RU2182193C1 - Process for waste-free passivation and conservation of power equipment of pearlite steels - Google Patents
Process for waste-free passivation and conservation of power equipment of pearlite steels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182193C1 RU2182193C1 RU2000129014/02A RU2000129014A RU2182193C1 RU 2182193 C1 RU2182193 C1 RU 2182193C1 RU 2000129014/02 A RU2000129014/02 A RU 2000129014/02A RU 2000129014 A RU2000129014 A RU 2000129014A RU 2182193 C1 RU2182193 C1 RU 2182193C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power equipment
- passivation
- corrosion
- hours
- concentration
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims description 18
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 title abstract 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- CAMXVZOXBADHNJ-UHFFFAOYSA-N ammonium nitrite Chemical compound [NH4+].[O-]N=O CAMXVZOXBADHNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- -1 ammonium nitride Chemical class 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 17
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 11
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- KWYKSRAECRPMIS-UHFFFAOYSA-N azane;hydrazine Chemical group N.NN KWYKSRAECRPMIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRORZGWHZXZQMV-UHFFFAOYSA-N azane;nitric acid Chemical compound N.O[N+]([O-])=O PRORZGWHZXZQMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам создания коррозионно-стойкого оксидного покрытия на металлических поверхностях и может быть использовано для защиты от коррозии энергетического оборудования, выполненного из перлитных сталей в стояночных, переходных и стационарных режимах. The invention relates to methods for creating a corrosion-resistant oxide coating on metal surfaces and can be used for corrosion protection of power equipment made of pearlitic steels in parking, transitional and stationary modes.
Известен способ пассивации энергетического оборудования путем создания на поверхностях оксидного покрытия при обработке комплексоном с последующим термическим разложением комплексонатов железа /а.с. СССР 165633, Кл C 23 F 11/00, 1963/. A known method of passivation of energy equipment by creating on the surfaces of the oxide coating during treatment with complexon, followed by thermal decomposition of iron complexonates / a.s. USSR 165633, CL C 23 F 11/00, 1963 /.
Недостатком данного способа является высокая температура обработки (140-270oС), вследствие чего требуется поддержание в системах высокого давления, и низкая защитная способность полученных оксидных пленок.The disadvantage of this method is the high processing temperature (140-270 o C), which therefore requires maintenance in high pressure systems, and low protective ability of the obtained oxide films.
Известен способ оксидирования поверхностей черных металлов раствором азотнокислого железа (0,3-0,5 г/л) и перекиси водорода (0,1-0,2 г/л) при температуре 80-100oС /а.с. СССР 1027284, кл. C 23 F 5/00, 1982/.A known method of oxidizing the surfaces of ferrous metals with a solution of iron nitrate (0.3-0.5 g / l) and hydrogen peroxide (0.1-0.2 g / l) at a temperature of 80-100 o C / a.s. USSR 1027284, class C 23 F 5/00, 1982 /.
Недостатком данного способа является необходимость постоянного дозирования перекиси водорода, что создает трудности при обработке крупногабаритного энергетического оборудования, высокая коррозионная активность раствора в местах ввода перекиси водорода и относительно низкая коррозионная стойкость образовавшихся покрытий. The disadvantage of this method is the need for continuous dosing of hydrogen peroxide, which creates difficulties in the processing of large-sized power equipment, the high corrosiveness of the solution at the points of introduction of hydrogen peroxide and the relatively low corrosion resistance of the resulting coatings.
Известны способы создания коррозионно-стойкости декоративных покрытий на поверхности черных металлов посредством обработки водным раствором, содержащим нитрат - ион и катионы формулы R1R2R3NH, в которых R1, R2 и R3 могут быть различные органические радикалы или атом водорода в смеси с нитратом Са, Mg, Na или К, при температуре выше 60oС /заявка Великобритании 1432750, кл. C 7 V, 1976/.Known methods for creating corrosion resistance of decorative coatings on the surface of ferrous metals by treatment with an aqueous solution containing a nitrate ion and cations of the formula R 1 R 2 R 3 NH, in which R 1 , R 2 and R 3 can be various organic radicals or a hydrogen atom mixed with Ca, Mg, Na or K nitrate, at a temperature above 60 o C / application UK 1432750, CL. C 7 V, 1976 /.
Недостатком этого способа является низкая защитная способность оксидированных поверхностей, а также переход значительного количества нерастворимых окислов железа с поверхностей в обрабатывающий раствор, что создает трудности при пассивации оборудования, имеющего застойные зоны. The disadvantage of this method is the low protective ability of oxidized surfaces, as well as the transfer of a significant amount of insoluble iron oxides from the surfaces to the processing solution, which creates difficulties in the passivation of equipment having stagnant zones.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является гидразин - аммиачный способ пассивации, широко применяемый для консервации энергетического оборудования /Акользин П.А. Предупреждение коррозии металла паровых котлов. - М.: Энергия, 1975, с.125/. The closest in technical essence and the achieved effect is hydrazine - ammonia passivation method, widely used for conservation of power equipment / Akolzin P.A. Metal corrosion prevention of steam boilers. - M .: Energy, 1975, p.125 /.
Оксидные пленки, полученные по этому способу, обладают более высокими защитными свойствами по сравнению с пленками, полученными другими способами пассивации. Кроме того, после пассивирующей обработки при повышенной температуре (150-200oС) обрабатывающий раствор (смесь гидразина 300-500 мг/кг и аммиака 200-500 мг/кг) при охлаждении превращается в ингибирующий и дополнительно защищает запассивированные поверхности от коррозии на срок до 3-х месяцев в период эксплуатации оборудования в стояночных режимах.Oxide films obtained by this method have higher protective properties compared to films obtained by other passivation methods. In addition, after passivating treatment at elevated temperatures (150-200 o C), the treatment solution (a mixture of hydrazine 300-500 mg / kg and ammonia 200-500 mg / kg) turns into inhibitory upon cooling and additionally protects passivated surfaces from corrosion for a period of up to 3 months during the operation of the equipment in the parking modes.
Недостатком этого способа является высокая пожароопасность и токсичность гидразина - требуется полное его обезвреживание в сливных водах, а также необходимость достижения высоких температур в течение 12-24 ч (т.е. избыточного давления). The disadvantage of this method is the high fire hazard and toxicity of hydrazine - it requires complete neutralization in drainage water, as well as the need to achieve high temperatures within 12-24 hours (i.e. overpressure).
Во всех перечисленных способах пассивацию проводят в водной среде. Однако в ряде случаев это или нерационально - например, при пассивации емкостей - хранилищ, или невозможно - пассивация паровых трактов энергетических установок, турбин и т.п. In all of these methods, passivation is carried out in an aqueous medium. However, in some cases, this is either irrational - for example, when passivating containers - storages, or impossible - passivation of steam paths of power plants, turbines, etc.
Задачей изобретения является повышение технологичности обработки за счет полного устранения образования отходов, снижение температуры обработки, повышение защитных свойств образовавшихся оксидных пленок, а также возможность проведения пассивации в паровой среде. The objective of the invention is to increase the manufacturability of processing by completely eliminating the formation of waste, lowering the processing temperature, increasing the protective properties of the formed oxide films, as well as the possibility of passivation in a vapor medium.
Для достижения технического результата, в отличие от известного способа пассивации и консервации энергетического оборудования из перлитных сталей путем создания на поверхностях оксидного покрытия растворами химических реагентов, содержащих ионы аммония, предлагается производить обработку в водной или паровой среде аммонием азотисто-кислым при 95-140 С в течение 1,5-3 ч и концентрации 60-150 мг/кг воды или пара. Аммоний азотисто-кислый можно использовать или в заводской упаковке (40% раствор), или синтезировать - пропуская раствор натрия азотисто-кислого через катионитовую смолу в NF4 + - форме.To achieve a technical result, in contrast to the known method of passivation and preservation of power equipment made of pearlitic steels by creating on the surfaces of the oxide coating with solutions of chemical reagents containing ammonium ions, it is proposed to carry out the treatment in an aqueous or vapor medium with nitrous acid ammonia at 95-140 C in for 1.5-3 hours and a concentration of 60-150 mg / kg of water or steam. Ammonium nitrate can be used either in the factory packaging (40% solution) or synthesized by passing a solution of sodium nitrate through a cation exchange resin in NF 4 + form.
В отличие от других оксидирующих композиций растворы азотисто-кислого аммония имеют свои особенности, заключающиеся в том, что процесс саморегулируется - при образовании защитных пленок определенной защитной способности пассиватор превращается в ингибитор и дальнейшее образование оксидной пленки прекращается. Толщина и защитные свойства оксидных пленок зависят от температуры, концентрации и времени обработки. Чем выше температура, тем процесс в большей степени сдвигается в сторону образования более толстых и более защитных оксидных пленок. Однако следует учесть, что аммоний азотисто-кислый термонестабилен и разлагается по реакции:
NH4NO2 --> N2+2H2O
Разложение на 90% происходит при температуре: 100oС за 40-60 мин; 125oС за 15-20 мин; 150oС за 5-7 мин.Unlike other oxidizing compositions, nitric acid ammonium solutions have their own characteristics, namely that the process self-regulates - when protective films of a certain protective ability are formed, the passivator turns into an inhibitor and further formation of the oxide film stops. The thickness and protective properties of oxide films depend on temperature, concentration and processing time. The higher the temperature, the more the process shifts toward the formation of thicker and more protective oxide films. However, it should be noted that ammonium nitrate is thermally unstable and decomposes according to the reaction:
NH 4 NO 2 -> N 2 + 2H 2 O
90% decomposition occurs at a temperature of: 100 o C for 40-60 minutes; 125 o C for 15-20 minutes; 150 o C for 5-7 minutes
При температуре 20oС разложение NH4NO2 на 50% происходит за 3-5 лет. При этой температуре для практически полного подавления коррозии запассивированной стали в обессоленной воде требуется всего 0,1-1мг/кг этого ингибитора, в то время как для незапассивированной стали концентрация ингибитора должна быть увеличена на 2-3 порядка. На практике это означает, что после проведения пассивации и охлаждения системы, дополнительно вводить ингибитор не нужно, т.к. остатки неразложившегося аммония азотисто-кислого будут достаточными для консервации оборудования на длительный срок (более полугода) при условии герметизации оборудования. В противном случае требуется избыток ингибитора и контроль его концентрации.At a temperature of 20 o With the decomposition of NH 4 NO 2 by 50% occurs in 3-5 years. At this temperature, in order to almost completely suppress corrosion of passivated steel in demineralized water, only 0.1-1 mg / kg of this inhibitor is required, while for non passivated steel, the concentration of inhibitor should be increased by 2-3 orders of magnitude. In practice, this means that after the passivation and cooling of the system, an additional inhibitor is not necessary, because residues of undecomposed ammonium nitrate will be sufficient to preserve the equipment for a long time (more than six months) if the equipment is sealed. Otherwise, an excess of inhibitor and control of its concentration is required.
При пуске оборудования и поднятии температуры до рабочей (270-300oС) ингибитор полностью разлагается на азот и воду в считанные минуты. Данное обстоятельство позволяет сделать технологию пассивации полностью безотходной, а проявляющийся ингибирующий эффект NH4NO2 в конце оксидирования позволяет предотвратить разрушение оксидной пленки в стояночном режиме и дополнительно защитить оборудование от коррозии. В результате упрощается технология пассивации и консервации, ненужным становится обезвреживание отработанных растворов, экономится обессоленная вода и трудозатраты.When starting up the equipment and raising the temperature to operating (270-300 o С), the inhibitor is completely decomposed into nitrogen and water in a matter of minutes. This circumstance makes the passivation technology completely waste-free, and the manifest inhibitory effect of NH 4 NO 2 at the end of oxidation prevents the destruction of the oxide film in the parking mode and additionally protects the equipment from corrosion. As a result, the technology of passivation and conservation is simplified, the neutralization of waste solutions becomes unnecessary, and demineralized water and labor are saved.
Поскольку аммоний азотисто-кислый летучий, он равномерно распределяется с паром и при конденсации на внутренних поверхностях оборудования оксидирует их. Если оптимальная температура парового оксидирования составляет 550-700oС /Гладкова Е.Н. О паротермическом оксидировании железа и его сплавов // Защита металлов. 1975, т. 11, вып. 2, с. 255-257/, то для смеси пара и NH4NO2 температуру оксидирования можно снизить до 100-150oС. Следовательно, вводя концентрат NH4NO2 в пар, можно запассивировать емкости-хранилища, паровой тракт энергетической установки, турбины и тому подобное.Since ammonium is a nitrous acid volatile, it is evenly distributed with steam and oxidizes them upon condensation on the internal surfaces of the equipment. If the optimum temperature of steam oxidation is 550-700 o With / Gladkova E.N. On the steam-thermal oxidation of iron and its alloys // Metal Protection. 1975, v. 11, no. 2, p. 255-257 /, then for a mixture of steam and NH 4 NO 2, the oxidation temperature can be reduced to 100-150 o C. Therefore, introducing the concentrate NH 4 NO 2 in steam, you can passivate storage tanks, the steam path of the power plant, turbines and the like like that.
Примеры конкретного практического опробирования. Examples of specific practical testing.
Пример 1: приведен для доказательства более высокой эффективности предлагаемого способа по сравнению со способами-аналогами. Образцы стали 20 обрабатывали:
a) в растворе натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилон - Б) в два этапа:
первый - 0,5 г/кг Трилона - Б при 150oС в течение 2 ч;
второй - затем температуру повысили до 270oС и обработку продолжали в течение 22 ч;
b) в 5 г/кг NH4NO3+2 г/кг NaNO3 при 95oС в течение 60 мин.;
c) по способу - прототипу: раствором гидразин-гидрата 0,4 г/кг и аммиака до рН=10,5 (в растворе существует в виде NH4OH) в течение 16 ч при 170oС;
d) по предлагаемому способу: раствором 0,1 г/кг NH4NO2 при 120oС в течение 3 ч;
e) наждачной бумагой.Example 1: is given to prove the higher efficiency of the proposed method compared to analog methods. Samples of steel 20 were processed:
a) in a solution of sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (Trilon-B) in two stages:
the first is 0.5 g / kg Trilon - B at 150 o C for 2 hours;
the second - then the temperature was raised to 270 o C and processing continued for 22 hours;
b) in 5 g / kg NH 4 NO 3 + 2 g / kg NaNO 3 at 95 ° C. for 60 minutes;
c) according to the prototype method: a solution of hydrazine hydrate 0.4 g / kg and ammonia to pH = 10.5 (in the solution exists as NH 4 OH) for 16 hours at 170 ° C;
d) according to the proposed method: a solution of 0.1 g / kg NH 4 NO 2 at 120 o C for 3 hours;
e) sandpaper.
Затем образцы выдерживали в обессоленной воде и в оксидирующих отработанных растворах при 20±2oС в течение 10 суток. Определяли скорость коррозии. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.Then the samples were kept in demineralized water and in oxidizing spent solutions at 20 ± 2 o C for 10 days. The corrosion rate was determined. The experimental results are presented in table. 1.
Из данных, приведенных в табл. 1, видно, что только по предлагаемому способу и способу-прототипу осуществляется режим консервации в отработанном растворе. Оксидные пленки, полученные по способам-аналогам в отработанных растворах разрушаются. From the data given in table. 1, it is seen that only by the proposed method and the prototype method is the conservation mode in the spent solution. Oxide films obtained by analogous methods in spent solutions are destroyed.
Пример 2: приведен для доказательства возможности проведения пассивации в паровой среде. Example 2: given to prove the possibility of passivation in a steam environment.
Пассивацию проводили на турбине Р-50-130/13 Киришской ГРЭС-19 (Договор 432-94/4). Passivation was carried out on the turbine R-50-130 / 13 of Kirishi GRES-19 (Contract 432-94 / 4).
После прогревания турбины паром до 100-105oС и слива конденсата пассивацию внутренних ее поверхностей производили в паровой среде с помощью пассиватора NH4NO2. Для этого раствор по временной схеме из бака емкостью 65 л насосом-дозатором подавался в рессивер системы насоса-дозатора и далее по трубопроводу через сопло диаметром 1 мм в паропровод. Расход пара и концентрата пассиватора регулировали таким образом, чтобы концентрация NH4NO2 в паре составляла 110-130 мг/кг. Обработку проводили при 105oС в течение 3 ч.After heating the turbine with steam to 100-105 o С and draining the condensate, passivation of its internal surfaces was carried out in a vapor medium using an NH 4 NO 2 passivator. To do this, the solution was supplied from the 65-liter tank by the metering pump to the receiver of the metering pump system and then through the pipeline through a nozzle with a diameter of 1 mm to the steam line. The flow of steam and passivator concentrate was regulated so that the concentration of NH 4 NO 2 in the pair was 110-130 mg / kg The treatment was carried out at 105 o C for 3 hours
Для контроля качества пассивации был разработан специальный пробник с образцами-свидетелями. Качество пассивации оценивали по образцам-свидетелям из Ст20. На поверхности образцов образовалась серая оксидная пленка. Проведенные исследования на электрохимические характеристики, толщину, пористость, фазовый состав, антикоррозионные свойства показали на достаточно высокие ее характеристики, именно такие, какие возможно достигнуть при температуре обработки 105oС в данном растворе при той же концентрации пассиватора.To control the quality of passivation, a special probe with witness samples was developed. The quality of passivation was evaluated by witness samples from St20. A gray oxide film formed on the surface of the samples. Studies on the electrochemical characteristics, thickness, porosity, phase composition, and anticorrosion properties showed its rather high characteristics, exactly those that can be achieved at a processing temperature of 105 o C in this solution at the same concentration of passivator.
Пример 3: приведен для доказательства оптимальных параметров обработки. Example 3: given to prove the optimal processing parameters.
Образцы стали 20 обрабатывали растворами NH4NO2 на обессоленной воде:
a) при концентрации 100 мг/кг в течение 3 чв и температурах: 70, 80, 90, 95, 100, 120, 140 и 160oС. При температурах более 100oС образцы обрабатывали в автоклавах, которые помещали в термостаты с глицериновой ванной;
b) при концентрации 100 мг/кг и температуре 100oС в течение 1; 1,5; 2; 3; 4; 5 и 10 ч. Через каждые 2 ч концентрацию пассиватора корректировали;
c) при температуре 100oС в течение 3 ч и концентрациях пассиватора 50, 60, 80, 100, 125, 150, 200 и 300 мг/кг.Samples of steel 20 were treated with solutions of NH 4 NO 2 in demineralized water:
a) at a concentration of 100 mg / kg for 3 hours and temperatures: 70, 80, 90, 95, 100, 120, 140 and 160 o C. At temperatures above 100 o C, the samples were processed in autoclaves, which were placed in thermostats with glycerin a bathtub;
b) at a concentration of 100 mg / kg and a temperature of 100 o C for 1; 1.5; 2; 3; 4; 5 and 10 hours. After every 2 hours, the concentration of the passivator was adjusted;
c) at a temperature of 100 o C for 3 hours and concentrations of
После обработки образцы помещали в обессоленную воду, выдерживали при 20±2oС в течение 10 сут и определяли скорость коррозии.After processing, the samples were placed in demineralized water, kept at 20 ± 2 ° С for 10 days, and the corrosion rate was determined.
Результаты экспериментов приведены в табл. 2, 3 и 4 соответственно. The experimental results are given in table. 2, 3 and 4, respectively.
Из данных, приведенных в табл. 2, 3 и 4 видно, что оптимальными параметрами обработки являются: температура обработки 95-140oС; время обработки 1,5-3 ч; концентрация NH4NO2 60-150 мг/кг. При меньших или больших параметрах обработки наблюдается или снижение защитных свойств оксидных покрытий или они не увеличиваются.From the data given in table. 2, 3 and 4 it is seen that the optimal processing parameters are: processing temperature 95-140 o C; processing time 1.5-3 hours; the concentration of NH 4 NO 2 60-150 mg / kg With smaller or larger processing parameters, either a decrease in the protective properties of oxide coatings is observed or they do not increase.
Таким образом, предлагаемое изобретение обладает:
а) новизной - NH4NO2 для оксидирования (получения на стальных поверхностях оксидной пленки магнетита (Fе3O4) толщиной до 10 мкм) не использовался. NH4NO2 известен как ингибитор коррозии, при удалении которого из системы коррозионный процесс возобновляется с такой же интенсивностью, как до его введения. В данном случае, за счет образования на поверхности оксидной пленки, коррозия стали после удаления ингибитора резко снижается, резко снижается также защитная концентрация этого ингибитора после обработки стали по предлагаемому способу - на 2-3 порядка;
в) существенными отличиями - все параметры обработки - концентрация NH4NO2, температура и время обработки является существенными, так как при изменении их за граничные значения способ перестает работать;
с) положительным эффектом - более высокими защитными свойствами по сравнению со способами-аналогами или способом-прототипом, безотходностью, что позволяет избежать переработки отходов, снизить трудозатраты, сэкономить обессоленную воду (например, только объем КПТ АЭС с РБМК составляет более 5000 м4 и стоимость такого объема обессоленной воды составляет около 1 млн рублей). В настоящее время строительство новых электростанций в несколько раз снижено и вопрос продления службы действующих, экономия ресурсов и экология приобретают первостепенное значение, поэтому необходима разработка более эффективных, экономичных и экологически чистых технологий.Thus, the present invention has:
a) the novelty - NH 4 NO 2 for oxidation (production of magnetite oxide film (Fe 3 O 4 ) up to 10 μm thick on steel surfaces) was not used. NH 4 NO 2 is known as a corrosion inhibitor, when removed from the system, the corrosion process resumes at the same rate as before its introduction. In this case, due to the formation of an oxide film on the surface, the corrosion of steel after removal of the inhibitor decreases sharply, the protective concentration of this inhibitor also decreases sharply after processing the steel according to the proposed method - by 2-3 orders of magnitude;
c) significant differences - all processing parameters - the concentration of NH 4 NO 2 , the temperature and processing time are significant, since when changing them outside the values, the method ceases to work;
c) a positive effect - higher protective properties compared to similar methods or the prototype method, non-waste, which avoids waste recycling, reduce labor costs, save demineralized water (for example, only the volume of CBT of nuclear power plants with RBMK is more than 5000 m 4 and the cost this amount of demineralized water is about 1 million rubles). Currently, the construction of new power plants has been reduced several times, and the issue of extending the service of existing ones, saving resources and the environment is becoming of paramount importance, therefore it is necessary to develop more efficient, economical and environmentally friendly technologies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000129014/02A RU2182193C1 (en) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Process for waste-free passivation and conservation of power equipment of pearlite steels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000129014/02A RU2182193C1 (en) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Process for waste-free passivation and conservation of power equipment of pearlite steels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2182193C1 true RU2182193C1 (en) | 2002-05-10 |
Family
ID=20242366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000129014/02A RU2182193C1 (en) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Process for waste-free passivation and conservation of power equipment of pearlite steels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2182193C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2425910C2 (en) * | 2009-07-16 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Procedure for nano structure passivation of surface of base metals |
| WO2015088389A1 (en) | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" | Method for inner-contour passivation of steel surfaces of nuclear reactor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991008983A1 (en) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Process for producing aqueous ammonium nitrite solutions and use of these solutions as volatile corrosion inhibitors |
| SU1705408A1 (en) * | 1989-10-23 | 1992-01-15 | Чернобыльская Аэс Им.В.И.Ленина | Method for chemical preparation energetic plants contours of perlite |
-
2000
- 2000-11-22 RU RU2000129014/02A patent/RU2182193C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1705408A1 (en) * | 1989-10-23 | 1992-01-15 | Чернобыльская Аэс Им.В.И.Ленина | Method for chemical preparation energetic plants contours of perlite |
| WO1991008983A1 (en) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Process for producing aqueous ammonium nitrite solutions and use of these solutions as volatile corrosion inhibitors |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АКОЛЬЗИН П.А. Предупреждение коррозии металла паровых котлов. - М.: Энергия, 1975, с.125. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2425910C2 (en) * | 2009-07-16 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Procedure for nano structure passivation of surface of base metals |
| WO2015088389A1 (en) | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" | Method for inner-contour passivation of steel surfaces of nuclear reactor |
| US10204712B2 (en) | 2013-12-10 | 2019-02-12 | Joint Stock Company “Akme-Engineering” | Method for inner-contour passivation of steel surfaces of nuclear reactor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0845438B1 (en) | Oxygen scavenger and boiler water treatment chemical | |
| EP3371347B1 (en) | Corrosion control for water systems using tin corrosion inhibitor with a hydroxycarboxylic acid | |
| Hackerman | The theory and practice of corrosion and its control in industry | |
| US5814247A (en) | Aqueous solution for the cold-working treatment of steel sheet | |
| US4419327A (en) | Method of scavenging dissolved oxygen in steam generating equipment using ammonia or amine neutralized erythorbic acid | |
| JPS6256950B2 (en) | ||
| RU2182193C1 (en) | Process for waste-free passivation and conservation of power equipment of pearlite steels | |
| KR100689569B1 (en) | How to clean the steam generator in pressurized water reactor | |
| AU2010319028B2 (en) | Corrosion resistant structure and corrosion protection method in high-temperature water system | |
| JP3646385B2 (en) | Method for inhibiting corrosion of water-based metals | |
| CA2170002C (en) | Nuclear steam generator chemical cleaning passivation solution | |
| US5589107A (en) | Method and composition for inhibiting corrosion | |
| KR20160098298A (en) | Method for inner-contour passivation of steel surfaces of nuclear reactor | |
| JPH1128461A (en) | Water-based metal corrosion suppression method | |
| JPH0426784A (en) | Corrosion inhibitor for high temperature water system | |
| US5194223A (en) | Methods for inhibiting the corrosion of iron-containing and copper-containing metals in boiler feedwater systems | |
| JPS6038464B2 (en) | Rust prevention treatment method for steel materials | |
| JP5034483B2 (en) | Anticorrosive for reducing erosion and corrosion | |
| CN118439711B (en) | A blowdown stabilizer for boiler feedwater systems | |
| CA2094419A1 (en) | Methods for inhibiting the corrosion and deposition of iron and iron-containing metals in aqueous systems | |
| RU2195514C2 (en) | Method for passivating of power equipment manufactured from pearlitic steels | |
| JPS5853073B2 (en) | steel anticorrosion agent | |
| JPS602389B2 (en) | Chemical cleaning method for steel parts | |
| Solonin et al. | Oxidation of pearlitic steels in nitrite solutions | |
| CN116655136A (en) | A kind of urea analysis waste liquid reuse process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner |