RU2783432C1 - Способ пассивации контактной поверхности оборудования из аустенитной никельсодержащей стали для защиты от воздействия агрессивных сред - Google Patents
Способ пассивации контактной поверхности оборудования из аустенитной никельсодержащей стали для защиты от воздействия агрессивных сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783432C1 RU2783432C1 RU2022122696A RU2022122696A RU2783432C1 RU 2783432 C1 RU2783432 C1 RU 2783432C1 RU 2022122696 A RU2022122696 A RU 2022122696A RU 2022122696 A RU2022122696 A RU 2022122696A RU 2783432 C1 RU2783432 C1 RU 2783432C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- passivation
- contact surface
- steel
- austenitic nickel
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005039 chemical industry Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 nitric acid ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000002633 protecting Effects 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 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 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к защите поверхности стальных конструкций оборудования рекуперации абсорбционной теплоты процесса производства серной кислоты. При эксплуатации стального оборудования в процессах производства контактной серной кислоты имеет место химическая коррозия внутренних поверхностей, возникающая вследствие циркуляции горячей высококонцентрированной серной кислоты. Предложен способ пассивации контактной поверхности оборудования из аустенитной никельсодержащей стали, включающий обработку поверхности 98,0-100,0 мас. % концентрированной серной кислотой при температуре 120-200°С в течение 200-400 часов. Изобретение обеспечивает пассивацию контактной поверхности оборудования из аустенитной никельсодержащей стали с получением защитной пленки, устойчивой к агрессивной среде. 3 пр.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам защиты поверхности стальных конструкций оборудования рекуперации абсорбционной теплоты процесса производства серной кислоты.
При эксплуатации стального оборудования в процессах производства контактной серной кислоты имеет место химическая коррозия внутренних поверхностей, возникающая вследствие циркуляции горячей высококонцентрированной серной кислоты.
Для предотвращения коррозии внутренних поверхностей, контактирующих с агрессивными веществами (средами), проводят их пассивацию, создавая на этих поверхностях оксидные пленки различной сплошности, состава и прочности.
Известен способ защиты от коррозии оборудования, включающий обработку стали при повышенной температуре раствором, содержащим молочную кислоту, с последующей обработкой пероксидом водорода (Патент SU № 1 811 219 A1).
Существенным недостатком известного метода является крайне низкая стойкость покрытия при контакте с высокоактивными окислителями и, в частности, серной кислотой.
Известны способы пассивации поверхности оборудования из перлитных сталей, включающие создание пассивного оксидного покрытия раствором, содержащим азотно-кислые ионы и ионы алюминия (Патенты RU № 2271407C2 и RU № 2228388C2).
Существенным недостатком указанных способов является низкая стойкость покрытия в жестких условиях (кислые или коррозионно-активные среды, высокая температура и пр.).
Известен способ пассивации поверхности перлитных сталей обработкой раствором, содержащим азотную кислоту и гидразин (RU № 2195514C2).
Существенным недостатком предложенного способа является высокая токсичность гидразина, низкая устойчивость покрытия в агрессивных средах.
Известен способ пассивации теплотехничекого оборудования путем создания на поверхностях оксидного покрытия при обработке комплексоном с последующим термическим разложением комплексонатов железа (АС № 165633)
Основной недостаток - низкая защитная способность полученных оксидных пленок.
Существующие способы пассивации стальных и железных изделий в концентрированной азотной кислоте при пониженной температуре (2 -3°С).
Недостаток способа - низкая устойчивость защитной пленки и сложное аппаратурное исполнение.
Известен способ пассивации поверхности стальных изделий при использовании раствора серной кислоты с хромпиком (упоминается в патенте SU № 136148 A1).
Основной недостаток – проблема утилизации отработанного раствора, содержащего канцерогенный и токсичный хром (VI) и потеря свойств рабочих растворов.
Наиболее близким по достигаемому результату и сущности является способ пассивации поверхности стальных деталей перед нанесением гальванических покрытий, отличающийся тем, что, с целью снижения пористости покрытий, обработку деталей ведут в растворе, содержащем 500-560 г/л едкого натра при температуре 50-60° и анодной плотности тока 4-5 А/дм2 в течение 20-30 сек.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является способ пассивации железосодержащих сталей уксусной кислотой (Патент SU № 1 004 053 A1).
Основным недостатком предлагаемого способа является летучесть используемых реагентов, низкая устойчивость образующейся защитной пленки.
Задачей данного изобретения является разработка способа пассивации контактной поверхности оборудования из аустенитной никельсодержащей стали для защиты от воздействия агрессивных сред (процессы производства серной кислоты по методу двойной контакт – двойная абсорбция с использованием абсорбционной теплоты).
Поставленная задача решается путем обработки поверхности из аустенитной никельсодержащей стали концентрированной серной кислотой с концентрацией 98,0 – 100,0 % при температуре 120 – 200°С в течение 200 – 400 часов. При других условиях ведения процесса технический результат не достигается.
При использовании серной кислоты концентрацией менее 98% поверхность металла растворяется, и защитная пленка не образуется. При выходе за пределы указанного температурного и временного диапазонов защитная плёнка так же не образуется.
Сущность предлагаемого способа и достигаемые результаты более наглядно проиллюстрированы следующими примерами
Пример 1
Образец аустенитной никельсодержащей стали (12Х18Н10Т) выдерживают в серной кислоте с концентрацией 98 % масс, в течение 300 часов при температуре 160°С. Толщина защитной пленки 38 нм. При выдержке в течение 600 часов при температуре 160˚С толщина защитной пленки составила 38 нм.
Пример 2
Образец аустенитной никельсодержащей стали (12Х18Н10Т) выдерживают в серной кислоте с концентрацией 100 % масс, в течение 200 часов при температуре 120°С. Толщина защитной пленки 35 нм. При выдержке в течение 400 часов при температуре 120°С толщина защитной пленки составила 35 нм.
Пример 3
Образец аустенитной никельсодержащей стали (12Х18Н10Т) выдерживают в серной кислоте с концентрацией 99,3 % масс, в течение 400 часов при температуре 200°С. Толщина защитной пленки 42 нм. При выдержке в течение 800 часов при температуре 200˚С толщина защитной пленки составила 42 нм.
Из представленных примеров видно, что выдержка образца при заданных условиях позволяет получить на поверхности защитную пленку, устойчивую к агрессивной среде. При этом дальнейшее увеличение времени выдержки не приводит к увеличению толщины пленки.
Claims (1)
- Способ пассивации контактной поверхности оборудования из аустенитной никельсодержащей стали для защиты от воздействия агрессивных сред, включающий обработку поверхности 98,0-100,0 % концентрированной серной кислотой при температуре 120-200 °С в течение 200-400 часов.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2783432C1 true RU2783432C1 (ru) | 2022-11-14 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU161605A1 (ru) * | ||||
| RU2271407C2 (ru) * | 2003-02-19 | 2006-03-10 | Валерий Владимирович Прозоров | Способ малореагентной пассивации оборудования из перлитных сталей |
| CN104630758A (zh) * | 2013-11-14 | 2015-05-20 | 青岛旭升封头有限公司 | 不锈钢封头的酸洗、钝化防腐方法 |
| CN109487280A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-19 | 安徽笃舜智能装备有限公司 | 一种奥氏体不锈钢清洗钝化剂 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU161605A1 (ru) * | ||||
| RU2271407C2 (ru) * | 2003-02-19 | 2006-03-10 | Валерий Владимирович Прозоров | Способ малореагентной пассивации оборудования из перлитных сталей |
| CN104630758A (zh) * | 2013-11-14 | 2015-05-20 | 青岛旭升封头有限公司 | 不锈钢封头的酸洗、钝化防腐方法 |
| CN109487280A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-19 | 安徽笃舜智能装备有限公司 | 一种奥氏体不锈钢清洗钝化剂 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГЕРБЕР Т. М. и др. Особенности эксплуатации и экспертизы промышленной безопасности резервуаров для хранения серной кислоты. Потенциал современной науки, 2015, N 7(15), c. 25-30. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100325671B1 (ko) | 오스테나이트계금속에대한침탄처리방법 | |
| Calabokis et al. | Crevice and pitting corrosion of low temperature plasma nitrided UNS S32750 super duplex stainless steel | |
| CN101705480A (zh) | 化学镀镍磷合金镀层的化学改性技术 | |
| Kosaba et al. | Effect of anodizing on galvanic corrosion resistance of Al coupled to Fe or type 430 stainless steel in diluted synthetic seawater | |
| CN114574844A (zh) | 一种镁合金表面复合膜转化处理剂及其应用 | |
| RU2783432C1 (ru) | Способ пассивации контактной поверхности оборудования из аустенитной никельсодержащей стали для защиты от воздействия агрессивных сред | |
| WO2004065648A2 (en) | Corrosion resistant coating with self-healing characteristics | |
| US4563253A (en) | Method of making corrosion inhibited metal | |
| Wang et al. | Corrosion behavior of a zirconium-titanium based phosphonic acid conversion coating on AA6061 aluminium alloy | |
| Devasenapathi et al. | Effect of externally added molybdate on repassivation and stress corrosion cracking of type 304 stainless steel in hydrochloric acid | |
| Kumaran et al. | Corrosion Studies on Stainless Steel 316 and their Prevention-A Review | |
| Arukalam et al. | The inhibition of aluminium corrosion in hydrochloric acid solution by Hydroxyethylcellulose | |
| Frolenkova et al. | Ecologically safe modified solutions for deposition of conversion coatings on steel | |
| US3620939A (en) | Coating for magnesium and its alloys and method of applying | |
| Bogucki | Corrosion testing of kinematic connection details from the jet engine in a seawater environment | |
| Salim et al. | Study of the inhibiting efficiency of the corrosion inhibitor (prop-2-yn-1-ol, methyloxirane) of mild steel in the chemical pickling (18.5% HCl) | |
| CN115161628B (zh) | 一种电解锰的钝化剂及钝化方法 | |
| JP2824174B2 (ja) | 耐水素吸収性に優れたチタン材 | |
| Loto et al. | Electrochemical corrosion resistance and inhibition behaviour of martensitic stainless steel in hydrochloric acid | |
| US20200048774A1 (en) | Alloy surface activation by immersion in aqueous acid solution | |
| Alagbe | Inhibition of NST–44 mild steel corrosion by some Inorganic substances in 0.1 M Ammonium Nitrate solutions | |
| RU2383663C1 (ru) | Способ уплотнения анодно-окисного покрытия детали из алюминия и его сплавов | |
| Hino et al. | Effect of pretreatment on anticorrosive performance of AZX911 magnesium alloy treated with anodizing from phosphate and ammonium salt solution | |
| JPH045753B2 (ru) | ||
| Koundal et al. | Effect of organic component (tartrate) addition on cerium nitrate's ability to inhibit corrosion of mild steel in NaCl solution |