Физико-химические аспекты защиты стали от кислотной коррозии производным триазола при повышенных температурах

• Автор: Лучкин, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава I. Защита стали органическими соединениями в растворах минеральных кислот при повышенных температурах (обзор литературы)
1.1. Торможение коррозии металлов в кислых средах органическими соединениями при повышенных температурах
1.2. Современные представления о механизме защитного действия ингибиторов высокотемпературной кислотной коррозии стали
Заключение по главе I
Глава II. Объекты и методы исследования
II. 1. Объекты исследования
11.2. Методы исследования
11.3. Математическая обработка экспериментальных результатов
Глава III. Влияние ингибитора ИФХАН-92 на электродные реакции низкоуглеродистой стали в растворах минеральных кислот
III. 1. Соляная кислота
III. 2. Серная кислота
Заключение по главе III
Глава IV. Адсорбция ингибитора ИФХАН-92 на низкоуглеродистой стали в растворах соляной и серной кислот.
IV. 1. Термодинамика и кинетика адсорбции ингибитора ИФХАН-
на катодно-поляризуемой стали из кислых растворов
IV.2. Изучение свойств, состава и структуры поверхностных слоев формируемых ингибитором ИФХАН-92 на стали в растворах минеральных кислот

Заключение по главе IV
Глава V. Влияние ингибитора ИФХАН-92 на удаление окалины при сернокислотном травлении стали
Заключение по главе V
Глава VI. Разработка ингибирующих композиций на основе ингибитора ИФХАН-92 для защиты стали в растворах минеральных кислот при повышенных температурах (до 200°С)
VI. 1. Соляная кислота £
VI. 2. Серная кислота
Заключение по главе VI ]
Выводы
Список используемой литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Большие потери характерны для таких отраслей производства, как нефтяная и газовая промышленность, вододобыча, металлургия. В этих отраслях по некоторым данным сосредоточено около 45-50% всего металлофонда РФ. Для травления металлов, обработки призабойной зоны нефтеносных, газоносных и водоносных пластов, установки кислотных ванн как правило применяют растворы соляной и серной кислот. Необходимо отметить, что довольно часто эти процессы протекают при температурах не ниже 80°С. В таких условиях растворы минеральных кислот причиняют значительный урон металлическим конструкциям и часто приводят к дорогостоящему ремонту или полной замене оборудования.
Наиболее распространенным способом защиты металлов от кислотной коррозии является применение ингибиторов коррозии. Существует множество разнообразных ингибиторов кислотной коррозии, которые защищают металлы при температурах до 80°С. Но в настоящее время в нашей стране не выпускается ни одного ингибитора кислотной коррозии, который рекомендуется для защиты стали при температурах выше 100°С и соответствует жестким технологическим, санитарным и экологическим требованиям современного производства. Создание такого ингибитора делает возможным проведение автоматического кислотного травления окалины, осуществляя его при температурах выше 100°С, что интенсифицирует процесс, и позволит проводить кислотную обработку призабойных пластов с температурами до 160°С.
В качестве основы для создания ингибиторов кислотной коррозии стали для температур выше 100°С нами выбрано производное триазола. Триазолы обладают высокой устойчивостью к действию кислот и термически стабильны, что важно для высокотемпературных ингибиторов, а также

охлаждения автоклава, эти опыты дублировали с 10 мин выдержкой при заданной Т Скорость коррозии за 30, 60 и 120 мин рассчитывали по разнице в убыли массы образцов при 40, 70 и 130 мин выдержке в автоклаве при соответствующей ? и убыли массы при 10 мин испытаниях. На экспериментальную точку брали 3-6 образцов.
Эффективность ингибиторов оценивали по величинам коэффициента торможения у = ко/км и степени защиты 7 = [(ко - кт)! к{)-100%, где к{) и к,„ -скорость коррозии в фоновом растворе и в растворе с изучаемой добавкой [57].
Электрохимические измерения проводили на стационарном цилиндрическом электроде из стали 20 (0,72 см ) в деаэрированных аргоном
2,0 М НС1 и Н28С>4 при ? = 20-100 °С. Потенциалы стального электрода измеряли относительно хлоридсеребрянного электрода и пересчитывали на нормальную водородную шкалу. Предварительно электрод выдерживали 30 мин в исследуемом растворе, затем при помощи потенциостата 1РС-РКО МБ последовательно снимали кривые анодной и катодной поляризации со скоростью динамического сканирования потенциала 0,0005 В/с. Эксперимент проводился в трехэлектродной электрохимической ячейке, температура в которой поддерживалась от термостата.
Эффективность влияния ингибиторов на электродные реакции оценивали по величинам коэффициента торможения у = /(//,„ и степени защиты Z = [(ф - /,„)/ /0]-Ю0%, где г0 и г„, - плотности электродных токов в фоновом растворе и в растворе с изучаемой добавкой.
Для количественной оценки влияния добавок на ингибиторы рассчитывали коэффициенты взаимовлияния компонентов смесей [57]: