Оценка интенсивности внутренней коррозии металла трубопроводов нефтехимических производств

Предыдущая работа [2] была посвящена подбору ингибиторов биообрастания и коррозии металла, их дозировки и влияния на состав оборотной воды в открытом контуре охлаждения на действующем производстве.

Результатом применения ингибиторов биообрастания (полигексаметиленгуанидин гидрохлорида и полигексаметиленгуанидин фосфата [3] поочередно с клатратом дидецилдиметиламмония бромида и 5-бром-5′-метилдипирролилметена [1]) стало снижение пленки микробиологического происхождения ниже предельно допустимых норм.

Оценка интенсивности внутренней коррозии металла трубопроводов производилась гравиметрическим методом с использованием индикаторов коррозии. Индикаторы коррозии представляют собой пластины начальным весом 7,2 грамма, установленные в наиболее характерных точках контура оборотного водоснабжения, изготовленные из материала, полностью соответствующего материалу трубопровода и находящиеся в одинаковых гидрохимических условиях со стенками трубопровода (табл.).

Таблица

Оценка интенсивности коррозии металла

Значительное снижение интенсивности коррозии показало, что замена ингибитора коррозии Enviroplus 1503 (на основе ортофосфорной кислоты и натриевых солей 4,5-метил-бензотриазола дозировкой 8 кг/нед.) на ингибиторы коррозии на основе фосфоновых кислот – нитрилометиленфосфоновой и оксиэтилидендифосфорной [4] дозировкой 7кг/нед. - привела к значительному улучшению состояния поверхности.

Для изучения влияния процентного соотношения нитрилометиленфосфоновой (НМФ) и оксиэтилидендифосфорной (ОЭДФ) кислот на карбонатный состав и содержание железа в оборотной воде с февраля по октябрь 2020 года изменяли соотношения указанных фосфоновых кислот 1 раз в 2 месяца. Результаты, полученные в собственной лаборатории производства, представлены на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Влияние соотношения фосфоновых кислот – ингибиторов коррозии на жесткость оборотной воды

Из рисунка 1 видно, что благодаря замене ингибиторов коррозии, снижение жесткости оборотной воды происходит даже в весеннее-летний период, когда интенсивное испарение в открытом контуре оборотной воды ведет к естественному повышению жесткости.

Однако собственно соотношение фосфоновых кислот не оказало заметного влияния на жесткость оборотной воды. Нитрилометиленфосфоновая и оксиэтилидендифосфорная кислоты, благодаря синергетическому действию и способности к активному комплексообразованию, вносят примерно равный вклад в снижение жесткости оборотной воды. Дополнительный вклад в снижение жесткости оборотной воды при высокой концентрации нитрилометиленфосфоновой кислоты может быть связан со способностью этой кислоты к образованию солей с неорганическими основаниями.

Рис. 2. Влияние соотношения фосфоновых кислот – ингибиторов коррозии на концентрацию железа в оборотной воде

Аналогичные результаты получены при определении концентрации железа в оборотной воде. Однако в данном случае более значительное снижение концентрации общего железа в оборотной воде (рис. 2) наблюдается в случае преобладания в составе оксиэтилидендифосфорной кислоты, для которой логарифм константы устойчивости комплекса с железом составляет 15,76 (для комплекса вида M2L, где M – железо, L – лиганд).

Результатом данной работы стали выводы о практической обоснованности применения фосфоновых кислот в качестве ингибиторов коррозии. Изучение влияния соотношения нитрилометиленфосфоновой и оксиэтилидендифосфорной кислот, характера их дозирования в контур охлаждения в зависимости от условий окружающей среды и состава воды в контуре, замеры внутренней коррозии будут продолжены, но уже полученные результаты позволили стабилизировать работу теплообменного оборудования и значительно снизить интенсивность коррозии трубопроводов.