Скачать статью в pdf.

УДК 620.197.3

DOI: 10.15507/0236-2910.028.201803.429-444

 

Защитная эффективность водорастворимых ингибиторов коррозии

 

Гайдар Сергей Михайлович
заведующий кафедрой материаловедения и технологии машиностроения, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева» (127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), доктор технических наук, профессор, ResearcherID: I-4723-2018, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-4290-2961, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Низамов Руслан Каримович
ассистент кафедры материаловедения и технологии машиностроения, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева» (127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), кандидат технических наук, ResearcherID: I-4768-2018, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1671-6970, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Голубев Михаил Иванович
доцент кафедры ЛТ-4, Мытищинский филиал ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (141005, Россия, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1), кандидат технических наук, ResearcherID: Q-7109-2017, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7693-8818, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Голубев Иван Григорьевич
заведующий отделом научно-информационного обеспечения инновационного развития АПК, ФГБНУ «Росинформагротех» (141260, Россия, пос. Правдинский, ул. Лесная, д. 60), доктор технических наук, профессор, ResearcherID: I-3905-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3754-0380, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. В результате коррозионных повреждений сельскохозяйственных и лесохозяйственных машин увеличиваются расходы на поддержание их работоспособности. Замедлить или приостановить процесс коррозии можно посредством водорастворимых ингибиторов, многие из которых, однако, имеют недостатки, такие как малоэффективность или токсичность. Целью настоящей работы является исследование защитной эффективности водных растворов эфира борной кислоты и триэтаноламина, а также разработка рекомендаций по их использованию для противокоррозионной защиты сельскохозяйственных и лесохозяйственных машин при подготовке к длительному хранению.
Материалы и методы. Защитные композиции были подготовлены путем растворения эфира борной кислоты и триэтаноламина в дистилированной и технической воде при комнатной температуре. Для исследования использованы водные растворы с концентрацией водорастворимых ингибиторов 5–50 г/л (0,5–5 масс. %). Для оценки их защитной эффективности был применен метод линейного поляризационного сопротивления. В ходе электрохимических исследований использован измерительный комплекс фирмы Solartron (Великобритания). Ускоренные коррозионные испытания проводились на стальных пластинках в гигростате Г-4 по ГОСТ 9.054-75. «Эффект последействия» водорастворимых ингибиторов коррозии оценивался по защитной эффективности остаточной пленки.
Результаты исследования. Изучено влияние концентрации эфира борной кислоты и триэтаноламина в водных растворах на их защитные свойства. Установлено, что эфир борной кислоты и триэтаноламина замедляет анодную реакцию. Анализ результатов исследований показал, что при повышении концентрации водорастворимых ингибиторов коррозии в технической воде скорость коррозии стального электрода снижается. Наиболее заметно это снижение при изменении концентрации в диапазоне 10–50 г/л. С ростом концентрации в растворе эфира борной кислоты и триэтаноламина до 50 г/л их защитная эффективность изменяется на 6–14 %. Получена оптимальная концентрация ингибитора в композиции – 10 г/л. При коррозионных испытаниях стальных пластин защитная эффективность раствора с концентрацией 10 г/л водорастворимого ингибитора составила > 70 %. При попадании атмосферных осадков на образцы защитная эффективность растворов снижалась до 20–25 %. При испытаниях в закрытом неотапливаемом помещении на стальных образцах в течении года следов коррозии не обнаружено.
Обсуждение и заключения. Исследования показали, что эфир борной кислоты и триэтаноламина является водорастворимым ингибитором коррозии анодного типа. С ростом концентрации водорастворимых ингибиторов коррозии в технической воде скорость коррозии стального электрода снижается. Оптимальная концентрация эфира борной кислоты и триэтаноламина в защитном растворе должна составлять 10 г/л. При коррозионных испытаниях стальных пластин защитная эффективность раствора водорастворимого ингибитора составляла > 70 %. В условиях прямого попадания атмосферных осадков на образцы защитная эффективность растворов снижалась до 20–25 %. При испытаниях в закрытом неотапливаемом помещении на стальных образцах в течении года не наблюдалось следов коррозии. Таким образом, эфир борной кислоты и триэтаноламина эффективен для защиты от атмосферной коррозии в условиях закрытого помещения. На открытых площадках его рекомендуют применять для защиты машин от коррозии при кратковременном хранении. Определена область применения водорастворимого ингибитора при постановке сельскохозяйственных и лесохозяйственных машин на длительное хранение, в том числе предложено совместить стадии очистки машин от загрязнений и консервации их поверхностей для защиты от коррозии. Статья будет полезна специалистам в области защиты лесо- и сельскохозяйственной техники от коррозии при постановке на длительное хранение.

Ключевые слова: сельскохозяйственная машина, лесохозяйственная машина, коррозия, скорость коррозии, консервационный состав, водорастворимый ингибитор, эфир борной кислоты и триэтаноламина, поляризационная кривая, защитная эффективность

Для цитирования: Защитная эффективность водорастворимых ингибиторов коррозии / С. М. Гайдар [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 3. С. 429–444. DOI: https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201803.429-444

Заявленный вклад соавторов: сельскохозяйственная машина, лесохозяйственная машина, коррозия, скорость коррозии, консервационный состав, водорастворимый ингибитор, эфир борной кислоты и триэтаноламина, поляризационная кривая, защитная эффективность

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 24.04.2018; принята к публикации 20.06.2018; опубликована онлайн 20.09.2018

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Быков В. В., Голубев М. И. Мониторинг условий хранения машин лесного хозяйства // Наука в центральной России. 2014. Т. 9, № 3. С. 14–18.

2. К вопросу эффективности хранения сельскохозяйственной техники / Л. Г. Князева [и др.] // Наука в центральной России. 2017. Т. 30, № 6. С. 37–49.

3. Устройство для приготовления защитных составов при консервации сельскохозяйственной техники / Е. Б. Миронов [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2016. Т. 26, № 4. С. 490–498.

4. Гайдар С. М., Пыдрин А. В., Карелина М. Ю. Технология консервации автотракторных дизелей рабоче-консервационным составом // Актуальные направления научных исследований XXI века : теория и практика. 2015. Т. 3, № 1 (12). С. 130–144.

5. Gaidar S. M., Nizamov R. K., Golubev M. I. Conception of corrosion inhibiting factors creation with the usage of nanotechnological approach // Scientific Israel – Technological Advantages. 2012. Vol. 14, no. 3. P. 88–91.

6. Гайдар С. М., Низамов Р. К., Голубев М. И. Концепция создания ингибиторов коррозии с использованием нанотехнологических подходов. Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2012. Т. 90, № 7. С. 140–142.

7. Теория и практика создания ингибиторов атмосферной коррозии / С. М. Гайдар [и др.] // Техника и оборудование для села. 2012. № 4. С. 8–10.

8. Петровская Е. А., Гайдар С. М. Влияние полифункциональных ингибиторов на коррозионную стойкость низкоуглеродистых сталей в условиях агрессивных сред в АПК // Доклады Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2016. № 288-4. С. 258–261.

9. Бережная А. Г., Иващенко О. А., Чернявина В. В. Подсолнечный и рапсовый лецитины как ингибиторы коррозии стали // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 8 (ч. 3). С. 365–369.

10. Влияние состава ингибирующей композиции на защитные свойства при углекислотной коррозии стали / А. Г. Бережная [и др.] // Коррозия: материалы, защита. 2015. № 9. С. 32–35.

11. Аpplication of ifhan-118 volatile inhibitor to protect agricultural equipment against atmospheric corrosion / V. I. Vigdorovich [et al.] // Russian Agricultural Sciences. 2016. Vol. 42, no. 2. P. 196–199.

12. Патент 2597442 Российская Федерация. Ингибитор коррозии металлов / С. М. Гайдар, М. Ю. Карелина, А. В. Пыдрин, Д. И. Петровский, Е. А. Петровская, Е. В. Быкова, К. В. Быков, М. И. Голубев, А. Е. Шлыков. Опубл. 15.04.2015.

13. Кузнецов Ю. И. Органические ингибиторы коррозии: где мы находимся? Обзор. Ч. II. Пассивация и роль химической структуры карбоксилатов // Коррозия: материалы, защита. 2018. № 2. С. 1–12.

14. Консервационные составы на основе водорастворимых ингибиторов коррозии / Е. Г. Кузнецова [и др.] // Наука в центральной России. 2013. № 5. С. 43–47.

15. Гайдар С. М., Петровский Д. И., Посунько И. А. Борные производные аминов в качестве водорастворимых ингибиторов коррозии // Коррозия: материалы, защита. 2017. № 12. С. 27–35.

16. Левашова В. И., Янгирова И. В., Казакова Е. В. Обзор ингибиторов коррозии на основе борорганических соединений // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 10–17.

17. Kuznetsov Yu. I. Оrganic corrosion inhibitors: where are we now? A review. Part IV. Passivation and the role of mono- and diphosphonates // International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2017. Vol. 6, no. 4. P. 384–427.

18. Kuznetsov Yu. I. Organic corrosion inhibitors: where are we now? A review. Part II. Passivation and the role of chemical structure of carboxylates // International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2016. Vol. 5, no. 4. P. 282–318.

19. Кinetics and mechanism of electrode reactions in corrosion of some metals covered with oil films in acid and neutral chloride. environments / V. I. Vigdorovich [et al.] // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2016. Vol. 52, no. 7. P. 1157–1165.

20. Oil-based preservative materials for protection of copper against corrosion in atmospheres containing SO₂ / V. I. Vigdorovich [et al.] // International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2015. Vol. 4, no. 3. P. 210–220.

21. Быков В. В., Голубев М. И., Кузнецова Е. Г. Результаты электрохимических исследований консервационных составов на основе растительных и минеральных масел // Труды ГОСНИТИ. 2015. Т. 119. С. 39–42.

22. Защитная эффективность водорастворимых ингибиторов коррозии при консервации сельскохозяйственной техники / Е. Г. Кузнецова [и др.] // Техника в сельском хозяйстве. 2012. № 6. С. 23–25.

23. Кинетика и механизм электродных реакций, протекающих в процессах коррозии ряда металлов, покрытых масляными пленками, в кислых и нейтральных хлоридных средах / В. И. Вигдорович [и др.] // Коррозия: материалы, защита. 2015. № 4. С. 22–30.

24. Патент 2355820 Российская Федерация. Водорастворимый ингибитор коррозии металлов / С. М. Гайдар. Заявл. 4.11.2008; опубл. 20.05.09. Бюл. № 14.

25. Защитная эффективность ингибированных масляных пленок при коррозии углеродистой стали в растворах NACL, содержащих сернистую кислоту / П. Н. Бернацкий [и др.] // Коррозия: материалы, защита. 2015. № 10. С. 24–31.

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.