Inibidores de corrosão. Métodos de proteção contra corrosão

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A cada ano, cerca de um quarto de todo o metal produzido no mundo é perdido devido ao desenvolvimento e ocorrência de processos de corrosão. Os custos associados ao reparo e substituição de equipamentos e comunicações das indústrias químicas muitas vezes excedem em várias vezes o custo dos materiais necessários para sua fabricação. A corrosão é chamada de destruição espontânea de metais e várias ligas sob a influência do meio ambiente. No entanto, você pode se proteger desses processos. Existem várias formas de proteção contra a corrosão, assim como os tipos de exposição. Na indústria química, os tipos mais comuns de corrosão são gasosos, atmosféricos e eletroquímicos.

Fora da situação

A escolha de um método de luta neste caso depende não apenas das características do próprio metal, mas também de suas condições de operação. Os métodos de proteção contra a corrosão são selecionados de acordo com certos fatores, no entanto, mesmo aqui muitas dificuldades surgem. Um problema específico está associado à escolha de uma opção para um ambiente multicomponente comparâmetros que mudam durante o processo. Isso é bastante comum na indústria química. Os métodos de proteção contra corrosão usados na prática são divididos de acordo com a natureza de seu impacto no meio ambiente e no metal.

Impacto ambiental

Mesmo na Idade Média, tornaram-se conhecidas substâncias especiais, que foram introduzidas em quantidades relativamente pequenas, o que permitiu reduzir a agressividade do ambiente corrosivo. Para esses fins, era costume usar óleos, resinas e amido. Ao longo do período passado, surgiram mais e mais novos inibidores de corrosão. No momento, apenas na Rússia, você pode contar dezenas de seus fabricantes. Os inibidores de corrosão de metais são bastante difundidos devido ao seu custo acessível. Eles são mais eficazes em sistemas onde há um volume constante ou baixo de ambiente corrosivo, como tanques, tanques, sistemas de refrigeração, caldeiras a vapor e outras plantas químicas.

Propriedades

Os inibidores de corrosão podem ser de natureza orgânica ou inorgânica. Eles podem proteger contra a exposição a meios líquidos ou exposição a gases. Os inibidores de corrosão na indústria do petróleo na maioria dos casos estão associados à inibição de processos anódicos e catódicos de danos eletroquímicos, à formação de filmes passivantes e protetores. Você pode considerar a essência disso.

Os inibidores de corrosão anódicos atuam com base na passivação das áreas anódicas da superfície metálica corroída, motivo pelo qual surgiram os nomes passivadores. Assim, é tradicionalsão utilizados agentes oxidantes de origem inorgânica: nitratos, cromatos e molibdatos. Eles são facilmente reduzidos nas superfícies do cátodo, o que os torna semelhantes aos despolarizadores, reduzindo a taxa de transição anódica para uma solução contendo íons metálicos corrosivos.

Moderadores anódicos também são alguns compostos que não se caracterizam pela presença de propriedades oxidantes: polifosfatos, fosfatos, benzoato de sódio, silicatos. Sua ação como inibidores se manifesta apenas na presença de oxigênio, que desempenha o papel de passivador. Essas substâncias levam à adsorção de oxigênio em superfícies metálicas. Além disso, causam inibição do processo de dissolução anódica devido à formação de filmes protetores, que consistem em produtos dificilmente solúveis da interação do inibidor e íons metálicos que passam para a solução.

Recursos

Os inibidores de corrosão anódicos de metais são geralmente classificados como perigosos, pois sob certas condições passam de moderadores a iniciadores de um processo destrutivo. Para evitar isso, é necessário que a densidade da corrente de corrosão seja maior do que aquela na qual a passivação absoluta das seções de anodo é formada. A concentração do passivador não deve cair abaixo de um determinado valor, caso contrário a passivação pode não ocorrer ou será incompleta. A última opção está repleta de grande perigo, porque causa uma redução na superfície do ânodo, um aumento na profundidade e velocidade de destruição do metal porpequenas áreas.

Requisitos

Acontece que a proteção efetiva pode ser fornecida se a concentração do inibidor anódico for mantida acima do valor máximo em todas as áreas do produto que está sendo protegido. Estas substâncias são bastante sensíveis ao nível de pH do meio. Cromatos e nitratos são mais comumente usados em trocadores de calor e para fornecer proteção à superfície do tubo.

Inibidores Catódicos

Em termos de efeito protetor, essas substâncias são menos eficazes que as anódicas. Sua ação se baseia no fato de que a alcalinização local do meio leva à formação de produtos insolúveis nos sítios catódicos, que isolam parte da superfície da solução. Tal substância pode ser, por exemplo, bicarbonato de cálcio, que em meio alcalinizado libera carbonato de cálcio na forma de um precipitado difícil de dissolver. O inibidor de corrosão catódica, cuja composição depende do ambiente de uso, não leva a um aumento de processos destrutivos mesmo que o conteúdo seja insuficiente.

Variedades

Em meios neutros, as substâncias inorgânicas geralmente atuam como inibidores catódicos e anódicos, mas em soluções fortemente ácidas não são capazes de ajudar. Como moderadores na produção de ácidos, são utilizadas substâncias orgânicas, nas quais as moléculas contêm grupos específicos ou polares, por exemplo, aminas, tiouréia, aldeídos, sais carbonatos e fenóis.

De acordo com o mecanismoEsses inibidores de corrosão diferem em seu caráter de adsorção. Após a adsorção nos sítios do cátodo ou ânodo, eles dificultam muito a descarga de íons de hidrogênio, bem como a reação de ionização do metal. Em grande parte, o efeito protetor é baseado na temperatura, concentração, tipo de ânion ácido, bem como na concentração de íons de hidrogênio. Eles são mais frequentemente adicionados em pequenas quantidades, porque o efeito protetor de vários inibidores orgânicos em altas concentrações pode até ser perigoso.

Por exemplo, um composto orgânico chamado "Penta-522" é solúvel em óleo e água. É capaz de fornecer um grau de proteção de mais de 90% com um consumo de apenas 15-25 gramas por tonelada. O inibidor de corrosão produzido sob a marca "Amincor" é um produto de esterificação de ácidos carboxílicos, não volátil, não possui odor desagradável e não é tóxico. Sua dosagem é determinada somente após estabelecer quão corrosivo é o ambiente real.

Impacto no metal

Este grupo de métodos de proteção envolve o uso de uma variedade de revestimentos. Estes são pintura, metal, borracha e outros tipos. São aplicados de diferentes formas: pulverização, galvanização, goma e outros. Você pode considerar cada um deles.

A goma é comumente entendida como proteção contra corrosão por meio de revestimentos de borracha, que muitas vezes são necessários na indústria de cloro. Os compostos de borracha aumentaram a resistência química e fornecem proteção confiável de recipientes, banhos e outros equipamentos químicos contra exposição ameios agressivos e corrosão. A goma é tanto a frio quanto a quente, que é realizada pelo método de vulcanização de misturas epóxi e fluoroplásticas.

É importante não só escolher corretamente, mas também aplicar um inibidor de corrosão. Os fabricantes geralmente dão instruções bastante claras sobre isso. No momento, além da deposição galvânica, o método de deposição em alta velocidade tornou-se bastante difundido. Com sua ajuda, uma gama bastante ampla de tarefas é resolvida. Materiais em pó podem ser aplicados para obter revestimentos com várias propriedades.

Proteção de equipamentos

As questões relacionadas à proteção de equipamentos químicos são bastante específicas e, portanto, requerem um estudo muito cuidadoso. A escolha do material para obter um revestimento de alta qualidade requer uma análise do estado da superfície, da composição do ambiente, das condições de operação, do grau de agressividade, das condições de temperatura etc. Às vezes, em “ambientes baixos”, há um parâmetro crítico que dificulta a escolha do tipo de cobertura, por exemplo, vaporizar até mesmo uma vez a cada poucos meses um tanque de propano. É por isso que cada ambiente agressivo exige a seleção de tal formador de filme e componentes de revestimento que se caracterizam pela resistência ao reagente.

Opinião minoritária

Especialistas dizem que é impossível comparar os métodos de pulverização gás-térmica entre si, e ainda mais dizer que um deles é melhor que o outro. Cada um deles tem certas vantagens e desvantagens, e o resultadoos revestimentos possuem propriedades diferentes, o que indica sua capacidade de resolver algumas de suas tarefas. A composição ideal pela qual os inibidores de corrosão devem ser caracterizados, bem como o método de sua aplicação, são selecionados dependendo do caso específico.

Nas empresas da indústria química, esse método é usado com mais frequência no processo de reparos atuais. Mesmo que sejam usados inibidores de corrosão ácida, a superfície do metal deve primeiro ser devidamente preparada. Esta é a única maneira de garantir uma cobertura de alta qualidade. O jateamento pode ser usado antes da aplicação direta do material de pintura para garantir uma superfície suficientemente áspera.

A cada ano mais e mais novidades aparecem no mercado, e há uma escolha considerável. No entanto, os químicos devem decidir o que será mais lucrativo - realizar a proteção oportuna dos equipamentos ou a substituição completa de todas as estruturas.