Электронная библиотека
Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина

     
?

Детальная информация
Карточка Таблица RUSMARC

СЕЛИХОВА, НАДЕЖДА РОМАНОВНА. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНГИБИТОРОВ СЕРОВОДОРОДНОЙ И УГЛЕКИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ В ИМИТАТАХ ПЛАСТОВЫХ ВОД [Электронный ресурс]: бакалаврская работа: 04.03.01 Химия: Химия твердого тела и химия материалов: Очная форма обучения / Н. Р. СЕЛИХОВА; ТГУ им. Г. Р. Державина ; науч. рук. к. х. н., доцент, А. А. Урядников. — Электрон. текстовые дан. (1 файл). — Тамбов, 2022. — Загл. с титул. экрана. — <URL:https://elibrary.tsutmb.ru/dl/docs/vkr11940.pdf>.

Дата создания записи: 20.06.2022

Тематика: сероводородная коррозия; углекислотная коррозия; ингибитор; сталь

Коллекции: Выпускные квалификационные работы (бакалавриат)

Разрешенные действия: –

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети Действие 'Загрузить' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ФБ ТГУ МО Прочитать Печать Загрузить
Интернет МО Прочитать Печать Загрузить
Интернет Читатели Прочитать
-> Интернет Анонимные пользователи

Оглавление

  • 1.1 Механизмы протекания коррозионного процесса
  • Сероводород – агрессивный газ, провоцирующий кислотную коррозию, которую в этом случае называют сероводородной коррозией. Растворяясь в воде, образует слабую кислоту, может вызвать точечную коррозию присутствии кислорода или углекислого газа. Сероводо...
  • Сероводород прекрасно растворим, из-за этого в местах с содержанием большого количества сероводорода происходим снижение водородного показателя водной фазы. В связи с этим сероводород находится в молекулярной форме.
  • Одна из особенностей сероводорода образовывать промежуточные поверхностные соединения, которые выполняют роль катализаторов.
  • Происходит уменьшение перенапряжения водорода за счет разряда водорода из молекулы H2S. Фольмер предложил следующую схему разряда:
  • а) 2,𝐻-2.𝑆+ ē ( ,𝐻-2. + 2 ,𝐻𝑆-−.
  • б) ,𝐻𝑆-−. + ,𝐻-3.,𝑂-+.( ,𝐻-2.𝑆 + ,𝐻-2.O
  • Возможно другая схема процесса [4]:
  • а) ,𝐻-2.𝑆+ 2ē → ,𝐻-адс. + ,𝑆-2−.
  • б) ,𝑆-2−. + ,𝐻-3.,𝑂-+. → ,𝐻-2.𝑆 + ,𝐻-2.O
  • Механизм катодной реакции с участием сероводорода представляет собой [6]:
  • Процесс лимитируется реакцией в), т.к. она является самой медленной.
  • Гидросульфиды металлов хорошо растворяются в воде, а сульфиды практически не растворимы, таким образом при коррозии на поверхности накапливаются преимущественно сульфиды металла.
  • Анодная ионизация железа с участием сероводорода имеет следующий вид:
  • 1. Реакцию растворения железа можно описать согласно механизму, предложенному Иофа З.А. [7]
  • В результате реакции, а) предположительно приводит к ослаблению связи между атомами железа и облегчению их ионизации. Образующийся комплекс в реакции б) разлагается в ходе реакции в), и сероводород регенерирует.
  • Также происходит увеличение анодного процесса причиной этого является сдвиг в отрицательную сторону электродного потенциала железа. [9]
  • 2. И.Л. Розенфельд [10] объяснял ускорение анодного процесса образованием промежуточного комплекса ,𝐹𝑒(𝐻-2.,𝑆)-адс.. Отличного от состава комплекса который представлен в первом механизме. Образование идет по следующему механизму:
  • Сероводородная коррозия вызывает растрескивание двух видов: сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением (СКРН) и водородиндуцированного растрескивания (ВИР).
  • КРН вызывают атомы водорода, они проникают в глубь металла, водород молизует, и если металл не обладает высокой пластичностью, то происходит растрескивание металла.
  • ВИР происходит в не прочных сталях, водород проникает в металл, происходит реакция рекомбинации, в дальнейшем водород накапливается в дефектах структуры в виде молекулы, тем самым создавая давление и внутренне напряжение.
  • 1.1.1 Механизм процесса углекислотной коррозии
  • В присутствии СО2 в зависимости от условий может наблюдаться общая коррозия, щелевая, питтинг, мелкий питтинг, коррозионное растрекивание. Выделяются две характерные особенности действия диоксида углерода:
  • 1) Увеличение скорости выделения водорода на катоде.
  • 2) Образование карбонатно-оксидных пленок.
  • Процесс коррозии стали в обескислороженной водной среде, содержащей СО2, является электрохимическим.
  • Его механизм, существенно отличается от процессов в растворах сильных кислот. При одинаковом значении рН коррозия в углекислотной среде протекает более интенсивно, что объясняется либо снижением рН в приэлектродном слое за счет диссоциации молекул Н2С...
  • Механизмы катодного процесса при углекислотной коррозии стали: гомогенный и гетерогенный, приводятся в работах Кузнецова Ю.И. и Моисеевой Л.С. [11]
  • В гомогенном механизме (К1) деполяризатором является гидрокарбонат-ион.
  • В гетерогенном механизме (К2) гидротация углекислого газа идет на поверхности металла, и деполяризатором является угольная кислота.
  • Согласно К. Де Варду - Д. Миллиамсу, замедленной стадией катодного процесса с дальнейшим удалением водорода путем рекомбинации или электрохимической десорбции, является реакция и). [13]
  • Автокаталитический характер восстановления бикарбоната и угольной кислоты с одновременным разложением воды может, протекать до муравьиной кислоты или формальдегида:
  • При высоком парциальном давлении СO2 может образовываться метан. [13]
  • В дальнейшем было установлено, что в среде, где присутствует растворенный кислород возможны реакции:
  • Следует, что скорость катодного процесса при углекислотной коррозии стали может в зависимости от различных условий (давление СO2, рН, скорости движения среды, ее состава и температуры) и общий ток катодного процесса равен:
  • При высоких концентрациях , 𝐻𝐶𝑂-3-−. этот анион принимает участие в анодном процессе через реакцию комплексообразования с 𝐹,𝑒-2+. , т.е. справедлив механизм анодной реакции, предложенной в [15]:
  • В [16] стимулирующее действие кислорода объяснилjcm ускорением анодной реакции, благодаря разрушению карбонатного комплекса:
  • В своих работах Моисеева и Кузнецов разделили анодные реакции. В первую группу внесли реакции приводящие к подкислению среды, там образуется осадок со слабыми защитными свойствами:
  • Во вторую реакции, приводящие к подщелачиванию, наблюдается осадок с сильными защитными свойствами:
  • С увеличением скорости движения потока и с увеличением
  • парциального давления углекислого газа скорость коррозии увеличивается.
  • 1.1.2 Механизм процесса при совместном присутствии углекислого газа и сероводорода
  • Во многих случаях коррозия усугубляется совместным присутствием углекислого газа и сероводорода. Синхронное присутствие данных веществ в коррозионной среде увеличивает процесс разрушения металла. [12]
  • В несмешиваемых анаэробных сероводородных средах на поверхности металла образуется равномерная защитная пленка сульфида железа, которая замедляет дальнейшее протекание коррозии. Присутствие CO2 приводит к снижению этого эффекта практически к нулю. [8]...
  • Авторы [12] считают, что при совместном добавлении CO2 и H2S, реакции имеют вид:
  • Повышение парциального давления углекислого газа в смеси CO2 + H2S над 3%-ным раствором хлорида натрия вызывает появления язв и питтингов на поверхности металла. [32,33]
  • Из других источников [30] ионы , 𝐻𝐶𝑂-3-−. в небольших концентрациях ингибируют действие другого, более сильного стимулятора – ,𝐻-2.𝑆. Вероятна конкурентная адсорбция. [14,23]
  • 1.2. Способы защиты металлов от коррозии
  • Важным условием противокоррозионной защиты металлов и сплавов является уменьшение скорости коррозии. Снизить скорость коррозии можно, используя различные методы защиты металлических конструкций от разрушения. Основными из них являются:
  • 1. Защитные покрытия. Нанесение защитных металлических покрытий – один из самых распространенных методов борьбы с коррозией. Эти покрытия не только защищают от коррозии, но и придают их поверхности ряд ценных физико-механических свойств: твердость, и...
  • 2. Обработка коррозионной среды с целью снижения коррозионной активности. Этот метод позволяет целенаправленно воздействовать на коррозионную активность. [20]
  • 3. Электрохимическая защита. К этому методу борьбы с коррозией относятся методы, в основе которых лежат принципы смещения потенциала (в отрицательную или положительную сторону) защищаемого металла до значений, соответствующих крайне низким скоростям р...
  • 4. Разработка и производство новых конструкционных материалов повышенной коррозионной устойчивости.
  • 5. Разработка и изготовление новых металлических конструкционных материалов повышенной коррозионной стойкости путем ликвидирования из металла или сплава примесей, увеличивающих коррозионный процесс, или введения в сплав новых компонентов, сильно повыш...
  • 1.3 Ингибирование процесса коррозии
  • 1.3.1 Ингибирование сероводородной коррозии
  • Опыт эксплуатации оборудования, контактирующего с агрессивными средами, содержащими примеси сероводорода, углеводородных соединений, показывает, что если не защищать наиболее за действенные детали конструкций специальными средствами, то коррозионно-ме...
  • Относительно недавно был разработан ингибитор – бактерицид. Его состав был получен на основе остатка перегонки продуктов конденсации аминоэтилэтаноламина и жирных кислот, обладающий высокими ингибирующими свойствами в модельных растворах. Методами гра...
  • средах различного состава, имитирующих пластовые воды нефтяных месторождений, и бактерицидное действие относительно сульфатредуцирующих бактерий. Данный ингибирующий состав рекомендуется для использования при нефтедобыче. [19]
  • В [28] были исследованы защитные характеристики ингибиторов марки «ФЛЭК», созданных на основе различных комбинаций имидазолинов в условиях сероводородной коррозии, а также сравнение их с уже использующимися композициями сходного состава. из полученны...
  • Авторы [25] использовали для защиты азот, амин и фосфорсодержащие ингибиторы, созданные на основе местного сырья и отходов химической промышленности, а именно кубовый остаток вакуумной перегонки моноэтаноламина. По результатам исследований Осербаева А...
  • Триэтаноламиновая соль является эффективным ингибитором, ее защитных эффект составляет 99.6%.
  • Также, как ингибитор для среды, содержащей сероводород был изучен антибиотик пенициллин. Результаты исследований [1] показали, что при концентрации 500 ppm при 25 C эффективность ингибирования составляла 94,2% и снижалась с повышением температуры. К...
  • 1.3.2 Ингибирование углекислотной коррозии
  • Мыла эффективны в качестве защитных добавок. Использовать довольно сложно такой ингибитор из-за его характеристик.
  • Ингибитор СТ имеет несколько ингибиторов в своем составе. Защитный эффект составляет 90-95%.
  • Защитный эффект некоторых ингибиторов может быть объяснен тем фактом, что он не улучшает сорбцию, потому что нефть повышает гидрофобность поверхности.
  • В результате некоторые ингибиторы образуют нерастворимые соли, снижая скорость коррозии. Одним из этих ингибиторов является СЖК. [23]. В работе [17] было исследовано защитное действие ингибитора АМДОР ИК-6, представляющего собой смесь 10 % аминопарафи...
  • Авторы [36] проводили в своей работе испытания для нескольких ингибиторов: Кормастер 1035, Сонкор 9601, СНПХ 1004р, Dodicor 4712 и Азол 5010. В результате данные практически всех исследованных ингибиторов обладают достаточно высоким защитным действием...
  • Регулярно для защиты используют аминоспирты, их воздействие определяется адсорбцией на поверхности. Авторы [15] использовали алифатические карбоновые кислоты. Выяснилось, что защитные свойства возрастают с увеличением их стремления избежать контакта с...
  • 1.3.3 Совместное ингибирование сероводородной и углекислотной коррозии.
  • В настоящее время существует такое понятие, как универсальный ингибитор. Данный термин понимается как, способность таких ингибиторов тормозить сразу несколько видов коррозионного воздействия или противодействовать негативному влиянию одновременно неск...
  • Требования для универсальных ингибиторов сероводородной и углекислотной коррозии сформулировал Видгорович В.И.. Рассмотрено влияние различных добавок в агрессивных средах. [9]
  • Добавки, имеющие одновременное влияние на среды, содержащие сероводород и углекислый газ, называются универсальными.
  • Из работы [24] следует, что против сероводородной и углекислотной коррозии добавкой является АМДОР ИК-7. Он показал хорошие результаты по защите в слабокислых средах, содержащих совместно и раздельно сероводород и углекислый газ.
  • Авторы работы [27] изучили влияние добавки АМИК-1, полученные данные показал, что ингибитор значительно снижает коррозионные потери.
  • Также в работе [34] была изучена добавка для снижения скорости коррозии на основе азот-фосфорсодержащих соединений. Испытания проводились сутки, полученные результаты показали, что защитный эффект равен 53-81%.
  • Видгорович В.И. проводил исследования добавки Олазол. Результаты показали, что ингибитор снижает скорость коррозии в сероводородной среде, однако нет результатов в углекислотной среде. По этой причине был рассмотрен ингибитор ЭМ9. По проведенным иссле...
  • В источнике [2] были проведены опыты с водорастворимым ингибитором ПКУ-6, как показали результаты, защитный эффект зависит от кислотности среды, увеличение кислотность увеличивает Z.
  • 2.5 Методика импедансных измерений

Статистика использования

stat Количество обращений: 0
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика