Разработка методов синтеза и изучение защитной эффективности потенциально универсальных ингибиторов сероводородной, углекислотной и комбинированной коррозии стали серии "ЭМ" в высокоминерализованных средах. Кинетика парциальных электродных реакций.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Синтез и исследование защитной эффективности универсальных ингибиторов сероводородной и углекислотной коррозии серии «ЭМ» Работа выполнена на кафедре аналитической и неорганической химии Тамбовского государственного университета им. Официальные оппоненты: доктор химических наук Кузнецов Юрий Игоревич кандидат химических наук Романцова Светлана ВалерьевнаЭксплуатация металлических конструкций связана с необходимостью продления срока их службы посредством защиты от коррозии. Они должны не только снижать скорость общей коррозии, но и замедлять наводороживание металла в сероводородсодержащих, углекислотных и комбинированных средах, сохраняя тем самым механические свойства металлических конструкционных материалов, обладать достаточной бактерицидной способностью и защитной эффективностью в двухфазных системах водный раствор / углеводород за счет удовлетворительных коэффициентов распределения добавок. Цель исследования: состоит в разработке методов синтеза и изучении защитной эффективности потенциально универсальных ингибиторов сероводородной, углекислотной и комбинированной (H2S CO2) коррозии стали серии «ЭМ» в высокоминерализованных средах, обеспеченных отечественной сырьевой базой. Предложить методику и оценить вклад формирующейся сульфидной пленки и собственно ингибитора в защиту углеродистой стали от коррозии в сероводородных средах. Исследовать влияние ингибиторов серии «ЭМ» на кинетику развития микробной колонии СРБ в замкнутой системе и выявить наиболее эффективные области концентраций ингибитора для подавления жизнедеятельности микроорганизмов.Эффективность ингибирования коррозии оценивали посредством защитного эффекта (Z), полученного по формуле: Z,% = 100?(К0-Кинг)/К0 где К0 и Кинг - соответственно скорость коррозии в неингибированном и ингибированном растворах соответственно. При введении добавки сероводорода в ингибированные среды и повышении его концентрации до 200 мг/л возрастает и РН, исключение составляют среды с РН = 2, в которых величина водородного показателя остается неизменной. Изучение мгновенной скорости коррозии в фоновых средах как функции времени ? от начала эксперимента в присутствии ингибиторов серии «ЭМ» показывает, что существует определенный период ? до установления постоянной величины К0 независимо от РН раствора. Введение сероводорода в ингибированные среды значительно уменьшает мгновенную скорость коррозии и повышает Z, что обусловлено изменением заряда поверхности стали в присутствии H2S, стимулирующем адсорбцию молекул ингибиторов. В наиболее кислых средах (РН = 2) (таблица 2) в присутствии избыточного давления СО2 наибольшая степень защиты ингибиторов (%) серии «ЭМ» (Синг = 200 мг/л) для первых 8 часов экспозиции достигает 41 (ЭМ-12), 64 (ЭМ-13), 70 (ЭМ-14) и 64 (ЭМ-20, таблица 2).Проведено комплексное исследование закономерностей коррозионного и электрохимического поведения стали Ст3 в высоко минерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, а так же при совместном их присутствии. Изучено влияние концентрации H2S, РН растворов, давления СО2 и присутствия органической фазы на эффективность ингибиторов серии «ЭМ». Кинетика парциальных электродных реакций в углекислотных, сероводородных, комбинированных средах и присутствии исследованных замедлителей коррозии существенно зависит от содержания активирующих агентов, особенно H2S, РН и Синг. В одних случаях эффективно тормозится катодная реакция, в других - анодная, либо оба парциальных электродных процесса, причем во всех случаях результаты скорости коррозии по данным весовых испытаний и электрохимических измерений хорошо коррелируют между собой. В водной фазе ингибиторы образуют эмульсии типа масло в воде, в которых присадки выступают в роли эмульгаторов.