Ингибиторы коррозии

Добыча ископаемых углеводородов производится способом бурения скважин и подъема сырья на поверхность из глубины по трубопроводам. Получаемая субстанция состоит из нефти, газа, воды и химических примесей. Это агрессивная среда, которая приводит к коррозии металлических поверхностей глубинных трубопроводов.

Для борьбы с разрушением из-за коррозии используют три метода:

• пассивная защита. Поверхность трубопровода обрабатывают веществами, которые не вступают в реакцию с агрессивной средой и противодействуют коррозии. Этот способ используется для внешней защиты трубопроводов;


• применение антикоррозийных материалов при изготовлении труб. Это легированная и нержавеющая сталь, хромированное, оцинкованное или никелированное покрытие, а также полимерные материалы, которые используют в производстве труб. Метод отличается высокой стоимостью и не дает должного эффекта при работе в экстремальных условиях;


• уменьшение агрессивности среды. Такой способ получил название ингибиторной защиты. Суть метода заключается в ведении в среду химических соединений, которые в достаточной концентрации обеспечивают противодействие разрушению металлических поверхностей. Производители ингибиторов коррозии учитывают материал труб, состав и степень агрессивности среды, разрабатывая эффективные методы защиты.

Ингибиторный метод отличается высокой эффективностью, низкими затратами и простотой исполнения – не нужно обрабатывать металлические поверхности защитными эмалями и мастиками, заказывать дорогие трубы из легированной стали – достаточно просто поместить в агрессивную среду химическое вещество для нейтрализации или замедлении процессов коррозии.

Производство ингибиторов коррозии – это отдельная отрасль химической промышленности, которая базируется на профильных фундаментальных знаниях и научных открытиях.

Что такое ингибиторы коррозии?

Ингибитор коррозии – это химическое вещество или смесь веществ, которые при достаточной концентрации взаимодействуют на молекулярном уровне с агрессивной средой, заметно ослабляя или нейтрализуя ее воздействие на металлические поверхности.

История появления и развития ингибиторов связана с необходимостью защиты металлических поверхностей и быстрому приведению в работоспособный вид деталей и механизмов машин.

Использование стандартных методов защиты (нанесение покрытий или введение в состав сплава антикоррозийных добавок) показали себя неэффективно в промышленности и оборонной сфере, что привело к поиску новых способов борьбы с разрушением металла.

Первые химические соединения были разработаны в начале двадцатого века, и были использованы для защиты военной техники и стратегически важных магистралей.

Испытания прошли успешно, и уже после второй мировой войны компания Shell официально представила первый ингибитор коррозии стали.

Ингибиторы коррозии металла различаются по принципу действия, химическому составу, взаимодействию с металлами и сплавами.

Давайте подробнее рассмотрим существующие и активно используемые химические реагенты для предотвращения разрушения металлических поверхностей трубопроводов.

Классификация ингибиторов коррозии

В зависимости от критериев классификации выделяют такие виды ингибиторов коррозии:

• анодные, катодные и смешанные (отличаются механизмом действия);


• органические, неорганические и летучие ингибиторы коррозии (реагенты имеют различный состав);


• щелочные, нейтральные и кислые (отличаются сферой влияния).

Реагенты определенного типа используют исходя из материала, с которым взаимодействует агрессивная среда, конструктивных особенностей и условий эксплуатации.

Широкую популярность получили две группы ингибиторов – кислотные и летучие.

Преимущества и особенности использования летучих ингибиторов

В основе летучих ингибиторов используются нитриты – особые химические соединения, осаждающиеся из газовой сферы и защищающие поверхность металлов. Они обладают доступной стоимостью и эффективным действием.

Нитрит – это популярный ингибитор коррозии алюминия и железа. Реагент не взаимодействует с этими металлами и сплавами на их основе и эффективно борется с разрушением поверхности изделий из этих материалов.

Существует три нюанса нитритов, которые учитывают при выборе конкретного типа ингибитора:

• реагент взаимодействует с бронзой, медью и цинком, что приводит к их разрушению;


• химическое вещество канцерогенно и вызывает заболевания дыхательных органов. Долго работать с нитритами даже в защитном снаряжении не рекомендуется;


• для защиты от коррозии металла и алюминия сложно рассчитать точную дозировку.

Ингибиторы кислотной коррозии

Кислотный ингибитор коррозии – популярное средство защиты изделий из стали и меди.

По своему действию реагенты делятся на три категории:

• экранирующего типа. Химические вещества создают на поверхности металлов пленку, которая препятствует физическому контакту агрессивной среде с поверхностью трубы;


• окислители. Вследствие реакции образуется оксидное соединение определенной толщины, которое преобразует поверхность металла. От толщины оксидного слоя зависит степень защиты;


• катодного типа. Они замедляют процесс коррозии благодаря катодной поляризации поверхности металла.

Правильно подобранный ингибитор гарантирует увеличение срока службы магистральных трубопроводов и эффективность защиты поверхности от коррозии.

Особенности ингибиторов коррозии

Рассматривая такую широкую тему, как ингибиторы коррозии, необходимо отметить, что эти вещества предлагаются сегодня в ассортименте, и многие из них оказываются подходящими для конкретных условий.

Рассматривая же их в полном объеме, нужно отметить их свойство замедлять процесс коррозии при нахождении в подходящем объеме в коррозионной среде, и в ряде случаев при их применении удается добиться полной устойчивости материалов к коррозии. Использовать ингибиторы коррозии удается как отдельно взятые вещества, так и ряд соединений. А их эффективность оценивается по коэффициенту торможения коррозии и по степени защиты – эти два фактора оказываются наиболее значимыми.

Рассматривая современную классификацию таких веществ, необходимо отметить отдельно:

• Вещества, защищающие от атмосферной коррозии,


• Ингибиторы нейтральных сред,


• Кислых сред,


• Нефтяных сред,


• Сероводородной коррозии.

Универсальных ингибиторов, которые будут одинаково вести себя в любой среде, не существует – все они нацелены на использование именно в рамках определенной среды, в других же средах они могут вести себя совершенно иначе. А еще необходимо отметить, что вещества такого рода классифицируются и по их воздействию, и при этом специалисты отмечают адсорбционные варианты таких веществ и пассивирующие разновидности.

А если рассматривать варианты веществ по характеру оказываемого ими защитного воздействия, то здесь необходимо отметить катодные и анодные варианты, а также смешанные типы. Если же рассматривать исключительно их химическую природу, то здесь необходимо отметить органические, летучие и неорганические варианты.

Рассматривая некоторые ингибиторы коррозии в рамках их классификации, стоит начать их изучение с адсорбционных вариантов, которые сосредотачиваются на поверхности материала, который должен быть защищен, образуют на нем пленку, которая и защищает от протекания реакций окисления.

Порой мономолекулярная пленка незначительной толщины оказывается оптимальным решением проблемы окисления, а что до ингибиторов данного рода – ими часто оказываются ПАВ, вещества поверхностной активности, либо соединения органического характера. При наличии в среде кислорода активность данных веществ увеличивается, как и степень защиты, однако при неустойчивой оксидной пленке адсорбция оказывается затрудненной.

Что касается ингибиторов пассивирующего типа – это обычно окисляющие неорганические вещества, это хроматы, нитриты и молибдаты, которые обеспечивают появление на поверхности металла защитной пленки. Этот вариант защиты считается весьма эффективным и опережающим многие аналоги из иных категорий.

Что касается ингибиторов неорганического типа – их вообще используют наиболее часто, и это ряд пассиваторов, анодных и катодных решений, а также образующих пленку и так далее. В этой категории находятся бихроматы и фосфаты, силикаты, хроматы, полифосфаты, нитриты и ряд других веществ. А что касается ингибиторов органического типа – это по большей части вещества, обепечивающие смешанное действие, способные замедлить анодные и катодные реакции и которые разумно применять при травлении кислотного типа. Металл при этом не исчезает, а растворяется только ржавчина и окалина. Органические вещества такого рода демонстрируют свой защитный эффект в зависимости от окружающей температуры, концентрации, а также непосредственно от природы тех соединений, с которыми ведется работа.

Таким образом, многообразие данных материалов требует профессионального подхода при их выборе, и эту тему можно считать узкоспециализированной и отнюдь не простой.

Однако в некоторых случаях приходится все же постигать ее в полной мере и изучать все новинки данного направления, к примеру, если речь заходит о профессиональном использовании данных веществ, что характерно для нефтяной и других направлений промышленности.

При желании погрузиться в профессиональную среду, чтобы изучить все необходимое в полном объеме и ознакомиться именно с актуальной информацией, с новинками направления, вовсе не сложно – для этого достаточно посетить одно из профильных мероприятий, а еще лучше – посещать таковые регулярно.

Попасть на выставки несложно, а проводятся выставки данной тематики в ЦВК «Экспоцентр», к примеру, здесь можно не просто увидеть новинки, но и обзавестись новыми знакомствами, найти партнеров и клиентов, расширить профессиональные связи. Все это не исключает ознакомления с новыми технологиями, оборудованием и применяемыми веществами – при правильном подходе к участию в таком мероприятии можно получить от него массу пользы, и потому отказываться от таких возможностей определенно не стоит.

Характеристика различных видов ингибиторов коррозии

Виды ингибиторов коррозии по химическому составу и строению в основном бывают катодные, анодные и смешанные. Они различаются механизмами процессов реактивной защиты металлических трубопроводов и других сооружений.

В зависимости от локализации влияния на коррозионные изменения материала наблюдаются различия видов:

1. Реакции, происходящие на аноде, замедляют анодные ингибиторы путем поглощения электронов. Их применение целесообразно в случае введения в больших количествах. Поскольку ионы отрицательно заряженного хлора всегда находятся в высоких концентрациях в водном пространстве рабочей среды.


2. Реакции на катодных элементах замедляются путем захватывание протонов. Как правило, имеют косвенную направленность.


3. Смешанные добавки. Имеют обширные по площади реакционные способности, утилизируют отрицательно заряженные частицы и положительно заряженные ионы. Их применение более успешно и результативно.

Вещества, что являются составными смешанных ингибиторов, участвуют в формировании защитной барьерной пленки, перемещении на поверхность нейтрально заряженных частиц, изменяют параметры среды, что взаимодействует со сталью.

Есть перечень требуемых характеристик, которые должны быть для протекторных добавок.

Виды ингибиторов коррозии согласно стандартам имеют:

• сильную электролитическую способность молекул;


• хорошую склонность к растворению;


• поляризационные свойства;


• совместимость с химическим составом среды взаимодействия;


• эффективность при заданных и согласованных для работы показаниях рН и температуры.

Наиболее популярными добавочными веществами в использовании считаются натрия нитрит, натрия бензоат и хромат, среди катодных – аммония и натрия гидроксиды.

На данный момент осуществляются исследования с целью открытия перспективы применения безопасных и эффективных нитроорганических соединений, бензотиазолов и их комбинаций. Они могут на длительное время захватывать и удерживать электрически заряженные ионы, образуя с ними стойкие индифферентные соединения, не имеющие влияния на металлы и образующие защитные слои.

Вещества для ингибирования коррозии имеют важное производственное практическое значение и способствуют экономическому развитию и процветанию добывания нефти, газа и других энергоресурсов.

Современные виды ингибиторов коррозии на выставке

ЦВК «Экспоцентр» отличается уникальностью, масштабностью, возможными организационными торжественными событиями во всех сферах промышленности земного шара. Одним из таких мероприятий на его территории в Москве является знаменитая выставка «Нефтегаз» в презентационных павильонах.

Здесь кооперируются ведущие российские и международные представители, директора, президенты и главные технологи крупнейших энергетических корпораций, инвесторов, дочерних предприятий, концернов и правительственных государственных структур.

Материалы и темы конгрессов мероприятия дают возможность узнать, изучить и сопоставить потенциальные перспективы новых методов энергоснабжения, добычи нефти и газа, получения качественных нефтепродуктов и схемы их успешного продвижения на отечественном и зарубежном рынках.

На выставке «Нефтегаз» будет представлено новое оборудование нефтегазового комплекса и различные материалы, в том числе ингибаторы от коррозии трубопроводов.

Установки и изоляционные материалы для защиты от коррозии
Ингибиторы коррозии стали
Виды ингибиторов коррозии