апрель 2017

Дослідження впливу поліфосфатного інгібітору на швидкість корозії сталі у водогінній воді


Підбуртний М. О. , Чигрин О. М. , Васильєв Г. С.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Підбуртний М. О., Чигрин О. М., Васильєв Г. С. Дослідження впливу поліфосфатного інгібітору на швидкість корозії сталі у водогінній воді / Химия и современные технологии : Метериалы VIII Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2017. – C. 107-108


Для безперебійної поставки питної води до індивідуальних та промислових користувачів застосовуються водогони. Найбільшого поши-рення набули сталеві та полімерні трубопроводи. Хоча найбільш передовими є полімерні трубопроводи, повна заміна діючих сталевих систем водопостачання затратна. Недоліком сталевих водогонів є можливість протікання внутрішньої корозії. Корозія не лише зменшує термін експлуатації труб, а й призводить до погіршення якості води через забруднення продуктами корозії та розвиток мікроорганізмів на внутрішній поверхні.

Для вирішення проблеми корозії у водогонах раціонально використовувати спеціальні реагенти – ігнібітори корозії, які часто являють собою органічні речовини різноманітного складу, але їх недоліком є значна токсичність, що робить неможливим їх застосування в системах з питною водою. Значно безпечнішими для людського організму є інгібітори неорганічного походження, а їх ефективна концентрація не перевищує санітарних норм чи ГДК. Поширеними є фосфатні інгібітори, зокрема на основі поліфосфатів.

Метою роботи було дослідити протикорозійну ефективність поліфосфатного інгібітору SeaQuest виробництва фірми Aqua Smart Solution у водогінній воді при концентрації в межах ГДК за фосфатами.

Для дослідження впливу інгібітору було сконструйовано контур, що моделює систему водопостачання. Контур об'ємом 5 дм3 складався з полімерних труб діаметром 50 мм. Циркуляцію води в системі зі швидкістю 0,3 м/с забезпечував насос. Експеримент проводили за кімнатної температури, але внаслідок роботи насоса температура досягала 35°С. Для підтримання сталої концентрації розчиненого кисню контур знаходився в умовах вільної аерації. Заміна води в контурі проводилася 1 раз на добу. Миттєві значення швидкості корозії визначалася методом поляризаційного опору на трьої датчиках корозії типу ДК-1 із застосування системи корозійного моніторингу САКМ-1. Електроди датчиків корозії виготовлені зі сталі марки Ст20. Перед дослідом електроди зачищали наждковим папером марки Р800, хімічного знежирювали пастою соди та травили в 200 г/л хлоридній кислоті. Тривалість експозиції електродів складала 650 год., з яких 200 годин працював циркуляційний насос (у робочі дні).

В експерименті використано дві концентрації інгібітору: підвищена – 30 мг/л та 3,5 мг/л, що відповідає ГДК.

Як видно з рисунку 1 за відсутності інгібітору швидкість корозії сталі знаходиться на рівні 0,4 мм/рік. Введення інгібітору SeaQuest в систему поступово вповільнює швидкість корозії, досягнуті значення на рівні 0,06 мм/рік. При зниженні концентрації до 3 мг/л не призводить до зростання швидкості корозії, що дає змогу використовувати гранично низькі концентрації реагенту. Випробування післядії інгібітору показали, що захисний ефект зберігається на електродах не менше тижня, таким чином допускається навіть перебої в дозуванні.

Рисунок 1 – Залежність швидкості корозії сталі у водогінній воді в часі: 1 – без введення інгібітора; 2 – з додаванням 30 мг/л SeaQuest; 3 – з додаванням 3,5 мг/л SeaQuest; 4 – післядія.

Як видно з Рисунку 2, при введенні інгібітора в межах ГДК швидкість корозії зменшується в 12,5 разів, в порівнянні з неінгібованою водою, що вказує на його достатню ефективність в допустимих концентраціях.

Рисунок 2 – Залежність швидкості корозії сталі у водогінній воді в часі: 1 – без введення інгібітора; 2 – з додаванням 35 мг/л Aqua Smart Solution; 3 – з додаванням 3,5 мг/л Aqua Smart Solution; 4 – перевірка залишкового ефекту, без введення інгібітора

В результаті проведених досліджень встановлена протикорозійна ефективність інгібітору SeaQuest виробництва фірми Aqua Smart Solution (США) у воді господарсько-питного призначення м. Києва. Дозування інгібітору в концентрації в межах ГДК (3 мг/л) дозволяє знизити швидкість корозії у 12 разів та підтримувати її на рівні 0,04 мм/рік.