Ключевые слова: ингибирование процесса коррозии, технические моющие
средства (ТМС), поверхностно-активные вещества.
Основную часть работ, осуществляемых в процессе эксплуатации судов, часто
составляют именно работы по ликвидации последствий коррозии.
В результате коррозии происходят частые поломки и связанные с ними ремонты
многих судовых трубопроводов, насосов и судовых конструкций. Учитывая потери в
материале, трудовые затраты по ликвидации последствий коррозионных разрушений,
необходимо иметь в виду, что экономические убытки включают в себя еще и стоимость
оборудования, которое преждевременно выходит из строя или простаивает по причине
разрушения отдельных частей и деталей, поэтому необходимо постоянно искать
источники сокращения этих потерь.
Одним из таких источников является применение веществ, обладающих
защитными свойствами - ингибиторов коррозии.
Ингибиторы в судовых условиях применяют в котлах, системе охлаждения
двигателей внутреннего сгорания, для защиты балластных танков и судовых цистерн;
при заводском и доковом ремонтах - при обмывке и очистке различного судового
оборудования, деталей корпуса судна.
Целью данного исследования явилось определение пригодности Технического
моющего средства РИК-М(далее «ТМС РИК-М») (марка У) (ТУ2381-001-14189366-
2004) и Технического дезинфицирующего средства РИК-Д(марка У) (далее «ТМС РИК-
Д») (ТУ9392-001- 14189366-2004) к использованию в судостроении для очистки и
промывки различных поверхностей, контактирующих с агрессивной морской средой.
В случае положительного результата необходимо было установить оптимальные к
применению концентрации исследуемых ТМС, при которых достигается наибольшее
значение степени защиты от коррозии.
444
ТМС РИК-Д и РИК-М, производятся фирмой «Экотрейд» (г. Москва) и
изначально предназначены для обмывки и дезинфекции различных деталей и
оборудования в машиностроении и нефтепромышленности, обладая хорошими
поверхностно-активными и дезинфицирующими свойствами. В сфере судостроения и
судового ремонта эти препараты ранее не применялись.
В состав исследуемых ТМС входят давно и хорошо известные поверхностно-
активные вещества, также обладающие ингибирующими свойствами: метасиликат
натрия, являющийся основным компонентом (около 40%), сода кальцинированная и
каустическая(гидрокарбонат и гидроксид натрия), триполифосфат натрия; также в состав
ТМС РИК-Д входит алкилдиметилбензиламмонийхлорид, или катамин АБ - препарат,
чьи ингибирующие свойства к настоящему времени изучены еще очень мало.
Оценка эффективности ТМС РИК-Д и РИК-М производилась по степени влияния
данных технических моющих средств как на процесс коррозии металлических
материалов в морской среде, так и на рост ассоциации морских бактерий в присутствии
исследуемых препаратов.
Для определения основных характеристик коррозионного процесса и оценки
влияния на него исследуемых ТМС использовались два основных метода, широко
применяемых в физической химии: гравиметрический и потенциодинамический,
позволяющие рассчитать среднюю скорость коррозии и тем самым определить степень
защиты металла ингибитором, а также выяснить характер ингибирования им процесса
коррозии. Для проведения физико-химических исследований были взяты четыре вида
наиболее используемых в судостроении металлов: малоуглеродистая сталь Ст3 (0.14 -
0.22% С, 0.3% Cr, 0.3% Ni, 0.5% S, 0.4% P, 0.15% - 0.30% Si, 0.40 - 0.65% Mn),
высоколегированная сталь 08Х18Н10Т(0.12% C, 18% Cr, 10% Ni, 0.8% Si, 0.7% Ti, 1.5%
Mn), алюминиевый сплав АМг61 (0.4 Si, 0.1% Cu, 0.2% Zn, 0.7 — 1.1% Mn, 5.5 — 6.5%
Mg, 0.4%Fe, 0.02 — 0.12 Zr, 0.0001 — 0.0003% Be), медь М3 (99.5% Cu, по0.05% Sb, Pb,
Sn, Fe, 0.2% Ni).
При исследовании малоуглеродистой стали Ст3 использовались и
гравиметрический, и потенциодинамический методы исследования, а для всех
остальных металлов - только потенциодинамический.
Для проведения экспериментов поверхность металлических пластин,
используемых в качестве образцов, шлифовали абразивной шкуркой различной
зернистости, промывали дистиллированной водой, обезжиривали этанолом и
высушивали. Для электрохимических исследований образцы покрывали изоляционным
лаком «Цапонлак», оставляя свободной рабочую поверхность площадью1 см².
При гравиметрических исследованиях каждое из ТМС испытывалось в четырех
различных концентрациях: 0.1, 0.25, 0.5, 1%, где контролем служила отфильтрованная
морская вода. При потенциодинамических измерениях, помимо предыдущих растворов,
были также испытаны растворы метасиликата натрияNa2SiO3x9H2O двух различных
концентраций - 0.1 и1%, как основного действующего компонента.
Противомикробная активность определялась методом измерения зоны
ингибирования роста ассоциации морских бактерий для обоих ТМС, а также
метасиликата натрия, всех в концентрациях1 и10%.
При исследовании стали Ст3 различными методами наблюдается резкое
расхождение значений оптимальных концентраций ингибирования. Возможно, это
происходит потому, что гравиметрическим методом определяется средняя скорость
коррозии за весь промежуток времени, а с помощью электрохимических измерений -
только непосредственно в момент измерения.
445
Учитывая этот факт и сопоставив все имеющиеся данные, можно предположить,
что высокая степень ингибирования коррозионного процесса ТМС РИК-Д и РИК-М
обуславливается в первую очередь наличием в их составе метасиликата натрия -
активного вещества, относящегося к классу смешанных ингибиторов коррозии. Это
явление особенно четко наблюдается у алюминиевого сплава АМг61. Более высокая
степень защиты у РИК-Д (по сравнению с РИК-М), наблюдаемая у двух видов стали,
связана, по видимому, с наличием в его составе дополнительного ингибитора коррозии
органического происхождения - алкилдиметилбензиламмонийхлорида, или катамина
АБ, также являющегося смешанным ингибитором. Однако на степень защиты от
коррозии алюминиевого и медного сплава эта добавка практически не влияет.
Ниже в таблице1 приведены оптимальные для использования концентрации РИК-
Д и РИК-М. Данные ТМС показывают достаточно высокий уровень защитного эффекта
ингибирования коррозии, поэтому применение их в морских условиях можно считать
целесообразным.
Таблица 1 - Оптимальные концентрации РИК-Д и РИК-М для использования в
судовых условиях
РИК-Д
РИК-М
СТМС, %
Z, %
СТМС, %
Z, %
Ст3
1
90
0.1
35-37
08Х18Н10Т
0.25
73-75
0.25
58-60
АМг61
1
71
1
78
М3
0.1
94-97
0.1
97
Таблица 2 - Величина зоны отсутствия зоны роста микроорганизмов у
метасиликата натрия, РИК-Д и РИК-М
Na
2
SiO
3
РИК-Д
РИК-М
левомицетин
1%
10%
1%
10%
1%
10%
ЗОР
---
---
1,4
1,4
---
---
2,9
На основании полученных результатов можно сделать вывод, что,
противомикробная активность в отношении ассоциаций морских бактерий у РИК-Д
невысока, а у РИК-М вообще отсутствует. Так как зона отсутствия роста
микроорганизмов (ЗОР) проявляется только у РИК-Д, в состав которого входит
алкилбензиламмонийхлорид, или катамин АБ, обладающий достаточно хорошим
противомикробным действием, есть основания считать, что их противомикробное
действие осуществляется в первую очередь именно за счет данного соединения.
В результате проведенных физико-химических исследований ТМС РИК-Д и РИК-
М установлено, что они обладают антикоррозионными свойствами. Определен характер
процесса ингибирования коррозии. Установлено, что метасиликат натрия является
основным действующим агентом исследуемых ТМС. Также определено что
бактерицидными свойствами обладает только РИК-Д при концентрации более10%;
По результатам работы можно заключить, что ТМС РИК-Д и РИК-М обладают
хорошими антикоррозионными свойствами, достаточно дешевы и безопасны в
применении, не загрязняют окружающую среду. Рекомендуемо использование данных
препаратов на морском флоте для очистки и обмывки металлических деталей и
446
механизмов. Также возможно применение результатов работы при подготовке студентов
судомеханических факультетов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреев И.Н. Коррозия металлов и их защита-М.: Дело и Сервис., 2010.317с.
2. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней – ФИЗМАТЛИТ.: 2002 336с.
3. Федосова Н.Л. Антикоррозионная защита металлов – Иваново., 2009 187с
4. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и
сооружений. Справочник. Под ред. А.А. Герасименко. – М.: Машиностроение, 2007: Том
1, – 688 с.
5. Алцыбеева А.И., Левин С.З Ингибиторы коррозии металлов – М.: Академия.,
2004. – 264.
Достарыңызбен бөлісу: |