Захист сталі від корозії в умовах роботи нових енергозберігаючих генераторів тепла-контактних водонагрівачів

Проект спрямований на розвиток наукових положень та створення способів захисту від корозії сталевого обладнання та трубопроводів при виробництві і постачанні теплової енергії генераторами нового покоління з підвищеним ККД та зниженими витратами природного газу.
Досліджено електрохімічну поведінки сталі в модельних умовах контактного нагріву води. Показано, що підвищення температури, концентрації вуглекислого газу, введення перемішування приводять до зростання швидкості корозії, яка не гальмується в часі на відміну від корозії у воді з природним вмістом СО2. Визначено залежність рН води від концентрації СО2, який являє собою основний корозійний фактор.

Виявлено, що використання магнієвого захисту дозволяє зменшити швидкість корозії сталі в 3 рази, проте захисний струм виявляється занадто великим – 250 мА в лабораторних умовах. Розчинення цинкового анода дещо збільшує ступінь захисту, однак процес не є стабільним через пасивацію цинку внаслідок утворення на його поверхні малорозчинних карбонатних сполук.

Збільшення ефективності магнієвого захисту було досягнуто введенням у воду неорганічного інгібітору – Са(ОН)¬2. При цьому відбувається нейтралізація вільної вугільної кислоти, збільшення рН та утворення осаду карбонату кальцію з переважною структурою арагоніту. Випробування в промислових умовах показали, що така комбінація дозволяє знизити швидкість корозії при експлуатації КВН від 2 до 0,15 мм/рік.

Знайдено ефективний органічний інгібітор ІКВС-2, який при концентрації 100 – 150 мг/дм3 забезпечує гальмування корозії сталі у воді в десятки разів. З метою зменшення захисної концентрації інгібітору розроблено новий комбінований спосіб захисту сталі від корозії, який полягає у введенні в розчин інгібітору ІКВС-2 (30 мг/дм3) і одночасному анодному розчиненні цинку струмом 30 мА. Виявлено синергізм цих гальмуючих факторів. Використання розробленого способу знижує швидкість корозії в 50-100 разів (від 2 до 0,02 мм/рік), запобігає локальній корозії і має післядію при зменшенні концентрації інгібітору та струму розчинення анода.

На основі проведених досліджень та лабораторних випробувань розроблені рекомендації для промислового впровадження нових способів захисту сталі від корозії.