ИНГИБИТОРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СКОРОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ КАНАЛИЗАЦИОННО-ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ
INHIBITOR COMPOSITION FOR REDUCING THE SPEED OF CORROSION PROCESSES OF EQUIPMENT AND PIPELINES OF SEWERAGE TREATMENT FACILITIES AND METHOD OF ITS APPLICATION

Группа изобретений относится к композициям для обработки воды, промышленных или бытовых сточных вод добавлением бактерицидных средств и способам их применения, и может использоваться на промышленных предприятиях, имеющих в своем составе системы сбора, очистки и транспортировки промышленно-дождевых и хозяйственно-бытовых сточных вод, обладающих высокой коррозионной активностью.
Из уровня техники известен ингибитор коррозии металлов [RU 2266980 C1, МПК C23F 11/02, опубл. 27.12.2005], включающий в себя оксид и/или гидроксид магния, триглицериды высших карбоновых кислот, алканоламин, алкилбензосульфокислоту и органический растворитель, а также оксид лантана при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид лантана от 0,15 до 5,58, оксид и/или гидроксид магния от 0,23 до 0,92, триглицериды высших карбоновых кислот от 4,38 до 67,93, алкилбензосульфокислота от 6,79 до 43,90, алканоламин от 1,53 до 22,64, органический растворитель - остальное. Для получения ингибитора авторами изобретения предложены несколько составов ингибитора коррозии черных металлов, которые получают изменением состава компонентов, при этом первый состав получают путем оптимизации соотношения компонентов с использованием оксида магния, второй состав получают при оптимальном соотношении компонентов с использованием гидроксида магния, третий и четвертый составы получают, путем введения в ингибитор оксида магния, а пятый и шестой составы - путем введения в ингибитор гидроксида магния. Способ применения ингибитора коррозии приведен авторами на примерах лабораторных испытаний, при этом каждый состав ингибитора коррозии испытывали по ГОСТ 9.054-75 (метод 4), а в качестве электролита применяли раствор 0,5М NaCl и раствор солей (хлориды натрия, кальция, магния, сульфата и карбоната натрия) по ГОСТ 9.054-75 (метод 4).
Недостатком известного изобретения является то, что композиция испытывалась только в лабораторных условиях и эффективность ее применения не была доказана при использовании ингибитора коррозии в реальных условиях территорий, расположенных в Западной Сибири.
3
3
3
3
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан биоцидный состав для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий [RU 2232726 C1, МПК C02F 1/50, Е21В 43/22, A01N 33/12, опубл. 20.07.2004]. Композиция содержит синергическую смесь, получаемую смешением раствора формальдегида, концентрацией 37% (товарная форма формалина) и активного компонента смеси, в качестве которого используют 41%-ный раствор полидиметилдиаллиламмонийхлорида (товарная форма). Способ получения композиции осуществляют следующим образом: к 41% раствору полидиметилдиаллиламмонийхлорида (товарная форма) добавляют раствор формальдегида, концентрацией 37% в виде товарной формы - формалина и тщательно перемешивают при нормальной температуре с получением однородного вязкого раствора желтого цвета. Биоцидный состав применяют для определения биоцидной активности смеси полидиметилдиаллиламмонийхлорида с формалином и чистых компонентов, который заключается в следующем: в стерильные флаконы емкостью 20 см последовательно вносят 0,5 см двухсуточной культуры сульфатвосстанавливающих бактерий и 20 см водных растворов различных концентраций смеси полидиметилдиаллиламмонийхлорида и формалина в различных соотношениях, в том числе и пробы с чистыми компонентами. После суточной выдержки при температуре 32°С из этих проб по 5 см жидкости вводят во флаконы с питательной средой Постгейта и термостатируют при 32-35°С в течение 15 суток, после чего определяют биоцидную активность смеси.
Недостатком известного биоцидного состава и способа его применения является его ограниченная возможность для применения на очистных сооружениях южнорусского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного в Красноселькупском районе Ямало-ненецкого автономного округа.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка ингибиторной композиции, позволяющей снизить скорость протекания коррозионных процессов в узлах и агрегатах системы сбора, очистки и закачки в поглощающий пласт сточных вод, и, как следствие, исключить внеплановые ремонты оборудования и трубопроводов канализационно-очистных сооружений, а также возможные сбросы сточных вод в окружающую среду при разгерметизации и проведении ремонтных работ.
2+
2+
Указанная задача решена тем, что ингибиторная композиция для снижения скорости коррозионных процессов оборудования и трубопроводов канализационно-очистных сооружений включает в себя нитрит-бензоатную композицию, при этом ингибиторная композиция дополнительно содержит ионы цинка Zn, биоцидную добавку и уротропин при следующих соотношениях компонентов в мг/л водного раствора: нитрит-бензоатная композиция - от 100 до 400 мг/л, ионы цинка Zn - 9 мг/л, биоцидная добавка - 2,5 мг/л, уротропин - 50 мг/л. В качестве биоцидной добавки целесообразно применение катамина АБ.
Способ применения ингибиторной композиции включает в себя выбор точек ввода и дозирования ингибитора коррозии в технологические трубопроводы канализационно-очистных сооружений, при этом к упомянутым точкам ввода осуществляют подключение трубопроводов блоков дозирования химических реагентов, в расходных баках которых готовят раствор ингибиторной композиции путем перемешивания ее компонентов с водой и осуществляют дозированную подачу ингибиторной композиции в поток сточных вод через распределительные форсунки узлов ввода ингибитора коррозии.
Для подачи ингибитора целесообразно выбрать четыре точки ввода, а дозированную подачу ингибиторной композиции в поток сточных вод с учетом периодичности приготовления раствора осуществлять один раз в семь дней.
Положительным техническим результатом от раскрытой выше композиции и способа ее применения возможность снизить скорости коррозионных процессов оборудования системы сбора, очистки и закачки в поглощающий пласт сточных вод, и, как следствие, исключить внеплановые ремонты оборудования и трубопроводов канализационно-очистных сооружений, а также возможные сбросы сточных вод в окружающую среду при разгерметизации и проведении ремонтных работ.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема точек ввода и дозирования ингибитора коррозии в технологические трубопроводы канализационно-очистных сооружений; на фиг. 2 показана структурная схема блока дозирования химических реагентов.
Применяют заявленную композицию следующим образом.
2+
Первоначально ее готовят, растворяя в воде нитрит-бензоатную композицию, добавляя ионы цинка Zn, например в форме на хлорид цинка, катамин АБ и уротропин. Соль цинка является ингибитором коррозии, уротропин является поглотителем сероводорода и сульфидсодержащих соединений, а катамин АБ служит биоцидной добавкой. Ниже (таблица 1) приведена одна из возможных рецептур ингибиторной композиции, где содержание компонентов приведено в соотношениях в мг/л водного раствора.
Применяют ингибиторную композицию на канализационно-очистных сооружениях следующим образом.
Первоначально выбирают четыре точки ввода ингибитора коррозии в технологические трубопроводы, в качестве которых выбирают помещения корпуса сепарации газа 1, корпуса регенерации триэтиленгликоля (ТЭГа) 2, водоочистного комплекса 3 и установки очистки бытовых сточных вод 4.
В упомянутых помещениях устанавливают блоки дозирования химических реагентов (БДР), состоящие из расходных баков 5 и узлов ввода 6 ингибитора коррозии. Каждый из узлов ввода включает в себя регулирующий вентиль ручного действия 7, сливной вентиль 8 для опорожнения трубопровода и разъемный фланец 9 для возможности извлечения подающей трубки из полости защищаемого трубопровода. Ввод ингибитора осуществляется через распыляющую форсунку 10, располагаемую в нижней полости защищаемого трубопровода, по трубе диаметром 12 мм через специальное уплотнение, запорную задвижку и вантуз (на фигурах условно не показаны). Трубопроводы узлов ввода выполнены из нержавеющей стали, а их диаметр выбран по результатам гидравлического расчета и составляет для первого БДР - 32×3,0 мм, для второго - 25×2,0 мм, для третьего - 38×3,0 мм, для четвертого - 38×3,0 мм. Для снижения тепловых потерь прокладка трубопроводов выполнена с электрообогревом в тепловой изоляции. Ниже (таблица 2) приведены основные параметры и эксплуатационные характеристики блоков дозирования химических реагентов.
Далее в расходных баках БДР осуществляют приготовление ингибиторной композиции (раствора) путем перемешивания компонентов с водой. Затем выполняют дозированную подачу ингибиторной композиции в поток сточных вод через распределительную форсунку узлов ввода ингибитора коррозии.
Применение предлагаемой ингибиторной композиции целесообразно, в качестве технически простого и доступного метода снижения коррозионных потерь. Применение совместно с ингибиторами биоцидной добавки, катамина АБ, обеспечит снижение влияния микробиологических факторов на коррозионные процессы.
Таким образом, раскрытая в настоящей заявке композиция не содержит органических растворителей, нефтепродуктов или иных компонентов, содержание которых в жидких отходах ограничено СТО Газпром 18-2005, и устраняет причину высокого коррозионного износа стального оборудования, заключающуюся вследствие микробиологической коррозии, вызванной продуктами жизнедеятельности бактерий, а именно тиолами (меркаптанами) и сероводородом.
3
Компоненты композиции имеют высокую растворимость в воде, а их рекомендованная суммарная концентрация не превышает 500 мг/дм. Введение ингибитора в поток сточных вод не вызывает образования осадков или появления взвешенной фазы, а также изменения рН сточных вод. Антикоррозионное действие ингибиторов обусловлено формированием на защищаемой поверхности пленок крайне малой толщины, составляющих несколько десятков нанометров. Аналогичным образом происходит адсорбция ингибиторов на иных твердых поверхностях.