Ингибиторная защита горячеоцинкованной стали молибдатом аммония

Белорусский государственный технологический университет, Минск

Для защиты от коррозии газо- и нефтепроводов, сохранения металлоизделий в межоперационный период, а также при использовании металлического оборудования в водно-солевых, кислотных, щелочных, водно-органических и органических средах используются ингибиторы коррозии. Метод ингибирования, как правило, отличается высокой экономичностью, легкостью производственного внедрения без изменения ранее принятого технологического режима и обычно не предусматривает для своей реализации специального дополнительного оборудования.

Наиболее распространенными ингибиторами коррозии черных и цветных металлов являются небезопасные хроматы и бихроматы натрия. Целью данных исследований является поиск и исследование экологически безопасных ингибиторов, содержащих оксоанионы переходных металлов, для защиты от коррозии горячеоцинкованной стали в нейтральных и слабощелочных средах.

Исследование коррозионной стойкости горячеоцинкованной стали проводили в 3 % растворе NaCl без и с молибдатом аммония (NH₄)₆Mo₇O₂₄?4H₂O при следующих концентрациях: 0,009, 0,018, 0,035, 0,053, 0,106, 0,177, 0,265, 0,530, 1,059 г/дм³. В качестве методов исследования в работе использованы весовой метод (ГОСТ 9.907-2007) и электрохимический с определением стационарного потенциала коррозии. Для определения группы стойкости цинка весовой показатель коррозии пересчитывали в глубинный. Эффективность действия ингибитора определяли по величине защитного эффекта (Z), который рассчитывали по формуле:

где K_m,o и K_m – скорость растворения металла в среде без ингибитора и с ингибитором соответственно, г/(м²?ч).

Введение ингибиторов в агрессивную среду вызывает изменение состояния поверхности корродирующего металла, а также влияет на кинетику электродных реакций, определяющих процесс его саморастворения. Значения стационарного потенциала оцинкованной стали в коррозионной среде без и в присутствии ингибитора спустя 10–20 ч смещаются в электроположительную сторону относительно начального потенциала на 30–50 мВ и находятся в пределах -0,96 – -0,995 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Введение в исследуемую среду молибдата аммония вызывает смещение в электроположительную сторону стационарного потенциала цинка на 10-65 мВ, что может указывать на замедление анодного процесса растворения цинка.

При введении в 3 % раствор NaCl молибдата аммония процесс коррозии цинка замедляется в 2,1 раза при концентрации ингибитора 0,053 г/дм³ и в 4,5 раза при концентрации 0,265 г/дм³. Защитный эффект ингибиторной защиты при концентрации молибдата аммония 0,265 г/дм³ достигает 80%. Глубинный показатель коррозии горячеоцинкованной стали в исследуемой среде принимает следующие значения: 0,229 мм/год для концентрации ингибитора 0,053 г/дм³ и 0,161 мм/год для 0,265 г/дм³, цинк относится к группе пониженно-стойких металлов.

Таким образом, введение ингибитора коррозии (NH₄)₆Mo₇O₂₄?4H₂O в количестве 0,265–1,0 г/дм³ в перекачиваемые нейтральные среды оцинкованных водопроводных труб и в резервуары для хранения водных сред позволит увеличить их срок службы, а также сократить частоту проведения коррозионного мониторинга на стадии эксплуатации оборудования.