СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ СТАЛИ
METHOD OF PRODUCING STEEL CORROSION INHIBITOR

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области защиты стали от коррозии и может быть использовано для защиты, например, путепроводов (железнодорожных и автомобильных мостов) и других металлических конструкций.
Более конкретно, изобретение относится к способам получения ингибиторов коррозии стали (металлов) на основе водорастворимых полимеров.
Уровень техники
Известен способ получения ингибитора коррозии металлов на основе водорастворимых полимеров, включая водорастворимый полиэлектролит, который получают при полимеризации четвертичной аммониевой соли 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата в водной среде в присутствии окислительно-восстановительного инициатора β-оксипропилтретбутилпероксида (патент RU №2202653, C23F 11/173, 20.04.2003 г., бюл. №11).
К недостаткам известного способа получения ингибитора коррозии следует отнести его трудозатратность из-за необходимости организации специального производства и использования специального оборудования.
Указанный недостаток был преодолен в способе получения ингибитора коррозии стали, описанном в патенте RU №2353709, C23F 11/173, 27.04.2009 г., бюл. №12, который принят нами за прототип.
Известный способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера заключается в том, что в емкость, снабженную мешалкой и pH-метром, загружают концентрированный водный раствор полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, с концентрацией 0,9-1,0 мас.%, далее процесс ведут при работающей мешалке и при 18-22°C, затем вводят раствор кальцинированной соды с концентрацией 0,9-1,0 мас.% и доводят pH до 8-9, после чего со скоростью 1 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины с концентрацией 5-10 мас.%, затем добавляют расчетное количество воды и полученную массу перемешивают в течение 10-15 мин. При этом соотношение компонентов, мас.%, следующее:
Полиоксиэтилен
0,001-0,1
Бентонитовая глина
0,5-4,0
Кальцинированная сода
0,1-1,0
Вода
остальное
Приведенный известный ингибитор прошел испытания и зарекомендовал себя высокой степенью защиты стали от коррозии.
Как видим, способ достаточно прост, а применяемое оборудование общедоступно и широко используется во многих технологических процессах.
К недостаткам известного способа следует отнести следующее:
- необходимость жесткого контроля и поддержания температуры в узком диапазоне 18-22°C;
- необходимость заранее готовить концентрированные растворы полимера и бентонита путем длительного, не менее 5 часов, набухания компонентов в воде;
- необходимость слежения за уровнем pH и поддержания его постоянного значения 8-9.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.
Сущность изобретения
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, кальцинированной соды и бентонитовой глины, заключающемся в том, что в емкость последовательно загружают полиоксиэтилен, кальцинированную соду и бентонитовую глину с постоянным их перемешиванием и добавлением расчетного количества воды, согласно изобретению, в емкость, которая имеет цилиндрическую форму, которую снабжают коническим дном с выпускным отверстием в нижней части, вначале загружают от 15 до 25% необходимого количества воды, затем засыпают полиоксиэтилен, добавляют кальцинированную соду, необходимое количество которой определяют предварительно для расчетного количества приготовляемого раствора для доведения pH его до значения 8-9, после чего засыпают бентонитовую глину и добавляют расчетное количество воды, при этом весь процесс ведут при температуре 5-45°C и постоянном перемешивании, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 минут, после полного засыпания бентонитовой глины - в течение 5-7 минут, а полученную массу перемешивают в течение 5-10 минут, при этом перемешивание осуществляют принудительной циркуляцией посредством циркуляционного насоса, соединенного посредством входного патрубка с выпускным отверстием емкости, выходной патрубок которого погружают в емкость.
Нетрудно заметить, что отмеченные недостатки известного изобретения устранены в предлагаемом нами решении, при этом в качестве мешалки используется циркуляционный насос.
Ниже изобретение поясняется на примере осуществления с сопровождающей чертежом-схемой оборудования для обеспечения способа получения ингибитора.
Осуществление изобретения
Способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, кальцинированной соды и бентонитовой глины в общем заключается в том, что в цилиндрическую емкость последовательно загружают полиоксиэтилен, кальцинированную соду и бентонитовую глину с постоянным их перемешиванием и добавлением расчетного количества воды. Конкретно способ заключается в том, что в цилиндрическую емкость 1, которую снабжают коническим дном 2 с выпускным отверстием 3 в нижней части, вначале загружают от 15 до 25% необходимого количества воды. Затем засыпают полиоксиэтилен, добавляют кальцинированную соду, необходимое количество которой определяют предварительно для расчетного количества приготовляемого раствора для доведения pH его до значения 8-9. После этого постепенно засыпают бентонитовую глину и добавляют расчетное количество воды. При этом весь процесс ведут при температуре 5-45°C и постоянном перемешивании, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 минут, после полного засыпания бентонитовой глины - в течение 5-7 минут, а полученную массу перемешивают в течение 5-10 минут. При этом перемешивание осуществляют принудительной циркуляцией посредством циркуляционного насоса 4, соединенного посредством входного патрубка 5 с выпускным отверстием 3 емкости, выходной патрубок 6 которого погружают в емкость 1.
Как видим, осуществление способа находится в соответствии с формулой изобретения.
Пример осуществления способа
Предварительно определяем требуемое количество кальцинированной соды для приготовления, например, 500 кг ингибитора. Для этого в лабораторных условиях для конкретных промышленных партий полиоксиэтилена, используемых в производстве ингибитора, определяют количество кальцинированной соды (в процентах к исходному количеству воды), необходимое для получения раствора с pH 8-9, в данном примере это значение равно 1%.
Способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, кальцинированной соды и бентонитовой глины в общем заключается в том, что в цилиндрическую емкость последовательно загружают полиоксиэтилен, кальцинированную соду и бентонитовую глину с постоянным их перемешиванием и добавлением расчетного количества воды. В цилиндрическую емкость 1, которую снабжают коническим дном 2 с выпускным отверстием 3 в нижней части, вначале загружают 100 кг воды (25% необходимого количества воды), затем постепенно (для избежания образования комков) засыпают полиоксиэтилен - 0,5 кг, добавляют кальцинированную соду - примерно 1 кг, после чего постепенно засыпают бентонитовую глину в количестве 3,5 кг и добавляют расчетное количество воды - 395 кг. При этом весь процесс ведут при постоянном перемешивании, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 минут, после полного засыпания бентонитовой глины - в течение 5-7 минут, а полученную массу перемешивают в течение 5-10 минут. При этом перемешивание осуществляют принудительной циркуляцией посредством циркуляционного насоса 4, соединенного посредством входного патрубка 5 с выпускным отверстием емкости 3, выходной патрубок 6 которого погружают в емкость 1.
Весь процесс ведут при температуре окружающей среды в плюсовом значении, предпочтительно в диапазоне 5-45°C. При более низких температурах возможно появление локальных мест переохлаждения с замораживанием раствора, а при более высоких температурах увеличивается вероятность термомеханической деструкции полимера и флокуляции бентонита.
Приготовленный ингибитор наносят на стальные конструкции струей с помощью насоса высокого давления 7.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенный способ не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат. Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат. Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Заявленное техническое решение технически применимо, поскольку оно может быть осуществлено промышленным способом в строительстве и машиностроении и использовано в других отраслях народного хозяйства, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки способа позволяют получить заданный технический результат.
В настоящее время изготовлена установка, с помощью которой осуществлен предлагаемый способ получения ингибитора коррозии стали. Результаты положительны.
Следует заметить, что преимущество предлагаемого изобретения перед близким аналогом (прототипом) обеспечивается представленной совокупностью существенных признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а вместе, во взаимосвязи, они решают задачу создания нового, более прогрессивного технического решения, простого и дешевого.