой конкретной рецептуры. В этом смысле отмечаются следующие группы составов с антикоррозийным эффектом:

  • Адсорбционные. На поверхности предохраняемой конструкции или детали образуется мономолекулярная пленка, которая постепенно останавливает негативные электрохимические процессы. Среди таких веществ часто встречаются поверхностно-активные композиции — ПАВы.
  • Органические ингибиторы. Представляют средства, дающие смешанный эффект. Они способны тормозить анодные и катодные разрушительные реакции коррозии. Органический ингибитор нередко используется при металлическом травлении, облегчая дальнейшие процессы зачистки поверхностей от загрязнений и окалины. При этом сама структура металла остается прежней и не деформируется.
  • Неорганические ингибиторы. Обширная группа соединений, основанных на фосфатах, силикатах и полифосфатов. Комбинируя элементы химической композиции этого типа, можно получать практически универсальные средства для снижения интенсивности процесса разрушения структуры. Сложность заключается лишь в подборе подходящего активного элемента для конкретных задач.
  • Пассивирующие ингибиторы. Образуют на поверхности заготовки защитную пленку, оказывающую эффект пассивирования. Иными словами, выполняется окислительная реакция (с помощью нитритов и хроматов, к примеру), при которой коррозионный потенциал сводится к положительной неактивной стороне.
Читать еще:  Ударная отвертка: изготовление своими руками, принцип действия, инструкция по использованию

Ингибиторы нейтральных сред

Химические ингибиторы, защищающие от коррозии, в отношении нейтральных сред классифицируются следующим образом:

  • С окислительными качествами. Могут по отдельности или в комбинированных составах применяться хроматы, нитриты и составы, включающие нитро- и карбоксильные элементы.
  • Средства, способствующие генерации труднорастворимым связок, но без окислительного действия. Это могут быть растворы ингибиторов коррозии на основе боратов и фосфатов.
  • Ингибиторы с ослабленным окислительным эффектом. Отличием этой категории можно назвать содержание анионов наподобие ванадатов и молибдатов.

Ингибиторы кислотных сред

Это вещества и элементы, которые снижают скорость коррозийного процесса, происходящего в кислотах при умеренной концентрации на уровне 5 г/л. Функцию антикоррозийной защиты такого типа чаще выполняют органические соединения. Их задействуют при травлении металлов для устранения окалины с поверхности. Эффективность замедления ржавчины зависит от характеристик конкретной кислоты. Ингибитор коррозии на основе серы, кислорода и азота считается наиболее действенным. Специально для стали, алюминия, цинка и железных изделий применяются катионные ингибиторы типа катапина, КПИ-9, КПИ-1 и др. К универсальным средствам защиты металла в кислоте относятся составы ХОСП-10, КИ-1, ПБ-8 и другие продукты, которые демонстрируют высокую способность и к самозащите в агрессивных средах.

Ингибиторы атмосферной коррозии

В данной группе можно выделить контактные и летучие ингибиторы. Первые используются непосредственно на металлической поверхности, причем в зависимости от состава может достигаться и эффект пропитки. К контактным составам относятся композиции с содержанием нитритов, бензоатов и др. Преимущественно это неорганические соединения, оказывающие влияние на электродную кинетику. Что касается летучих ингибиторов коррозии, то к этому сегменту относят соли аминов и других слабых кислот. В частности, среди них можно выделить нитриты, бензоаты, фосфаты и т.д. Все они склонны адсорбироваться произвольно на поверхности заготовки, но при этом находятся в летучем состоянии в условиях нормального температурного режима.

Катодные и анодные ингибиторы

Составы катодного типа замедляют электрохимические реакции, которые могут вызывать коррозийные процессы на фоне растворения металлов. Происходит снижение коррозионного тока в результате сдвижения стационарного потенциала катода в отрицательную сторону. На поверхности материала формируются труднорастворимые химические пленки, связывающиеся деполяризатор. В свою очередь, анодные ингибиторы коррозии металлов считаются более эффективными, так как они оказывают и окислительное воздействие. Благодаря их поддержке образуется тонкий слой пассивной анодной пленки, уменьшающей площадь распространения коррозии. По сути, разрушительные процессы блокируются. Но важно учитывать, что аноды могут быть опасны при условии передозировки. Скорость развития коррозии будет снижена, но темпы растворения металла увеличатся.

Применение ингибиторов в бытовых условиях

Для обычных пользователей наиболее доступным средством защиты от коррозии с помощью ингибиторов будет укладка грунтующего состава на целевую поверхность. Это легкое по своему воздействию ингибирующее покрытие, действие которого заключается в предотвращении прямого контакта воды или агрессивного раствора с поверхностью металла. Нередко и лакокрасочные средства содержат подобные ингибиторы коррозии. Вещества, которые используются в подобных целях, вырабатываются в заводских условиях. К ним можно отнести свинцовый сурик для той же грунтовки, растворы ортофосфатов цинка или железа, фосфатные покрытия и т.д.

Применение ингибиторов при обработке техники

Наиболее остро проблемы защиты технических средств стоят в сельском хозяйстве, где атмосферная среда негативно влияет не просто на металлические поверхности, а конкретно на сварочные соединения. Задачи обработки уязвимых участков защитными средствами усложняются в силу их нахождения внутри полостей. Поэтому применение ингибиторов коррозии обычно происходит в рамках планового ремонта консервационными составами. Для временной защиты от биологического и атмосферного воздействия машины обрабатывают пластичными смазками, маслами, восковыми дисперсиями, бензино-битумными составами, противокоррозионными присадками и т.д.

Применение ингибиторов в нефтегазовой промышленности

В основном нефте- и газопроводные трубные магистрали подвергаются коррозийным разрушениям, но не только. Металлические конструкции и сооружения перерабатывающих заводов, скважинное оборудование, буровые установки и вспомогательные приспособления постоянно взаимодействуют с сероводородом, двуокисью углерода и органическими кислотами. Очевидно, что и в этом случае необходимо использование специализированных защитных средств. В частности, задействуются ингибиторы коррозии в виде смесей, содержащих серу, азот и метанол. Сужение спектра доступных для использования в данной сфере химически активных антикоррозийных средств обуславливается тем, что ингибиторы не должны никак влиять на технологические процессы нефтегазовых предприятий (добычу, сбор, подготовку, переработку сырья). Кроме этого, они должны иметь приемлемые показатели токсичности по отношению к окружающей среде.

Заключение

Современные средства защиты материалов от негативных факторов окружающего воздействия все в большей степени ориентируются на тонкие физико-химические реакции и процессы, в результате которых происходят изменения структуры материалов. Именно такой подход в наиболее эффективных моделях защиты демонстрируют ингибиторы. Специальные растворы порой на молекулярном уровне не допускают разрушения металлической поверхности, сохраняя и ее эксплуатационные качества в первоначальном виде. Но есть и другие примеры, среди которых пеназолин (ПАВ) – ингибитор коррозии, оказывающий двойное поверхностное действие. Как и традиционные антикоррозийные покрытия, он формирует грубую густую пленку, физически не позволяющую агрессивным средам воздействовать на металл. То есть практически для любых условий с риском коррозийного поражения современная промышленная химия может предложить достойное средство защиты – остается лишь правильно рассчитать свойства состава и обозначить требования к его применению.

Виды и применение ингибиторов коррозии металлов

Ингибиторы коррозии используются для замедления образования ржавчины на металлах. Действие замедлителей основано на возможности отдельных химических веществ снижать скорость развития коррозии в металлах или даже вовсе ее угнетать.

Ингибиторы востребованы при защите металлических изделий во время травления и промывания. Данные вещества добавляются в полимерные покрытия, воски, смазки, упаковку, в закрытое пространство, где хранится металл. В результате этих мероприятий увеличиваются защитные возможности покрытий.

При попадании на металл, начинается адсорбция ингибиторов, что снижает скорость ионизации. Процесс ионизации может замедляться как у металла, так и у кислорода, либо в обоих случаях одновременно.

В последнее время налажено производство большого ассортимента различных ингибиторов. Существуют замедлители, предназначенные для отдельных групп металлов (черные или цветные) и вещества универсального применения, которые можно применять во всех случаях.

Обратите внимание! Выбирая тот или иной ингибитор, нужно проконсультироваться со специалистом или внимательно изучить справочники. Дело в том, что одно и то же вещество, по отношению к разным металлам, может как способствовать, так и замедлять развитие коррозийного процесса.

Защита от атмосферной коррозии

Чтобы предохранить металлы от воздействия атмосферной коррозии, применяются ингибиторы контактного типа, а также летучие ингибиторы, которые испаряются и самостоятельно распространяются по металлической поверхности.

Применение летучих ингибиторов связано с высокими требованиями к барьерным материалам:

  • материалы должны быть непроницаемы для ингибиторных паров;
  • упаковка должна быть герметичной, иначе вещество тут же улетучится.

Существует несколько методов использования ингибиторов для предохранения металлических изделий от атмосферной коррозии:

  • ингибитор наносится на поверхность металла из растворов водного типа или же органических растворителей;
  • осуществляется процесс сублимации ингибиторов на металлическую поверхность из воздуха, в котором имеется большая концентрация ингибиторных паров;
  • на поверхность металла наносится полимерный состав, включающий в себя ингибитор;
  • изделие заворачивается в ингибированную бумагу;
  • в закрытое пространство направляется пористый носитель с ингибитором.

В последнем случае в качестве носителей выступает «линопон» или «линасиль». Эти адсорбенты, размещенные в замкнутом пространстве, обеспечивают продолжительную сохранность металлов, предохраняют от возникновения коррозии и «бронзовой болезни». Также благодаря адсорбентам появляется возможность сохранности изделий в случае резкого изменения условий окружающей среды.

Читать еще:  Как собрать хороший сварочный аппарат для точечной сварки: делаем прибор из микроволновки своими руками

Мероприятия по консервации с помощью ингибиторов рекомендуется осуществлять при влажности на уровне ниже критической, в условиях чистого воздуха. Не допускается наличие кислых паров в воздухе в помещении (такие пары выделяются во время химической чистки), где проводится консервация.

Адсорбция ингибитора, с образованием мощного защитного слоя, происходит не сразу, а в течение некоторого времени. Продолжительность затраченного времени зависит от характера не только ингибитора, но и обрабатываемого металла. До обработки ингибитором изделия из металла тщательной очищаются от грязи и жира, а потом подвергаются сушке.

Обратите внимание! Перед консервацией металл нельзя трогать голыми руками. Всю работу в дальнейшем нужно делать в резиновых перчатках.

Защита для стальных конструкций

Наиболее популярны водные растворы (в особенности вязкие) нитрита натрия. Этот раствор представляет собой ингибитор контактного типа, наносимый на поверхность изделия (например, системы отопления или другой металлоконструкции).

Добавление в водные растворы нитрита натрия дополнительного компонента, увеличивающего вязкость структуры (оксиэтилцеллюлоза, глицерин, ксилит, крахмал), значительно повышает эффективность вещества. В частности, увеличивается срок гарантированной защиты металла вне зависимости от условий климата. Вязкие составы предохраняют растворы нитрита натрия от засыхания, не позволяют отходить солевым кристалликам от металлической поверхности, а также снижают процент стекания вещества в условиях повышенной влажности.

Чаще всего используется 25% раствор нитрита натрия, — если речь идет об изделиях из стали, и 40% раствор — для защиты чугунных деталей. Металл обрабатывается раствором, разогретым до 65-85 градусов. Возникшие на поверхности кристаллы нитрита натрия в результате конденсирования влаги при хранении (к примеру, при хранении между технологическими операциями), образуют концентрированный раствор ингибиторного вещества.

Именно этот раствор и пассивирует металл. Чтобы нейтрализовать кислые атмосферные компоненты, попадающие на металл с конденсирующей влагой, в раствор нитрита натрия добавляют небольшой процент соды (до 0,6%). Необходимо иметь в виду, что снижения концентрации нитрита натрия до величин, ниже установленного порога, ведет к так называемой местной коррозии. Этот фактор является причиной целесообразности использования при долгосрочном хранении вязких видов растворов.

Среди летучих ингибиторов чаще всего применяется нитрит дициклогексиламин. Данное вещество прекрасно подходит именно для чугуна и стали, но способствует коррозионным процессам в меди и ее сплавах, олове, цинке, свинце, алюминиево-медных сплавах, магнии и кадмии. Летучие защитные вещества не меняют устойчивость к коррозии у алюминия, никеля, хрома, а кроме того, не оказывают влияния на механические характеристики пластика, кожи, резины, красок и лаков.

Данный ингибитор применяется в виде растворов спирта. Для нанесения на каждый квадратный метр 1,5-2,5 граммов вещества берется 8,5% раствор спирта. Сразу после обработки деталь герметично упаковывается или размещается в изолированном пространстве.

Защита меди и ее сплавов, а также серебра

Чтобы предотвратить коррозионные процессы на меди и ее сплавах, а также на серебре, применяется ингибитор контактного типа — бензотриазол. Это вещество входит в контакт с солями 1 и 2-валентной меди, в результате чего возникают полимерные соединения, нерастворимые в водной среде и устойчивые к высоким температурам.

За счет возникновения нерастворимых структур, бензотриазол сдерживает так называемую «бронзовую болезнь». Рекомендуется применение бензотриазола для защиты как уже очищенных объектов, так и для предметов, у которых решено оставить коррозионное покрытие или патину без изменений. Бензотриазол также замедляет потемнение предметов из бронзы, меди и серебра.

После очистки от грязи и жира предметы кладутся в 3% раствор бензотриазола. При этом нужно поддерживать температуру, как минимум 20 градусов. Для обработки крупных предметов раствор нужно разогревать до 50 градусов. Далее металл просушивается и вытирается влажной х/б тканью.

Обратите внимание! Бензотриазол относится к канцерогенным веществам. Поэтому нужно избегать непосредственного попадания раствора на кожные покровы. При работе нужно использовать защитные перчатки, фартук и очки.

К числу содержащих серу ингибиторов относится каптакс. В результате обработки каптаксом медных и бронзовых изделий значительно увеличивается устойчивость металлов к коррозии. Наилучших результатов удается достичь при получасовом погружении, если температура раствора составляет 70-80 градусов. В отдельных случаях каптакс дает больший эффект, в сравнении с бензотриазолом.

В числе ингибиторов неорганического происхождения нужно отметить хроматы. Пассивация хроматами относится к самым недорогим методам защиты меди, ее сплавов и серебра от потемнения. Пассивирование осуществляется с помощью катодного тока или же без его использования. Компоненты электролита и режим обработки поверхности при хроматировании могут значительно отличаться, и это не сказывается на защитных характеристиках образующихся пленок. Металлы держат несколько минут в растворе хромовой кислоты (1 грамм на литр). Появляющаяся пленка имеет высокую устойчивость к влажности, а также к воздействию солевых растворов и сероводороду.

Изделия из серебра подвергаются пассивированию наложением катодного тока. При этом электролит включает до 40 граммов бихромата натрия, 20 граммов едкого натра и 40 граммов карбоната калия. Данные количества распределяются на литр жидкости. Плотность тока составляет 0,1 Ампер на квадратный сантиметр, а время выдержки — 60 секунд. Поддерживается комнатная температура раствора.

Даже обычное окунание серебра в хромовый ангидрид или бихромат натрия дает возможность успешного пассивирования. Однако нужно следить, чтобы в растворах отсутствовали посторонние кислоты. Неплохие результаты можно получить после двойной обработки: вначале катодным методом, а затем — окунанием в раствор ангидрида хрома или бихромата натрия.

Обратите внимание! Бихромат натрия и ангидрид хрома опасны для кожных покровов и органов дыхания. Поэтому работать с этими веществами нужно в резиновых перчатках, респираторе и в помещении с хорошей вентиляцией.

Защита при промывании

Промывание водой, особенно если речь идет о промывке чугуна или стали, может приводить к коррозионным процессам в области очищенной поверхности. При этом на агрессивность коррозии оказывает большое влияние жесткость воды. Чем мягче вода, тем выше степень ее воздействия на развитие коррозионных процессов.

Активность коррозии вызывается не только солями, но и уровнем содержащихся в ней сульфатов и хлоридов. Их уровень в воде природного происхождения может разниться от 50 до 5000 миллиграмм на литр.

Используется такая классификация водной агрессивности:

  • слабоагрессивная среда — концентрация сульфатов и хлоридов менее 50 миллиграмм на литр;
  • среднеагрессивная среда — концентрация сульфатов и хлоридов от 50 до 150 миллиграмм на литр;
  • высокоагрессивная среда — концентрация сульфатов и хлоридов свыше 150 миллиграмм на литр.

Согласно ГОСТа, разрешается использовать воду с содержанием солей в следующих концентрациях:

  • сульфаты — до 500 миллиграмм на литр;
  • хлориды — до 350 миллиграмм на литр.

Чтобы уменьшить окисление при промывании, используют восстановители, например, гидразин. Восстановители связывают кислород, находящийся в воде. В результате контакта гидразина и кислорода, возникает азот, который без проблем убирается из водной среды и не несет опасности развития коррозии.

Допустимый уровень ингибитора — 1 грамм на литр. Кислород по большей части удаляется из воды в результате ее кипячения.

Защита при очищении от коррозии

Чтобы предохранить металлы от коррозийных процессов в кислых средах, обычно используются ингибиторы. В их числе катапин, уротропин, ПБ-5, ПБ-8.

В ходе процедуры, вслед за удалением коррозии кислотами, происходит адсорбция ингибиторов на очищенной поверхности. Таким образом, избегается или сводится до минимальных показателей растворение металла. Данный фактор имеет особое значение при чистке металлических предметов, представляющих художественную ценность, поскольку слой коррозии на их поверхностях обычно неоднородный как по толщине, так и по составляющим.

Если обнажить поверхность чистого металла, он будет выступать как анод, а оксиды станут катодом. В связи с этим во время очищения значительная доля кислоты уходит на растравливание металла, но не на растворение коррозионных продуктов. Использование ингибиторов в кислотной среде дает возможность избежать растравливания чистого металла и предупредить наводороживание стали или чугуна. В результате удается избежать водородной хрупкости черных металлов.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector