CS276961B6

CS276961B6 - Ca + Mg stabilizer with partially corrosion-inhibiting effect on steel in distribution and heat exchange water environments

Info

Publication number: CS276961B6
Application number: CS901493A
Authority: CS
Inventors: Klement Ing Maly; Ivan Khandl; Eduard Oravec
Original assignee: Duslo Sp
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1992-10-14
Also published as: CS149390A3

Abstract

Stabilizátor obsahuje 4 až 12 % hmot. kyseliny hydroxietándifosfónovej, 2 až 10 % hmot. hydroxidu sodného, 20 až 40 % hmot. 25% až 40% vodného roztoku sodnej, amónnej alebo sodnoamónnej soli akrylátového polyméru, alebo kopolyméru a 38 až 74 % hmot. vody a to destilovanej, kondenzátu alebo úžitkovej vody. Stabilizátor Ca + Mg s čiastočne korózno-inhibičným účinkom na ocel v rozvodových a teplovýmenných vodných prostrediach sa kontinuálně udržuje v rozvodovéj alebo v chladiacej vodě o koncentrácii 5 až 50 gramov na m3.The stabilizer contains 4 to 12% by weight of hydroxyethanediphosphonic acid, 2 to 10% by weight of sodium hydroxide, 20 to 40% by weight of 25% to 40% aqueous solution of sodium, ammonium or sodium ammonium salt of acrylate polymer or copolymer and 38 to 74% by weight of water, namely distilled, condensate or utility water. The Ca + Mg stabilizer with a partial corrosion-inhibiting effect on steel in distribution and heat exchange water environments is continuously maintained in distribution or cooling water at a concentration of 5 to 50 grams per m3.

Description

Vynález sa týká stabilizátore Ca + Mg s čiastočne korozně-inhibičným účinkom na ocel v rozvodových a teplovýměnných vodných prostrediach všeobecne.The present invention relates to a Ca + Mg stabilizer with a partial corrosion-inhibiting effect on steel in distribution and heat exchange aqueous media in general.

Pósobenim vodného teplovýměnného prostredia v chladiacich, alebo aj v distribučných systémoch dochádza k tvorbě usadenín a inkrustov. Na ich zamedzenie sa pridávajú do vody stabilizátory Ca + Mg a dispergačné činidlá.The action of the aqueous heat exchange environment in cooling or distribution systems leads to the formation of deposits and incrustations. To prevent them, Ca + Mg stabilizers and dispersants are added to the water.

Pre potlačenie tvorby pevných usadenín sú známe sekvestračné činidlá, ktoré tvorbou nestechiometrických komplexov zabraňujú vzniku nerozpustných solí, hlavně uhličitanu vápenatého a jeho vrstiev na povrchu ocele, ktoré spósobujú zhoršenie přestupu tepla a zvýšenie korózie v chladiacom zariadení.To suppress the formation of solid deposits, sequestering agents are known which, by forming non-stoichiometric complexes, prevent the formation of insoluble salts, especially calcium carbonate and its layers on the steel surface, which cause deterioration of heat transfer and increase corrosion in refrigeration equipment.

Medzi inhibitory týchto nánosov patria v prvom radě polyfosfáty, prírodné polyméry ako aj lignin a tanín, alebo najnovšie syntetické polyméry ako napr. kopolymér etylénoxidu a propylénoxidu.Inhibitors of these deposits include, in the first place, polyphosphates, natural polymers as well as lignin and tannin, or the latest synthetic polymers such as e.g. copolymer of ethylene oxide and propylene oxide.

Doteraz všeobecne najviac používané polyfosfátové programy majú nevýhodu v tom, že pri vyšších teplotách a pH hodnotách dochádza k retrogradácii polyfosfátu na ortofosforečňan, následkem čoho sa jeho stabilizačně účinnost stráca a následné dochádza k tvorbě fosforečňanov - vápenatého, horečnatého a železitého. V dósledku toho vznikájú porézně usadeniny, pod ktorými dochádza k jamkovéj korózii.Until now, the most widely used polyphosphate programs have the disadvantage that at higher temperatures and pH values the polyphosphate is retrograded to orthophosphate, as a result of which its stabilizing efficiency is lost and subsequently the formation of phosphates - calcium, magnesium and iron. As a result, porous deposits form, under which pitting corrosion occurs.

Nedostatky známého stavu techniky v tejto oblasti do určitéj miery odstraňuje stabilizátor Ca + Mg s čiastočne inhibičnokoróznym účinkom na ocel v rozvodových a v teplovýměnných vodných prostrediach podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva z 4 až 12 % hmot, kyseliny hydroxietándifosfónovej, 2 až 10 % hmot, hydroxidu sodného, 20 až 40 % hmot. 25 až 40 %-ného vodného roztoku sodnej, amónnej alebo sodnoamónnej soli akrylátového polyméru, alebo kopolyméru a 38 až 74 % hmot, yody a to destilovanej, kondenzátu, alebo úžitkovej vody.The shortcomings of the prior art in this field are to some extent eliminated by the Ca + Mg stabilizer with a partially inhibitory corrosion effect on steel in the distribution and heat exchange aqueous media according to the invention, which consists in 4 to 12% by weight of hydroxytanediphosphonic acid. 10% by weight, sodium hydroxide, 20 to 40% by weight 25 to 40% by weight of an aqueous solution of the sodium, ammonium or sodium ammonium salt of an acrylate polymer or copolymer and 38 to 74% by weight of iodine, distilled, condensate or service water.

Uvádzaná kompozicia stabilizátora Ca + Mg s čiastočne korozně-inhibičným únčinkom na ocel sa přidává do vodného teplovýmenného média v koncentrácii 5 až 50 g.m”.Said composition of Ca + Mg stabilizer with a partially corrosion-inhibiting effect on steel is added to an aqueous heat exchange medium in a concentration of 5 to 50 g.m ”.

Táto kompozicia ako viac zložková zmes obsahuje kyselinu fosfónovú, ktorá svojou chelatačnou zložkou zabezpečuje stabilitu Ca + Mg aj pri vysokých teplotách /150 až 200 °C/, kde ešte fosfonát nepodlieha hydrolýze.This composition, as a multi-component mixture, contains phosphonic acid, which with its chelating component ensures the stability of Ca + Mg even at high temperatures (150 to 200 ° C), where the phosphonate is not yet subject to hydrolysis.

Kyselina fosfónová súbežne pósobí ako katodický inhibitor korózie a spolu s aniónaktívnym polyelektrolytom /sodná, amonná, alebo sodnoamonná sol akrylátového polyméru alebo kopolyméru/ napomáhá odstraňovat kysličníky železa a ostatně anorganické nečistoty zo systému. Přítomnost aniónového polyelektrolytu synergicky zvyšuje inhibično-koróznu účinnosť fosfonátu v danom chladiacom systéme. Kompozicia poskytuje selektívnu kontrolu nánosov uhličitanu vápenatého /úpravou kryštalickej mriežkovej štruktúry/ a umožňuje prevádzkovanie v neutrálnych a alkalických rozsahoch chladiacej vody. Nie je ovplyvňovaná chlórom ani pracovnými ne čistotami ako sú například sirovodík alebo uhlovodíky.Phosphonic acid acts in parallel as a cathodic corrosion inhibitor and, together with the anionic polyelectrolyte (sodium, ammonium, or sodium ammonium salt of the acrylate polymer or copolymer), helps to remove iron oxides and other inorganic impurities from the system. The presence of an anionic polyelectrolyte synergistically increases the inhibitory-corrosive activity of the phosphonate in a given cooling system. The composition provides selective control of calcium carbonate deposits (by modifying the crystalline lattice structure) and allows operation in neutral and alkaline ranges of cooling water. It is not affected by chlorine or working impurities such as hydrogen sulfide or hydrocarbons.

Kompozícia má samopasivačnú schopnost bez potřeby tvrdiacich ióntov. Takisto ju možno použit i v systéme, kde koncentrácie vápnika sú nedostatečné pre riadnu tvorbu fosfátového filmu.The composition has a self-passivating ability without the need for hardening ions. It can also be used in a system where calcium concentrations are insufficient for proper phosphate film formation.

Danů kompozíciu možno v případe potřeby kombinovat s polyfosfátom /1 až 10 mg.l^-1 chladiacej vody/ v snahe dosiahnut vyššieho antikorózneho účinku pri prevádzkovaní chladiacich okruhov.The composition can be combined with polyphosphate (1 to 10 mg.l ^{-1 of} cooling water), if necessary, in order to achieve a higher anti-corrosion effect in the operation of cooling circuits.

Uvedená kombinácia je však limitovaná len pre nízký stupeň zahustenia chladiacej vody /zdržná doba nižšia než 20 hodin/. Pri tomto nízkom zahuštění hydrolýza polyfosfátu spósobovaná zvýšenou teplotou a aj enzymatickým rozkladom umožňuje len nízku tvorbu nánosov /fosforečňanu vápenatého a horečnatého/. Přítomnost navrhovanej kompozície, ktorá obsahuje fosfonát a aniónový dispergátor odstraňuje tieto nánosy z aplikácie polyfosfátu a tiež čiastočne stabilizuje samotný polyfosfát a tým odstraňuje možnost výskytu jamkovej korózie.However, said combination is limited only to a low degree of cooling water concentration (residence time less than 20 hours). At this low concentration, the hydrolysis of the polyphosphate caused by the elevated temperature and also by the enzymatic decomposition allows only a low formation of deposits (calcium and magnesium phosphate). The presence of the proposed composition, which contains a phosphonate and an anionic dispersant, removes these deposits from the application of the polyphosphate and also partially stabilizes the polyphosphate itself, thus eliminating the possibility of pitting corrosion.

Vynález a jeho účinnost je bližšie vysvětlená pomocou popisu v uvedených podmienkách prevedenia.The invention and its effectiveness are explained in more detail by means of a description in the stated embodiments.

Příklad 1Example 1

Použitím kompozície v množstve 25 mg.l^-1 chladiacej vody o zložení 11 % hmot, kyseliny hydroxietándifosfónovej, 8 % hmot, hydroxidu sodného, 40 % hmot. 40 %-ného vodného roztoku amónnej soli homopolyméru kyseliny akrylovéj, zvyšok je vodný kondenzát, znížila koróziu ocele o 47 % a tvorbu usadenín vznikájúcich zo soli vápnika a horčíka o 89 %.Using the composition in an amount of 25 mg.l ^{-1 of} cooling water with a composition of 11% by weight, hydroxiethanediphosphonic acid, 8% by weight, sodium hydroxide, 40% by weight. A 40% aqueous solution of the ammonium salt of a homopolymer of acrylic acid, the remainder being aqueous condensate, reduced the corrosion of the steel by 47% and the formation of deposits formed from the calcium and magnesium salt by 89%.

Příklad 2.........· ........Example 2 ......... · ........

Použitím kompozície v množstve 15 mg.l ^x chladiacej vody o zložení 11 % hmot, kyseliny hydroxietándifosfónovej, 8 % hmot, hydroxidu sodného, 20 % hmot. 40 %-ného vodného roztoku amónnej soli homopolyméru kyseliny akrylovéj, 20 % hmot. 25 %-ného vodného roztoku sodnoamónnej soli kopolyméru akrylát-akrylonitril, zvyšok je vodný kondenzát, znížila koróziu ocele o 73 % a tvorbu usadenín vznikájúcich solí vápnika a horčíka o 92 %.Using the composition in an amount of 15 mg ^/ l of cooling water with a composition of 11% by weight, hydroxiethanediphosphonic acid, 8% by weight, sodium hydroxide, 20% by weight. 40% aqueous solution of ammonium salt of homopolymer of acrylic acid, 20 wt. A 25% aqueous solution of the sodium ammonium salt of the acrylate-acrylonitrile copolymer, the remainder being aqueous condensate, reduced the corrosion of the steel by 73% and the formation of deposits of the resulting calcium and magnesium salts by 92%.

Vynález je určený na zabezpečenie stabilizácie Ca + Mg a čistoty v otvorených cirkulačných chladiacich a prietočných systémoch v elektrárniach, oceliarniach, v kovospracujúcom a chemickom priemysle.The invention is intended to provide stabilization of Ca + Mg and purity in open circulating cooling and flow systems in power plants, steel mills, the metalworking and chemical industries.

Claims

PATENT CLAIMS

The Ca + Mg stabilizer with a partially corrosion-inhibiting effect on steel in aqueous and heat exchange aqueous media is characterized in that it contains 4 to 12% by weight of hydroxytanediphosphonic acid, 2 to 10% by weight of sodium hydroxide, 20 to 40% by weight. 25 to 40% by weight of an aqueous solution of at least one sodium, ammonium or sodium ammonium salt of an acrylate polymer or copolymer and 38 to 74% by weight of water, of distilled water, of condensate or of service water.

End of document