Увеличение степени защиты стали от коррозии в нейтральных и кислых средах
Рисунок 6.5 – Результаты эксперимента.
Из приведенного графика, очевидно, что вид зависимости между массой образца и напряжением контура, не зависит от параметров среды и хода протекания процесса. Вид данной кривой будет зависеть, только от параметров установки, температуры протекания процесса и материала из которого выполнен образец.
Рассчитанные значения масс образцов по предложенному уравнению, различаются от результатов взвешивания не более чем на пол процента.
Сопоставим результаты расчета скоростей коррозии данные представим в виде таблицы.
Таблица 6.5 – Сопоставление результатов расчета
Среда |
Концентрация ингибитора мг/дм3 |
Скорость коррозии – гравиметрический метод г/м2·час |
Скорость коррозии – индуктивный датчик |
Ошибка % |
Нейтральная |
0 |
0,8370 |
0,8375 |
0,179 |
200 |
0,022 |
0,0198 |
7,183 | |
250 |
0 |
--- |
--- | |
Кислая |
0 |
243,3639 |
244,1024 |
0,303 |
500 |
36,5423 |
36,6478 |
0,288 | |
2000 |
5,8157 |
5,8268 |
0,192 |
Из приведенных данных видно, что предложенный датчик обеспечивает высокую сходимость результатов, при скорости коррозии не ниже 0,5 г/м2·час.
7. Методическая часть
Описание синтеза борат метилфосфита
В трехгорлый реактор, снабженный термометром, обратным холодильником, капилляром, загружали 57,7 г (0,93 моль) борной кислоты и 307,8 г (2,79 моль) диметилфосфита . Синтез вели при температуре 110–120 °С в течении двух часов до полной отгонки метилового спирта. Непрореагировавший диметилфосфит отгоняли под вакуумом при температуре 180оС в течение часа. Продукт реакции представляет собой вязкую неокрашенную жидкость, хорошо растворимую в воде, диметилформамиде, ацетоне, спиртах.
Описание кинетических исследований
В трехгорлый реактор, снабженный термометром, обратным холодильником, капилляром, загружали 57,7 г (0,93 моль) борной кислоты и 307,8 г (2,79 моль) диметилфосфита. При температуре 90, 100, 110, 120°С в течении двух часов измеряли объем выделившегося метанола.
Определение защитной способности в нейтральных средах.
Определяли по ГОСТ 9.506–87 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, по ГОСТ 2789–73 отшлифованные до шероховатости 0,4 мкм, обезжиривают, взвешивают на аналитических весах с погрешностью 0,0001 г. Подготовленные образцы формируют в серию по 3 шт. в каждой:
1 серия – для определения скорости коррозии в отсутствии ингибитора;
2 серия – для определения скорости коррозии в присутствии ингибитора с концентрацией 0,02%;
3 серия – то же для ингибитора с концентрацией 0,025%;
В установку для испытаний, представляющую собой стеклянный сосуд вместимостью 2000 см3 с держателем для крепления образцов стеклянной мешалки с двумя лопастями, приводимой во вращение электромотором. Наливают 1000 мл модели минерализованной 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.
Сосуд с раствором нагревают в термостате до температуры 40°С. Ингибитор вводят в сосуд с раствором кислоты при комнатной температуре. После достижения соответствующей температуры загружают образцы. При этом колебания температуры во время испытаний не должны превышать ±2°С. Одновременно подключают мешалку. Испытание проводит в течение 360±1 мин. После испытаний все образцы серии одновременно извлекают из раствора и промывают проточной водой.
Шлам с поверхности образцов снимают (например, мягкой карандашной резинкой).
Образцы обрабатывают по ГОСТ 2789–73 и взвешивают каждый образец.
Обработка результатов испытаний:
Удельную потерю массы каждого образца (М), г/м2, вычисляют по формуле
,
где m1 – масса образца до травления, г; m2 – масса образца после травления, г; S – площадь протравленной поверхности образца, м2.
Значения усредняют для серии образцов, получая среднюю удельную потерю массы образцов .
Скорость коррозии (v), г/м2·ч, для каждой серии образцов вычисляют по формуле
где – усредненная удельная потеря массы для каждой серия образцов, г/м2; τ – продолжительность травления серии образцов, ч.
Степень защиты ингибиторов (Z) в процентах вычисляют по формуле
где v0 – скорость коррозии серии образцов при травлении без ингибитора, г/м2·ч; vi – скорость коррозии серии образцов при травлении с ингибитором, г/м2·ч.
Определение защитной способности в кислых средах.
Определяли по ГОСТ 9.505.–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, по ГОСТ 2789–73 отшлифованные до шероховатости 0,4 мкм, обезжиривают, взвешивают на аналитических весах с погрешностью 0,0001 г. Подготовленные образцы формируют в серию по 3 шт. в каждой:
1 серия – для определения скорости коррозии в отсутствии ингибитора;
2 серия – для определения скорости коррозии в присутствии ингибитора с концентрацией 0,05%;
3 серия – то же для ингибитора с концентрацией 0,2%;
В установку для испытаний, представляющую собой стеклянный сосуд вместимостью 500 см3 с держателем для крепления образцов стеклянной мешалки с двумя лопастями, приводимой во вращение электромотором. Наливают 100 мл 10н раствора соляной кислоты.