Увеличение степени защиты стали от коррозии в нейтральных и кислых средах
Рисунок 6.1 – Зависимость выхода метанола от продолжительности реакции.
Рисунок 6.2 – Зависимость обратной величины количества реакционного метанола от времени.
Условия синтеза: борная кислота : диметилфосфит =1:3 (моль/моль), [СБК] = 0,93 моль, [Сдмф] = 2,79 моль. Температура: 363 К; 373 К; 383 К; 393 К.
Таким образом, скорость реакции пропорциональна концентрациям борной кислоты и диметилфосфита в первой степени и сопровождается образованием промежуточных комплексов.
Установлено, что кинетическая вязкость и молекулярная масса снижаются с увеличением количества диметилфофита в реакционной массе, что позволяет судить о прохождении реакции олигомеризации.
Поскольку анаморфоза в координатах ln(Кср) – ( 1/Т ) представлена линейной зависимостью, то активационные параметры поликонденсации подчиняются уравнению Аррениуса (рис.6.3).
Рисунок 6.3 – Температурная зависимость скорости реакции борной кислоты с диметилфосфитом
Расчет энергии активации и термодинамических параметров реакции проводили с использованием метода наименьших квадратов. Полученные значения констант средних скоростей реакции сведем в таблицу.
Таблица 6.1 – Активационные параметры реакции
Температура, К |
Кср·102, л/моль·с |
Еакт, кДж/моль |
363 |
0,1476 |
12,449 |
373 |
0,5699 | |
383 |
2,1197 | |
393 |
3,6655 |
6.4 Определение степени защиты
Определение степени защиты борат метилфосфита в нейтральных средах определяли по ГОСТ 9.506-87 (СТ СЭВ 57733–86) гравиметрическим методом, на образцах изготовленных из стали Ст3 в виде полоски труб длинной 45 мм диаметром 20 мм и толщиной стенки 2 мм (по ГОСТ 1050–74). Заранее подготовленные образцы, отшлифованные до шероховатости 0,4 мкм, обезжиривают и взвешивают на аналитических весах.
В качестве коррозионной среды использовалась модель минерализованной пластовой воды, плотностью 1,12 г/см3, состава г/дм3:
кальций хлористый 6-водный –34,00
магний хлористый 6-водный по ГОСТ 4209-77 –17,00
натрий хлористый по ГОСТ 4233-77 –163,00
кальций сернокислый 2-водный по ГОСТ 3210-77 –0,14
Приготовленной на дистиллированной воде, используя реактивы квалификации ч.д.а.
Испытания проводили при температуре 40 оС, в течении 6 часов, в средах без ингибитора и с ингибитором концентрацией 200 мг/дм3 и 250 мг/дм3.
Результаты испытаний представим в таблице:
Таблица 6.2 – Результаты испытаний борат метилфосфита в нейтральной среде
№ |
Концентрация ингибитора, мг/дм3 |
mнач, г |
mкон, г |
Скорость коррозии, г/м2·час |
Скорость коррозии средняя, г/м2·час |
Защитный эффект % |
1 |
--- |
30,0856 |
30,0714 |
0,838 |
0,838 |
--- |
2 |
30,1247 |
30,1105 |
0,840 | |||
3 |
30,0985 |
30,0843 |
0,836 | |||
1 |
200 |
30,0758 |
30,0754 |
0,021 |
0,022 |
97,3 |
2 |
30,1054 |
30,1050 |
0,022 | |||
3 |
30,1197 |
30,1193 |
0,023 | |||
1 |
250 |
30,1612 |
30,1612 |
0 |
0 |
100 |
2 |
30,1143 |
30,1143 |
0 | |||
3 |
30,1529 |
30,1529 |
0 |
Определение степени защиты борат метилфосфита в кислых средах определяли по ГОСТ 9.505-87 (СТ СЭВ 5296–85) гравиметрическим методом, на образцах изготовленных из стали Ст3 в виде полоски труб длинной 45 мм диаметром 20 мм и толщиной стенки 2 мм (по ГОСТ 1050–74). Заранее подготовленные образцы, отшлифованные до шероховатости 0,4 мкм, протравливают в растворе серной кислоты, обезжиривают и взвешивают на аналитических весах.
В качестве агрессивной среды использовался 1,5н раствор соляной кислоты.
Испытания проводили при температуре 40оС, в течении 60 минут, в средах без ингибитора и с ингибитором концентрацией 500 мг/дм3 и 2000 мг/дм3.
Результаты испытаний представим в таблице:
Таблица 6.3 – Результаты испытаний борат метилфосфита в кислых средах
№ |
Концентрация ингибитора, мг/дм3 |
mнач, г |
mкон, г |
Скорость коррозии, г/м2·час |
Скорость коррозии средняя, г/м2·час |
Защитный эффект % |
1 |
--- |
30,0905 |
29,3999 |
244,41 |
244,07 |
--- |
2 |
30,1165 |
29,4267 |
243,85 | |||
3 |
30,1039 |
29,4148 |
243,94 | |||
1 |
500 |
30,0680 |
29,9639 |
36,66 |
36,61 |
86 |
2 |
30,1078 |
30,0043 |
36,58 | |||
3 |
30,1292 |
30,0261 |
36,59 | |||
1 |
2000 |
30,1712 |
30,1547 |
5,87 |
5,86 |
97,9 |
2 |
30,1133 |
30,0968 |
5,85 | |||
3 |
30,1607 |
30,1443 |
5,85 |