RU2644157C1 - Means for chemical cleaning metal surfaces - Google Patents
Means for chemical cleaning metal surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644157C1 RU2644157C1 RU2016148994A RU2016148994A RU2644157C1 RU 2644157 C1 RU2644157 C1 RU 2644157C1 RU 2016148994 A RU2016148994 A RU 2016148994A RU 2016148994 A RU2016148994 A RU 2016148994A RU 2644157 C1 RU2644157 C1 RU 2644157C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inhibitor
- heat
- water
- corrosion
- purotech
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/04—Water-soluble compounds
- C11D7/06—Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/04—Water-soluble compounds
- C11D7/10—Salts
- C11D7/16—Phosphates including polyphosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическим средствам и может быть использовано для обработки воды оборотных систем охлаждения технологического, теплоэнергетического и теплообменного оборудования. Конкретно, для эксплуатационной очистки и защиты от накипно-коррозионных отложений (НКО) различных металлических теплопередающих поверхностей из черных и цветных металлов, используемого в металлургической промышленности технологического, теплоэнергетического и теплообменного оборудования.The invention relates to chemical means and can be used for water treatment of circulating cooling systems of technological, heat power and heat exchange equipment. Specifically, for operational cleaning and protection against scale deposits (NCO) of various metal heat transfer surfaces from ferrous and non-ferrous metals, used in the metallurgical industry of technological, heat energy and heat transfer equipment.
Выпадение карбонатных отложений приводит к значительному ухудшению теплопередающих способностей теплообменного оборудования. Для обеспечения чистоты поверхности теплообменного оборудования выполняются планово-производственные работы, включающие механические и химические очистки, что приводит к дополнительным материальным затратам, износу и повреждению внутренних поверхностей теплообменного оборудования. Для производства теплообменного оборудования, используемого в металлургической промышленности, используются сплавы черных и цветных металлов, которые подвержены коррозии. В результате коррозии данные материалы со временем разрушаются и, таким образом, наносят огромный экономический и технологический ущерб. Следовательно, необходимы комплексные меры, предусматривающие очистку и защиту оборудования от накипи и различных отложений продуктов коррозии. В настоящее время широко используется метод химической очистки (см., например, Маргулова Т.Х. Химические очистки теплоэнергетического оборудования, Энергия, 1969 г.). Химический способ заключается в обработке отложений специальными моющими растворами. Однако подавляющее большинство реагентов, применяемых для химической очистки, характеризуется значительной агрессивностью по отношению к металлу очищаемого оборудования. Для уменьшения коррозионного воздействия на металл при проведении химических очисток в моющие растворы добавляют ингибиторы коррозии. Ингибиторы коррозии - это вещества, которые, находясь в коррозионной среде в достаточной концентрации, сильно замедляют, либо вообще прекращают коррозионное разрушение металла. Ингибитором коррозии может быть как одно соединение, так и смесь нескольких. Подбор ингибиторов и их смесей осуществляют экспериментально, применительно к конкретным условиям химической очистки. В разработках последних лет особое внимание уделяется составам многофункционального назначения, которые ингибируют и коррозию, и отложение различных солей (карбонатных, сульфатных, железоокисных). Важнейшим фактором, определяющим выбор реагентов для проведения химических очисток, является их доступность, относительно низкая стоимость, эффективность их использования и экологическая безопасность.The loss of carbonate deposits leads to a significant deterioration in the heat transfer abilities of heat exchange equipment. To ensure the cleanliness of the surface of the heat exchange equipment, scheduled production works are carried out, including mechanical and chemical cleaning, which leads to additional material costs, wear and damage to the internal surfaces of the heat exchange equipment. For the production of heat transfer equipment used in the metallurgical industry, alloys of ferrous and non-ferrous metals are used, which are susceptible to corrosion. As a result of corrosion, these materials break down over time and thus cause enormous economic and technological damage. Therefore, comprehensive measures are needed to clean and protect equipment from scale and various deposits of corrosion products. Currently, the method of chemical cleaning is widely used (see, for example, Margulova T.Kh. Chemical cleaning of heat and power equipment, Energy, 1969). The chemical method consists in the treatment of deposits with special detergent solutions. However, the vast majority of reagents used for chemical cleaning are characterized by significant aggressiveness with respect to the metal of the equipment being cleaned. To reduce the corrosion effect on the metal during chemical cleaning, corrosion inhibitors are added to the washing solutions. Corrosion inhibitors are substances that, when in a corrosive environment in sufficient concentration, greatly slow down, or even stop, the corrosion damage to the metal. A corrosion inhibitor can be either one compound or a mixture of several. The selection of inhibitors and their mixtures is carried out experimentally, in relation to the specific conditions of chemical treatment. In recent years, special attention has been paid to multifunctional formulations that inhibit both corrosion and the deposition of various salts (carbonate, sulfate, iron oxide). The most important factor determining the choice of reagents for carrying out chemical cleanings is their availability, relatively low cost, the efficiency of their use and environmental safety.
Известны различные средства для химической очистки. Например, кислотный очиститель ЖЕЛЬ (http://jelms.ru/), в состав которого входят композиция поверхностно-активных веществ (ПАВ), н-ПАВ, ортофосфорная кислота, соляная кислота, сульфаминовая кислота, ингибитор, уротропин, консервант, отдушка, вода. Он предназначен для использования, преимущественно в быту, а также в медицинских детских учреждениях, на предприятиях пищевой промышленности, общественного питания.Various chemical cleaning agents are known. For example, an acid cleaner JELL (http://jelms.ru/), which includes a composition of surface-active substances (surfactants), n-surfactants, phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfamic acid, an inhibitor, urotropin, preservative, perfume, water. It is intended for use, mainly in everyday life, as well as in medical institutions, in the food industry, catering.
Известен также концентрат ТАЛЕНА (http://talena.su/), который предназначен для котлов, теплообменников, труб, емкостей со значительным известковым загрязнениями, толстым ржавым и накипным загрязнением и содержит комплекс ПАВ, ортофосфорную кислоту, ингибированную соляную кислоту, щавелевую кислоту, комплексообразователь, ингибитор коррозии, отдушку и воду. Однако данный состав не применим для очистки теплообменных поверхностей из нержавеющей стали, так как соляная кислота обладает высокой коррозионной активностью по отношению к нержавеющим сталям. Причем применение неорганической фосфорной кислоты (ортофосфорной кислоты) при высоких ее концентрациях, высоких температурах и высокой минерализации воды приводит к образованию трудноудаляемых накипных отложений фосфата кальция Са3(РO4)2.TALENA concentrate is also known (http://talena.su/), which is intended for boilers, heat exchangers, pipes, tanks with significant lime pollution, thick rust and scale pollution and contains a surfactant complex, phosphoric acid, inhibited hydrochloric acid, oxalic acid, complexing agent, corrosion inhibitor, perfume and water. However, this composition is not applicable for cleaning heat transfer surfaces of stainless steel, since hydrochloric acid has a high corrosion activity in relation to stainless steels. Moreover, the use of inorganic phosphoric acid (phosphoric acid) at its high concentrations, high temperatures and high salinity of the water leads to the formation of hard-to-remove scale deposits of calcium phosphate Ca 3 (PO 4 ) 2 .
Известен «Ингибитор коррозии и отложений черных металлов в нейтральных и водных средах» (см. а.с. СССР 1813797, опубл. 07.05.1993 г.), содержащий оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФК), ZnCl2 и бис(Арилсульфонат) аммония. Предлагаемый состав позволяет снизить скорость коррозионных разрушений углеродистой стали и повысить степень защиты от карбонатных отложений. Однако не позволяет удалять НКО с теплопередающих поверхностей из цветных металлов.The well-known "Inhibitor of corrosion and deposits of ferrous metals in neutral and aqueous media" (see AS USSR 1813797, publ. 05/07/1993), containing hydroxyethylidene diphosphonic acid (OEDPK), ZnCl 2 and ammonium bis (arylsulfonate). The proposed composition allows to reduce the rate of corrosion damage of carbon steel and to increase the degree of protection against carbonate deposits. However, it does not allow to remove NPOs from heat-transfer surfaces made of non-ferrous metals.
Известна композиция ингибиторов (см. патент RU, №2128628, опубл. 10.04.1999 г.). «Способ ингибирования коррозии и отложений в водооборотных системах». Известная композиция ингибиторов, в состав которой входят триполифосфат натрия (ТПФ), оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФК), сульфат цинка (ZnSO4) и полиэтиленгликоль марки ПЭГ-300, предназначена для ингибирования коррозии и отложений в водооборотных системах. Известная композиция ингибиторов достаточно надежно защищает углеродистую "черную" сталь от коррозии и отложений не только при 40°С, но и при 60°С. Однако наличие таких компонентов, как соль неорганической фосфорной кислоты (триполифосфат натрия), при высоких ее концентрациях, высоких температурах и высокой минерализации воды приводит к образования трудноудаляемых накипных отложений фосфата кальция Са3(РO4)2. Наличие полиэтиленгликоля приводит к увеличению токсичности раствора, что снижает безопасность его приготовления, использования и утилизации, так как полиэтиленгликоль является едким и экологически опасным веществом. Эта композиция ингибиторов выбрана в качестве ближайшего аналога.A known composition of inhibitors (see patent RU, No. 2128628, publ. 04/10/1999). "A method of inhibiting corrosion and deposits in water circulation systems." The known inhibitor composition, which includes sodium tripolyphosphate (TPP), hydroxyethylidene diphosphonic acid (OEDPK), zinc sulfate (ZnSO 4 ) and PEG-300 grade polyethylene glycol, is intended to inhibit corrosion and deposits in water circulation systems. The known composition of inhibitors reliably protects carbon black steel from corrosion and deposits not only at 40 ° C, but also at 60 ° C. However, the presence of such components as a salt of inorganic phosphoric acid (sodium tripolyphosphate), at its high concentrations, high temperatures and high mineralization of water, leads to the formation of hard-to-remove scale deposits of calcium phosphate Ca 3 (PO 4 ) 2 . The presence of polyethylene glycol leads to an increase in the toxicity of the solution, which reduces the safety of its preparation, use and disposal, since polyethylene glycol is a caustic and environmentally hazardous substance. This inhibitor composition is selected as the closest analogue.
Основная задача, решаемая изобретением, заключается в следующем. Необходимо разработать такой состав для удаления НКО, который позволял бы удалять НКО с поверхности изделий из черных и цветных металлов без остановки оборудования, то есть в процессе его эксплуатации, путем обработки теплообменной поверхности циркулирующим водным раствором. Другой задачей является повышение эффективности очистки от НКО, что позволит увеличить срок службы оборудования и уменьшить количество аварийных остановов оборудования из-за его перегрева. Еще одной задачей является увеличение скорости удаления НКО, что позволит сократить время простоя в случае аварийного останова. Еще одна задача состоит в расширении арсенала химических средств для удаления НКО с различных поверхностей.The main task solved by the invention is as follows. It is necessary to develop such a composition for removing NPOs, which would allow removing NPOs from the surface of ferrous and non-ferrous metal products without stopping the equipment, that is, during its operation, by treating the heat exchange surface with a circulating aqueous solution. Another objective is to increase the efficiency of cleaning from NPOs, which will increase the service life of the equipment and reduce the number of emergency shutdowns of equipment due to its overheating. Another objective is to increase the speed of removal of NPOs, which will reduce downtime in the event of an emergency stop. Another objective is to expand the arsenal of chemicals to remove NPOs from various surfaces.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества состава за счет улучшения ее растворяющей способности и снижения скорости коррозии, что достигается использованием компонентов предлагаемого средства. А также в уменьшении количества остановов оборудования на химическую очистку, в увеличении срока службы оборудования, в уменьшении аварийных остановов оборудования в результате перегрева оборудования и пережога конструкционных материалов по причине снижения теплопередающих способностей, что положительно отразится на увеличении производительности основных агрегатов металлургического производства.The technical result of the invention is to improve the quality of the composition by improving its solvent capacity and reducing the corrosion rate, which is achieved using the components of the proposed tool. And also in reducing the number of shutdowns of equipment for chemical cleaning, in increasing the service life of equipment, in reducing emergency shutdowns of equipment as a result of overheating of equipment and burnout of structural materials due to a decrease in heat transfer capabilities, which will positively affect the increase in productivity of the main units of metallurgical production.
Указанный технический результат достигается тем, что средство для химической очистки металлических поверхностей, содержащее комплексон и цинковый комплекс, согласно изобретению, дополнительно содержит дисперсант, калия гидроокись, натрия гидроокись, 1,2,3-Бензотриазол и ингибитор, причем в качестве цинкового комплекса оно содержит оксид цинка, в качестве дисперсанта оно содержит сополимер акриловой кислоты /2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновой кислоты, а в качестве ингибитора оно содержит ингибитор «PuroTech 43», при этом компоненты используют в следующем соотношении (мас.%):The specified technical result is achieved in that the chemical cleaning agent for metal surfaces containing complexon and a zinc complex according to the invention further comprises a dispersant, potassium hydroxide, sodium hydroxide, 1,2,3-benzotriazole and an inhibitor, and it contains as a zinc complex zinc oxide, as a dispersant it contains a copolymer of acrylic acid / 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, and as an inhibitor it contains a PuroTech 43 inhibitor, the components used Use in the following ratio (wt.%):
Кроме того, в качестве комплексона используют ОЭДФКIn addition, OEDPK is used as complexon
Использование в качестве комплексона ОЭДФК (гидрооксиэтилендендифосфоновая кислота), для обработки воды с высокими значениями жесткости, позволяет предотвратить выпадение солей жесткости на оборудования за счет высоких комплексообразующих свойств реагента, а также начать процесс постепенной отмывки карбонатных отложений.The use of OEDPK (hydroxyethylenediphosphonic acid) as a complexone, for treating water with high hardness values, prevents hardness salts from falling out on equipment due to the high complexing properties of the reagent, and also begins the process of gradual washing of carbonate deposits.
Оксид цинка используется для образования мономолекулярный пассивирующей пленки на поверхности оборудования систем охлаждения, препятствуя развитию общей электрохимической коррозии.Zinc oxide is used to form a monomolecular passivating film on the surface of the equipment of cooling systems, preventing the development of general electrochemical corrosion.
Введение сополимера акриловой кислоты /2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновой кислоты, который является высокоэффективным дисперсантом, препятствует осаждению карбонатных отложений, шламу за счет кристаллической модификации отложений, препятствуя соединению кристаллов карбонатов и дальнейшему их росту.The introduction of a copolymer of acrylic acid / 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, which is a highly effective dispersant, prevents the deposition of carbonate deposits, sludge due to crystalline modification of the deposits, preventing the carbonate crystals from joining and their further growth.
Введение гидроокиси калия и натрия используются для увеличения гидратной щелочности и уровня рН реагентов, используемых в системах охлаждения с низкими значениями жесткости, щелочности, рН. Увеличение щелочности и уровня рН реагентов при добавлении данных реагентов в систему охлаждения позволяют повысить рН и щелочность воды. Увеличение гидратной щелочности и рН воды систем охлаждения при переходе от рН≥8,5 приводят к снижению концентрации углекислоты СО2 в воде, которая является катализатором коррозионных процессов в системах охлаждения.The introduction of potassium and sodium hydroxides are used to increase the hydration alkalinity and pH level of the reagents used in cooling systems with low values of hardness, alkalinity, pH. Increasing the alkalinity and pH level of reagents when adding these reagents to the cooling system can increase the pH and alkalinity of water. Increasing the hydrate alkalinity and pH of the water cooling systems during the transition from rN≥8,5 lead to reduced carbon dioxide concentration of CO 2 in water, which is a catalyst for corrosion processes in cooling systems.
Введение 1,2,3-Бензотриазола используется для ингибирования гальванической (контактной) коррозии, контролируя содержание ионов цветных металлов. Использование 1,2,3-Бензотриазола позволяет связать свободные ионы цветных металлов в системах охлаждения, не позволяя им осесть на местах с низким электрохимическим потенциалом (сплавы черных металлов).The introduction of 1,2,3-Benzotriazole is used to inhibit galvanic (contact) corrosion, controlling the content of non-ferrous metal ions. The use of 1,2,3-Benzotriazole allows you to bind free non-ferrous metal ions in cooling systems, not allowing them to settle in places with low electrochemical potential (ferrous metal alloys).
В результате проведенных экспериментов было определено, что наилучшее качество очистки от НКО было достигнуто при использовании в заявляемом средстве в качестве ингибитора именно ингибитора «PuroTech 43». Известный ингибитор «PuroTech 43» представляет из себя смесь фосфатов, фосфонатов, дисперсантов. Использование ингибитора «PuroTech 43» оказалось еще и более экономически оправданным, чем использование других известных ингибиторов.As a result of the experiments, it was determined that the best quality of purification from NCOs was achieved when using the PuroTech 43 inhibitor as the inhibitor in the inventive tool. The well-known inhibitor "PuroTech 43" is a mixture of phosphates, phosphonates, dispersants. The use of the PuroTech 43 inhibitor was also more economically justified than the use of other known inhibitors.
Деминерализованная вода используется как эффективный растворитель с минимальным содержанием солей, свободных ионов и примесей, которые влияют на качественные характеристики раствора и на выработку активных действующих веществ.Demineralized water is used as an effective solvent with a minimum content of salts, free ions and impurities, which affect the qualitative characteristics of the solution and the production of active active substances.
В процессе получения заявленного средства химические вещества, входящие в его состав, разлагаются или вступают друг с другом в реакцию, обеспечивая получение средства для химической очистки металлических поверхностей, позволяющего решить поставленные задачи. Этот результат достигается в результате синергического эффекта, при котором действие одного компонента усиливается в присутствии другого. Именно, за счет синергетического влияния совокупности используемых компонентов средства для химической очистки металлических поверхностей компонентов, при их заявленном количественном соотношении, поставленные задачи были решены, и достигнут указанный технический результат. Что и было подтверждено экспериментально. При этом существенное влияние на эффективность предлагаемого средства для химической очистки металлических поверхностей оказывает количественное соотношение всех, входящих в него компонентов, которое подбиралось экспериментально. Оптимальные параметры подбирались в каждом конкретном случае в зависимости от количества и состава отложений, типа и технологических характеристик очищаемого оборудования. Как показали эксперименты, завышение либо занижение содержания каждого из компонентов отрицательно сказывалось на эффективности заявляемого средства. Отличительной особенностью заявляемого средства является строгое регламентирование количественного и качественного состава содержащихся в нем компонентов.In the process of obtaining the claimed funds, the chemicals in its composition decompose or react with each other, providing a means for the chemical cleaning of metal surfaces, which allows us to solve the tasks. This result is achieved as a result of a synergistic effect in which the action of one component is enhanced in the presence of another. Namely, due to the synergistic effect of the totality of the components used for chemical cleaning of the metal surfaces of the components, with their stated quantitative ratio, the tasks were solved and the specified technical result was achieved. Which was confirmed experimentally. At the same time, the quantitative ratio of all its constituent components, which was selected experimentally, has a significant impact on the effectiveness of the proposed tool for chemical cleaning of metal surfaces. The optimal parameters were selected in each case, depending on the amount and composition of deposits, type and technological characteristics of the equipment being cleaned. As experiments have shown, overstating or underestimating the content of each of the components adversely affected the effectiveness of the proposed drug. A distinctive feature of the claimed funds is the strict regulation of the quantitative and qualitative composition of the components contained in it.
Технология приготовления заявляемого средства является экологически чистой и может быть реализована на стандартном оборудовании, используемом в промышленных условиях для производства технических моющих средств. Изготавливается заявляемое средство из расчетного количества ОЭДФК, оксида цинка, сополимера акриловой кислоты /2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновой кислоты, калия гидроокиси, натрия гидроокиси, 1,2,3-Бензотриазола и ингибитора «PuroTech 43». Исходные компоненты взвешивают на весах. В эмалированный реактор вместимостью 50 л, снабженный рубашкой для охлаждения и мешалкой, засыпают ОЭДФК и заливают часть рассчитанного количества деминерализованной воды, с одновременным нагревом и поддержанием температуры раствора до 80-90°С. Затем, при работающей мешалке, последовательно добавляют оксид цинка, сополимер акриловой кислоты /2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновой кислоты, калия гидроокись, натрия гидроокись и 1,2,3-Бензотриазол. Далее, в полученный раствор, при работающей мешалке, заливают ингибитор «PuroTech 43», затем добавляют деминерализованную воду до рассчитанного количества. Перемешивание производят до полного растворения и достижения плотности раствора 1,15-1,30 г/см3.The preparation technology of the claimed funds is environmentally friendly and can be implemented on standard equipment used in industrial conditions for the production of technical detergents. The inventive agent is made from the calculated amount of HEDPA, zinc oxide, a copolymer of acrylic acid / 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide, 1,2,3-benzotriazole and the PuroTech 43 inhibitor. The starting components are weighed on a balance. In an enameled reactor with a capacity of 50 l, equipped with a jacket for cooling and a stirrer, OEDFK is poured and part of the calculated amount of demineralized water is poured, while heating and maintaining the temperature of the solution to 80-90 ° C. Then, with the stirrer operating, zinc oxide, a copolymer of acrylic acid / 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide and 1,2,3-benzotriazole are successively added. Next, in the resulting solution, with the stirrer running, pour the PuroTech 43 inhibitor, then add demineralized water to the calculated amount. Mixing is carried out until complete dissolution and the density of the solution reaches 1.15-1.30 g / cm 3 .
Очистка поверхности очищаемого теплообменного оборудования осуществляется путем добавления полученного раствора в воду оборотной системы охлаждения в концентрации раствора 10 мг/л объема системы.The surface of the cleaned heat-exchange equipment is cleaned by adding the resulting solution to the water of the reverse cooling system in a solution concentration of 10 mg / l of the system volume.
Сущность заявляемого изобретения поясняется примером приготовления заявленного средства для химической очистки металлических поверхностей.The essence of the invention is illustrated by an example of the preparation of the claimed means for chemical cleaning of metal surfaces.
ПРИМЕР. Для осуществления заявленного технического решения был проведен ряд опытов. Взвешивали: ОЭДФК (по ТУ 2439-363-05763441-2002), оксид цинка (по ГОСТ 10262-73), сополимер акриловой кислоты /2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновой кислоты (по CAS №40623-75-4 это сополимер акриловой кислоты и 2-Акриламидо-2-Метилпропан сульфоновой кислоты (АА/АМПС)), калия гидроокись (ГОСТ 9285-78), натрия гидроокись (ГОСТ 2263-79), 1,2,3-Бензотриазол (ТУ 6-09-1291-87), ингибитор «PuroTech 43».EXAMPLE. To implement the claimed technical solution, a series of experiments was carried out. Weighed: OEDFK (according to TU 2439-363-05763441-2002), zinc oxide (according to GOST 10262-73), a copolymer of acrylic acid / 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (according to CAS No. 40623-75-4 it is a copolymer of acrylic acid and 2-Acrylamido-2-Methylpropane sulfonic acid (AA / AMPS)), potassium hydroxide (GOST 9285-78), sodium hydroxide (GOST 2263-79), 1,2,3-Benzotriazole (TU 6- 09-1291-87), the inhibitor of "PuroTech 43".
Приготавливали заявляемое средство для химической очистки металлических поверхностей, как описано выше, но в лабораторных условиях (в таблице 1 представлены конкретные примеры, иллюстрирующие изобретение). Химическую очистку теплообменных аппаратов проводили на циркуляционной установке. В циркуляционной установке с термостатом и установленными образцами из углеродистой стали, нержавеющей стали и латуни с накипными отложениями известного веса моделировали водооборотный контур с постоянным вращением воды с Жобщ до 10,0 мг-экв/л, Щобщ до 6,0 мг-экв/л, рН 7,5-8,5 и температурой до 90°С добавляли полученный раствор с концентрацией 10 мг/л объема контура. Циркуляция промывочного раствора происходила до полного растворения и удаления НКО с поверхности трубного пространства.Prepared the inventive tool for chemical cleaning of metal surfaces, as described above, but in the laboratory (table 1 presents specific examples illustrating the invention). Chemical cleaning of heat exchangers was carried out in a circulating unit. In a circulating unit with a thermostat and installed samples of carbon steel, stainless steel and brass with scale deposits of known weight, a water circuit with a constant rotation of water from W total up to 10.0 mEq / l, U total up to 6.0 mEq / l, pH 7.5-8.5 and a temperature of up to 90 ° C, the resulting solution was added with a concentration of 10 mg / l of the volume of the circuit. The circulation of the washing solution occurred until the complete dissolution and removal of the NCO from the surface of the tube space.
Контроль растворения отложений проводили по убыли веса взятого образца (гравиметрическим методом) и по аналитическому контролю состава промывочного раствора (см. таблицы 2, 2.1).Control of sediment dissolution was carried out according to the weight loss of the sample taken (gravimetric method) and by analytical control of the composition of the washing solution (see tables 2, 2.1).
Аналитический контроль проводили путем оценки термостабильности воды. Критерием термостабильности воды являются изменения качества воды по коэффициентам концентрирования отдельных ионов (Cl- и Са+2). Во время опыта осуществляли химический контроль по хлоридам и кальциевой жесткости воды. Транспорт кальция определяли, как процентное изменение отношения содержания ионов кальция к хлоридам до и после обработки. Транспорт кальция был более 100%, что свидетельствует о предотвращении образования новых отложений солей жесткости.Analytical control was carried out by evaluating the thermal stability of water. The criterion for water thermal stability is changes in water quality by the concentration coefficients of individual ions (Cl - and Ca +2 ). During the experiment, chemical control was carried out on the chlorides and calcium hardness of water. Calcium transport was determined as the percentage change in the ratio of calcium ions to chlorides before and after treatment. Calcium transport was more than 100%, which indicates the prevention of the formation of new deposits of hardness salts.
Для оценки эффективности защиты от коррозии использовались чистые образцы из углеродистой стали, нержавеющей стали, латуни известного веса, помещенные в моделируемом циркуляционном контуре с добавлением раствора.To assess the effectiveness of corrosion protection, we used pure samples of carbon steel, stainless steel, and brass of known weight, placed in a simulated circulation circuit with the addition of a solution.
Контроль скорости коррозии проводили по убыли веса взятого образца гравиметрическим методом (см. таблица 3). Скорость коррозии рассчитывалась по следующей формуле (ГОСТ 9.905-85 «ЕСЗКС. Метод коррозионных испытаний. Общие требования»):The corrosion rate was controlled by the weight loss of the sample taken by the gravimetric method (see table 3). The corrosion rate was calculated according to the following formula (GOST 9.905-85 "ESZKS. Method of corrosion tests. General requirements"):
где К - весовой показатель скорости образования отложений г/(м2⋅ч),where K is a weight indicator of the deposition rate g / (m 2 ⋅ h),
m1 - вес образца после извлечения из потока и просушки (г),m1 is the weight of the sample after extraction from the stream and drying (g),
m2 - вес образца до помещения в поток (г),m2 is the weight of the sample before being placed in the stream (g),
S - общая площадь поверхности испытуемого образца (м2),S is the total surface area of the test sample (m 2 ),
τ - время экспозиции (ч).τ is the exposure time (h).
где К - весовой показатель скорости коррозии г/(м2⋅ч),where K is the weight indicator of the corrosion rate g / (m 2 ⋅ h),
d - плотность образца.d is the density of the sample.
Согласно ПТЭ водных хозяйств предприятий черной металлургии (п. 5.4.6) вода не должна вызывать точечной, язвенной, а также равномерной коррозии металла более чем 0,1 мм/год. Результаты скорости коррозии оказались ниже нормативных значений. Минимизированы процессы коррозии.According to the PTE of water facilities of ferrous metallurgy enterprises (Section 5.4.6), water should not cause pitting, peptic, or uniform corrosion of metal more than 0.1 mm / year. Corrosion rate results were below standard values. Corrosion processes are minimized.
Изобретение позволяет эффективно удалять НКО любой плотности с минимальным коррозионным воздействием на очищаемый металл. Использование заявляемого средства не требует использования промывных (очищающих) растворов. Заявляемое средство для химической очистки металлических поверхностей значительно упрощает процесс очистки и повышает эксплуатационные удобства. Что и было определено экспериментально.EFFECT: invention makes it possible to effectively remove NPOs of any density with minimal corrosive effect on the metal being cleaned. The use of the claimed funds does not require the use of washing (cleaning) solutions. The inventive tool for the chemical cleaning of metal surfaces greatly simplifies the cleaning process and improves operational amenities. Which was determined experimentally.
Важнейшим фактором, определяющим выбор дополнительных компонентов, была их доступность, относительно низкая стоимость, эффективность их использования и экологическая безопасность. Доступность и дешевизна используемых в заявляемом средстве для химической очистки металлических поверхностей дополнительных компонентов позволили снизить дозировку ингибитора «PuroTech 43», что привело к снижению себестоимости окончательного продукта.The most important factor determining the choice of additional components was their availability, relatively low cost, the efficiency of their use and environmental safety. The availability and low cost of the additional components used in the inventive tool for chemical cleaning of metal surfaces made it possible to reduce the dosage of the PuroTech 43 inhibitor, which led to a reduction in the cost of the final product.
Кроме расширения арсенала химических средств для удаления НКО с различных поверхностей, заявляемое средство, по мнению заявителя, именно сейчас будет пользоваться отличным спросом, поскольку позволит уменьшить количество остановов оборудования на химическую очистку, соответственно, увеличить срок службы оборудования, а также уменьшить аварийные остановы оборудования в результате перегрева оборудования и пережога конструкционных материалов по причине снижения теплопередающих способностей. А это положительно отразилось на увеличении производительности основных агрегатов металлургического производства. Заявляемое средство позволяет удовлетворить давно существующую потребность в средстве такого назначения.In addition to expanding the arsenal of chemicals for removing NPOs from various surfaces, the claimed tool, according to the applicant, will be in great demand right now, as it will reduce the number of shutdowns of equipment for chemical cleaning, respectively, increase the service life of the equipment, as well as reduce emergency shutdowns of equipment in as a result of overheating of equipment and burnout of structural materials due to a decrease in heat transfer abilities. And this had a positive effect on increasing the productivity of the main units of metallurgical production. The inventive tool allows you to satisfy a long-existing need for a tool for this purpose.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016148994A RU2644157C1 (en) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Means for chemical cleaning metal surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016148994A RU2644157C1 (en) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Means for chemical cleaning metal surfaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2644157C1 true RU2644157C1 (en) | 2018-02-08 |
Family
ID=61173495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016148994A RU2644157C1 (en) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Means for chemical cleaning metal surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2644157C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128628C1 (en) * | 1997-01-27 | 1999-04-10 | Открытое акционерное общество "Тобольский нефтехимический комбинат" | Method of inhibiting corrosion and deposits in water-rotation systems |
| US20050126427A1 (en) * | 2001-12-27 | 2005-06-16 | Gonzalez Monica F. | Polymer derivatives for treating metals |
| US6929705B2 (en) * | 2001-04-30 | 2005-08-16 | Ak Steel Corporation | Antimicrobial coated metal sheet |
| RU2429287C1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии Третьего Тысячелетия" | Agent for cleaning equipment in food and processing industry |
-
2016
- 2016-12-13 RU RU2016148994A patent/RU2644157C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128628C1 (en) * | 1997-01-27 | 1999-04-10 | Открытое акционерное общество "Тобольский нефтехимический комбинат" | Method of inhibiting corrosion and deposits in water-rotation systems |
| US6929705B2 (en) * | 2001-04-30 | 2005-08-16 | Ak Steel Corporation | Antimicrobial coated metal sheet |
| US20050126427A1 (en) * | 2001-12-27 | 2005-06-16 | Gonzalez Monica F. | Polymer derivatives for treating metals |
| RU2429287C1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии Третьего Тысячелетия" | Agent for cleaning equipment in food and processing industry |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0313335B1 (en) | Rust removal and composition therefor | |
| CN103409763B (en) | A kind of clean-out system composition and clean-out system and application thereof | |
| US3711246A (en) | Inhibition of corrosion in cooling water systems with mixtures of gluconate salts and silicate salts | |
| RU2604366C2 (en) | Method of dissolving and/or inhibiting deposition of scale on surface of system | |
| US6156129A (en) | Liquid metal cleaner for aqueous system | |
| EP0086245B1 (en) | Aqueous acid metal cleaning composition and method of use | |
| KR20140098205A (en) | Composition for dissolving and/or inhibiting deposition of scale on a surface of a system | |
| CN101864575A (en) | Special cleaning agent for stainless steel equipment and use method thereof | |
| AU2015249410B2 (en) | Method and formulations for removing rust and scale from steel and for regenerating pickling liquor in hot-dip galvanization process | |
| CN112725813A (en) | Acidic cleaning agent and preparation method thereof | |
| US10287199B2 (en) | Use of phosphotartaric acid and the salts thereof for the treatment of water in water-conducting systems | |
| EP2729419A1 (en) | Multiple uses of amine salts for industrial water treatment | |
| JP2000263088A (en) | Method for washing circulating water system | |
| JPH0119958B2 (en) | ||
| CN112853364B (en) | Condenser manganese scale chemical cleaning agent | |
| JPS5921956B2 (en) | Metal surface cleaning composition | |
| RU2644157C1 (en) | Means for chemical cleaning metal surfaces | |
| CN110982644A (en) | Citric acid color-changing scale cleaning agent and preparation method and application thereof | |
| US7731803B2 (en) | Descaling and corrosion inhibiting method | |
| US20140364354A1 (en) | Water-based detergent | |
| JP2002177988A (en) | Water treatment method for circulation type cooling water system | |
| JP2003176997A (en) | Scale removing method | |
| EP1542933B1 (en) | Process for inhibiting scale and fouling on the metal surfaces exposed to an aqueous system | |
| RU2160307C1 (en) | Chemical agent for cleaning surfaces from mineral deposits of various nature | |
| RU2482223C2 (en) | Agent for removing rust, scum and other mineral deposits based on glyoxal and derivatives thereof |