Ингибирующее действие фенольных оснований Манниха на коррозию стали в углекислотных средах

ИНГИБИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ФЕНОЛЬНЫХ ОСНОВАНИЙ МАННИХА НА КОРРОЗИЮ СТАЛИ В УГЛЕКИСЛОТНЫХ СРЕДАХ © А. В. Можаров

В данной работе изучено тормозящее действие Фенольных Оснований Манниха (ФОМ 9 и ФОМ 9-20) на углекислотную коррозию стали СтЗ. Агрессивными средами служили растворы соляной кислоты (0,005-0,1 м) и модельные пластовые воды Самотлорского нефтяного месторождения, насыщенные углекислым газом (1 избыточная атмосфера или 1,7 г/л). Продолжительность испытаний - 24 часа при 20 °С. Скорость коррозии (К) определяли гравиметрическим методом, защитное действие ингибитора рассчитывали но формуле: 2 = (К0- К, „«УК*

Результаты экспериментов подтвердили ингибирующее действие СОг, обнаруженное ранее другими исследователями. Данный эффект возрастает с уменьшением pH среды, свидетельствуя о том, что тормозящее влияние оказывают молекулы углекислого газа (табл. 1).

Введение СО2 в солянокислые растворы существенно повышает защитное действие исследуемых ингибиторов, особенно при СНс1 = 0,005-0,01 м. Это же характерно и для модельной пластовой воды. Как следует из таблицы 2, 2 слабо зависит от концентрации ингибиторов.

В опытах с избыточным давлением С02 данные ингибиторы характеризуются аналогичным действием, которое при Сна =0.1 м достигает 98-99 %. Особенно сильно в этих условиях 7. увеличивается в модельной пластовой воде (85-95 %).

Таблица 1

Скорость коррозии СтЗ (К, г/м2 ч) в растворах НС1

Сна, моль/л 0,1 0,01 0,005

без С02 1,461 0,716 0,388

К 1,7 г/л со2 0,732 0,515 0,364

Таблица 2

Защитное действие {2, %) ингибиторов в средах, содержащих 1,7 г/л С02

Концентрация ингибитора, мг/л 10 | 25 | 50 | 100 | 200

ФОМ 9

0.1 н НС1 81,8 86.5 84,4 86.7 87.7

0,01 ина 81.5 87,4 80,6 82,5 80.0

0,005 и НСІ 72,8 73,6 67,6 68.7 68,9

модліласт.вода 47,7 50,0 57.4 50,6 59,6

ФОМ 9-20

0,1 н НСІ 81,7 87,8 85,5 88,0 87.2

0,01 и НСІ 81.9 86.6 82,1 84,5 83.7

0,005 и НСІ 76.9 78.6 71.4 75,0 74.7

мод.пласт.вода 25,6 50.6 43.2 50.0 51.7

ЗАКОНОМЕРНОСТИ КИНЕТИКИ РАЗРЯДА ИОНОВ ВОДОРОДА НА ЖЕЛЕЗЕ В КИСЛЫХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРАХ © М.В. Матвеева

На основе кинетических параметров разряда ионов водорода на железе при постоянном потенциале и перенапряжении изучен механизм катодного процесса в водных растворах состава х М НС1 + (1 - х) М 1ЛС1. Поляризационные измерения проводились на железе арм-ко в потенциостатическом режиме с использованием импульсного потенциостата ПИ-50-1. В качестве электродов сравнения применялись насыщенный водный хлорид-серебряный и равновесный водородный в исследуемых растворах (комнапшя температура, водородная атмосфера). Перед измерениями проводилась предварительная катодная поляризация рабочего электрода при потенциале на 0,25 В отрицательнее потенциала коррозии.

Показано, что предварительная выдержка рабочего электрода в течение 2 часов в исследуемом растворе практически не влияет на ход катодной поляризационной кривой и облегчает анодный процесс лишь в области значительных анодных поляризаций.

Экспериментально наблюдаемые кинетические параметры катодного восстановления ионов водорода

свидетельствуют о параллельной реализации механизмов с замедленными реакциями Фольмера и Тафеля на различных участках поверхности железа. Такой вывод согласуется с мнением Л.И. Антропова.

Аналогичные исследования кинетики разряда ионов водорода проведены в растворах системы С2Н5ОН - Н20 - НС1, в которых также исследована твердофазная объемная диффузия водорода в сталь. Условно безводный этанол получали обезвоживанием технического этилового спирта в результате длительного кипячения с прокаленным СаО с последующей перегонкой в установке при атмосферном давлении. Содержание вода в полученном спирте, определенное методом газожидкостной хроматографии в изотермических условиях, составляло 0,07-0,16 мас.%.

Эксперименты в соответствующих безводных эта-нольных растворах НС1 позволяют выявить роль природа растворителя в кинетике разряда ионов водорода и проникновения водорода в сталь.