Inhibiteurs de corrosion. Méthodes de protection contre la corrosion

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Chaque année, environ un quart de tout le métal produit dans le monde est perdu en raison du développement et de l'apparition de processus de corrosion. Les coûts associés à la réparation et au remplacement des équipements et des communications des industries chimiques dépassent souvent de plusieurs fois le coût des matériaux nécessaires à leur fabrication. La corrosion est appelée la destruction spontanée des métaux et de divers alliages sous l'influence de l'environnement. Cependant, vous pouvez vous protéger de ces processus. Il existe différentes façons de se protéger contre la corrosion, ainsi que les types d'exposition. Dans l'industrie chimique, les types de corrosion les plus courants sont les corrosions gazeuse, atmosphérique et électrochimique.

Hors de la situation

Le choix d'une méthode de lutte dans ce cas dépend non seulement des caractéristiques du métal lui-même, mais également de ses conditions de fonctionnement. Les méthodes de protection contre la corrosion sont sélectionnées en fonction de certains facteurs, cependant, même ici, un certain nombre de difficultés surviennent souvent. Un problème particulier est associé au choix d'une option pour un environnement multi-composants avecparamètres qui changent au cours du processus. C'est assez courant dans l'industrie chimique. Les méthodes de protection contre la corrosion utilisées dans la pratique sont divisées en fonction de la nature de leur impact sur l'environnement et le métal.

Impact environnemental

Même au Moyen Âge, des substances spéciales sont devenues connues, qui ont été introduites en quantités relativement faibles, ce qui a permis de réduire l'agressivité de l'environnement corrosif. À ces fins, il était d'usage d'utiliser des huiles, des résines et de l'amidon. Au cours de la dernière période, de plus en plus de nouveaux inhibiteurs de corrosion sont apparus. Pour le moment, uniquement en Russie, vous pouvez compter des dizaines de leurs fabricants. Les inhibiteurs de corrosion des métaux sont assez répandus en raison de leur coût abordable. Ils sont plus efficaces dans les systèmes où il y a un volume constant ou faible d'environnement corrosif, comme les réservoirs, les réservoirs, les systèmes de refroidissement, les chaudières à vapeur et autres usines chimiques.

Propriétés

Les inhibiteurs de corrosion peuvent être de nature organique ou inorganique. Ils peuvent protéger contre l'exposition aux milieux liquides ou à l'exposition aux gaz. Les inhibiteurs de corrosion dans l'industrie pétrolière sont dans la plupart des cas associés à l'inhibition des processus anodiques et cathodiques de dommages électrochimiques, à la formation de films passivants et protecteurs. Vous pouvez considérer l'essence de ceci.

Les inhibiteurs de corrosion des anodes agissent sur la base de la passivation des zones anodiques de la surface métallique corrodée, ce qui est à l'origine de l'apparition du nom de passivateurs. En tant que tel, il est traditionneldes oxydants d'origine inorganique sont utilisés: nitrates, chromates et molybdates. Ils sont facilement réduits sur les surfaces cathodiques, ce qui les rend similaires aux dépolariseurs, réduisant le taux de transition anodique dans une solution contenant des ions métalliques corrosifs.

Les modérateurs d'anode sont également des composés qui ne se caractérisent pas par la présence de propriétés oxydantes: polyphosphates, phosphates, benzoate de sodium, silicates. Leur action en tant qu'inhibiteurs ne se manifeste qu'en présence d'oxygène, qui joue le rôle de passivant. Ces substances entraînent l'adsorption d'oxygène sur les surfaces métalliques. De plus, ils provoquent une inhibition du processus de dissolution anodique en raison de la formation de films protecteurs, constitués de produits difficilement solubles de l'interaction de l'inhibiteur et des ions métalliques passant en solution.

Caractéristiques

Les inhibiteurs de corrosion anodique des métaux sont généralement classés comme dangereux, car dans certaines conditions, ils se transforment de modérateurs en initiateurs d'un processus destructeur. Pour éviter cela, il est nécessaire que la densité du courant de corrosion soit supérieure à celle à laquelle se forme la passivation absolue des sections d'anode. La concentration du passivant ne doit pas tomber en dessous d'une certaine valeur, sinon la passivation peut ne pas se produire, ou elle sera incomplète. Cette dernière option est très dangereuse, car elle entraîne une réduction de la surface de l'anode, une augmentation de la profondeur et de la vitesse de destruction du métal parpetites zones.

Exigences

Il s'avère qu'une protection efficace peut être assurée si la concentration de l'inhibiteur anodique est maintenue au-dessus de la valeur maximale dans toutes les zones du produit à protéger. Ces substances sont assez sensibles au niveau de pH du milieu. Les chromates et les nitrates sont les plus couramment utilisés dans les échangeurs de chaleur et pour assurer la protection de la surface des tuyaux.

Inhibiteurs cathodiques

En termes d'effet protecteur, ces substances sont moins efficaces que les anodiques. Leur action repose sur le fait que l'alcalinisation locale du milieu conduit à la formation de produits insolubles aux sites cathodiques, qui isolent une partie de la surface de la solution. Une telle substance peut être par exemple du bicarbonate de calcium qui libère en milieu alcalinisé du carbonate de calcium sous la forme d'un précipité difficilement soluble. L'inhibiteur de corrosion cathodique, dont la composition dépend de l'environnement d'utilisation, n'entraîne pas d'augmentation des processus destructeurs même si la teneur est insuffisante.

Variétés

Dans les milieux neutres, les substances inorganiques agissent souvent comme des inhibiteurs cathodiques et anodiques, mais dans les solutions fortement acides, elles ne peuvent pas aider. En tant que modérateurs dans la production d'acides, des substances organiques sont utilisées, dans lesquelles les molécules contiennent des groupes spécifiques ou polaires, par exemple des amines, de la thiourée, des aldéhydes, des sels de carbonate et des phénols.

Selon le mécanismeCes inhibiteurs de corrosion diffèrent par leur caractère d'adsorption. Après adsorption sur les sites cathodiques ou anodiques, ils gênent fortement l'évacuation des ions hydrogène, ainsi que la réaction d'ionisation du métal. Dans une large mesure, l'effet protecteur est basé sur la température, la concentration, le type d'anion acide, ainsi que la concentration d'ions hydrogène. Ils sont le plus souvent ajoutés en petites quantités, car l'effet protecteur d'un certain nombre d'inhibiteurs organiques à fortes concentrations peut même être dangereux.

Par exemple, un composé organique appelé "Penta-522" est soluble dans l'huile et l'eau. Il est capable de fournir un degré de protection de plus de 90 % à une consommation de seulement 15 à 25 grammes par tonne. L'inhibiteur de corrosion produit sous la marque "Amincor" est un produit d'estérification d'acides carboxyliques, qui est non volatil, n'a pas d'odeur désagréable et est non toxique. Son dosage n'est déterminé qu'après avoir établi à quel point l'environnement réel est corrosif.

Impact sur le métal

Ce groupe de méthodes de protection implique l'utilisation d'une variété de revêtements. Ce sont la peinture, le métal, le caoutchouc et d'autres types. Ils sont appliqués de différentes manières: pulvérisation, galvanisation, gommage et autres. Vous pouvez considérer chacun d'eux.

Le gommage est communément compris comme une protection contre la corrosion grâce à des revêtements en caoutchouc, ce qui est souvent requis dans l'industrie du chlore. Les composés de caoutchouc ont une résistance chimique accrue et offrent une protection fiable des conteneurs, des bains, ainsi que d'autres équipements chimiques contre l'exposition àmilieux agressifs et corrosion. Le gommage est à froid, ainsi qu'à chaud, qui est réalisé par la méthode de vulcanisation de mélanges époxy et fluoroplastiques.

Il est important non seulement de choisir correctement, mais aussi d'appliquer un inhibiteur de corrosion. Les fabricants donnent généralement des instructions assez claires à ce sujet. À l'heure actuelle, en plus du dépôt galvanique, la méthode de dépôt à grande vitesse s'est largement répandue. Avec son aide, un éventail assez large de tâches est résolu. Des matériaux en poudre peuvent être appliqués pour obtenir des revêtements aux propriétés variées.

Protéger l'équipement

Les questions liées à la protection des équipements chimiques sont assez spécifiques et nécessitent donc une étude très approfondie. Le choix du matériau pour obtenir un revêtement de qualité nécessite une analyse de l'état de surface, de la composition de l'environnement, des conditions opératoires, du degré d'agressivité, des conditions de température, etc. Parfois, dans les «environnements bas», il existe un paramètre critique qui rend difficile le choix du type de couverture, par exemple, vaporiser même une fois tous les quelques mois un réservoir de propane. C'est pourquoi chaque environnement agressif nécessite le choix d'un tel agent filmogène et de tels composants de revêtement qui se caractérisent par une résistance au réactif.

Opinion minoritaire

Les spécialistes disent qu'il est impossible de comparer les méthodes de projection gaz-thermique entre elles, et encore plus de dire que l'une est meilleure que l'autre. Chacun d'eux présente certains avantages et inconvénients, et les résultats qui en résultentles revêtements ont des propriétés différentes, ce qui indique leur capacité à résoudre certaines de leurs tâches. La composition optimale par laquelle les inhibiteurs de corrosion doivent être caractérisés, ainsi que la méthode de leur application, sont sélectionnés en fonction du cas spécifique.

Dans les entreprises de l'industrie chimique, cette méthode est utilisée le plus souvent dans le processus de réparations en cours. Même si des inhibiteurs de corrosion acides sont utilisés, la surface métallique doit d'abord être correctement préparée. C'est le seul moyen de garantir une couverture de haute qualité. Le sablage peut être utilisé avant l'application directe du matériau de peinture pour assurer une surface suffisamment rugueuse.

Chaque année, de plus en plus de nouveaux développements apparaissent sur le marché, et le choix est considérable. Cependant, les chimistes doivent décider ce qui sera le plus rentable - effectuer une protection rapide de l'équipement ou un remplacement complet de toutes les structures.