Коррозия

Ингибиторы коррозии сталей для в водных сред на основе ванадатов, вольфраматов, молибдатов и нитритов

Ванадаты, вольфраматы и молибдаты (NaVO3, Na2VO4, Na2WO4, Nа2Мо2О7 и другие) обладают ингибирующими свойствами в водных средах по отношению к углеродистым и нержавеющим сталям, однако молибдат натрия вызывает коррозию латуней [9]. Эти ингибиторы менее токсичны по сравнению с хроматами, кроме того, их применение позволяет уменьшить накипеобразование. При недостаточном введении они, за исключением метаванадата, вызывают, как и хроматы, питтинговую коррозию.

Для защиты стали от коррозии и накипеобразования в закрытых водоциркуляционных системах предлагается вводить в горячую воду 0,05—0,1 % молибдата натрия [65]. При концентрациях хлорид-ионов около 200 мг/л концентрации молибдатов должна быть не ниже 1000 мг/л, а при низких концентрациях ионов Сl- и SO2-4 (30 мг/л NaCl и 70 мг/л Na2SO4) достаточна концентрация ингибитора 200 мг/л. Na2MoO4 не обладает окислительной способностью, и для образования на поверхности стали защитной пленки в системе должны находиться окислительные агенты. В аэрированных растворах таким окислителем является растворенный кислород, а в закрытые системы совместно с Na2MoO4 вводят нитрит натрия. Оптимальное соотношение Na2MoO4/NaNO2 составляет 60/40. Эффективность молибдатов не зависит от pH среды в интервале 5,5—8,5. Ионы МоО2-4 взаимодействуют на границе раздела фаз с ионами Fe2+ с образованием комплексов, при окислении которых происходит формирование тонкой, прочно связанной с поверхностью защитной пленки, состоящей из нерастворимых комплексных частиц молибдат — Fe (III) [59].

Нитриты (NaNO2, KNO2 и другие)—эффективные ингибиторы коррозии сталей в водных растворах солей. Нитрит натрия хорошо защищает от коррозии углеродистую сталь, но вызывает коррозию алюминия, цинка, латуни [9], является опасным анодным ингибитором и при недостаточных концентрациях вызывает увеличение скорости коррозии. В пресных водах опасны концентрации ниже 2000 мг/кг.

Критическая концентрация NaNO2 зависит от содержания в охлаждающей воде ионов Сl- и SO2-4 и должна быть не ниже концентрации хлоридов в воде и превышать концентрацию сульфатов на 250—500 мг/л. Обычно используются концентрации NaNO2 300—500 мг/л. Защитное действие нитритов основано на их адсорбции с последующим окислением металла [59]. Эффективность сохраняется даже в тех случаях, когда металл был подвержен коррозии. Для предотвращения возможного окисления нитрита нитритокисляющими бактериями, наличие которых возможно в оборотных водах, вводится гидразин или его соли [65].

Несмотря на наличие положительных качеств у нитрита натрия, препятствием для его широкого применения в системах оборотного водоснабжения является коррозионная агрессивность по отношению к алюминию, латуни, цинку, а также высокая токсичность. Поэтому применение нитритных ингибиторов необходимо ограничивать небольшими закрытыми системами при использовании оборудования только из углеродистых сталей.