Ингибитор для этиленгликоля

Этиленгликоль повсеместно применяется в теплообменных системах. Как правило, его применение снижает вероятность возникновения коррозионных поражений. Однако существуют и некоторые особенности эксплуатации, которые заставляют рассмотреть вопрос применения ингибиторов для этиленгликоля. Далее более подробно рассмотрены вопросы, связанные с природой гликолей и их применением в системах теплообмена.

Гликоли являются одними из самых универсальных соединений. Их уникальность обусловлена такими свойствами, как низкая летучесть, вязкость, электропроводность, а также отличная гигроскопичность, полная смешиваемость с водой, хорошие теплообменные свойства и низкая стоимость. Гликоли представляют собой класс органических соединений, принадлежащих к семейству алкоголей, называемых диолями, общей формулы ОН-Rn-ОН, где алифатическая углеродная цепь соединяет две одинарные группы ОН. Это бесцветные жидкости, практически без запаха, являющиеся отличными растворителями для многих органических соединений. Гликоли широко используются как антифризы и охлаждающие средства, химические промежуточные продукты, агенты для газовой дегидратации, теплоносители, растворители и т. д. Самым важным представителем семейства гликолов является моноэтиленгликоль HO-CH₂-CH₂-OH (EG).

EG был предложен как наилучший выбор для применения в системах теплообмена из-за низкой вязкости и эффективности теплообмена по сравнению с другими гликолями, такими как пропиленгликоль, который рассматривается, когда важен вопрос токсичности. Рекомендуется минимальная концентрация 25–30 мас.% в воде для достижения тепловых характеристик, сравнимых с характеристиками воды, а также для обеспечения бактерицидного и фунгицидного действия и защиты от коррозии. Качество воды является важным фактором, в частности, содержание Cl- (коррозионные), Ca₂+ и Mg₂+ (образующие накипь) должны быть ниже 25 и 50 ppm соответственно, если используется питьевая вода. Теплообменная производительность водных растворов EG ухудшается со временем из-за поглощения влаги из окружающей среды и, что более важно, из-за термического окисления EG в присутствии кислорода. Это приводит к образованию карбоновых кислот как основных продуктов разложения. Наиболее распространенные кислоты, обнаруженные в разложившихся рабочих жидкостях, это уксусная, муравьиная, гликолевая и щавелевая. Первые три кислоты являются монопротонными карбоновыми кислотами, причем гликолевая кислота является гидроксикислотой (α-гидроксиуксусная кислота), а уксусная – самой основной. Кислотность дикарбоновой щавелевой кислоты, если она полностью диссоциирована, уменьшается и становится сопоставимой с кислотностью муравьиной и гликолевой. Еще один важный вопрос — это металлический материал системы теплообмена, который может катализировать гидротермальное окисление EG и, как следствие, корродировать быстрее из-за снижения pH, среди прочих факторов. Основными недостатками углеродистой стали и чугуна являются низкая теплоемкость и высокая подверженность коррозии по сравнению с медными и алюминиевыми сплавами. Тем не менее, железосодержащие материалы все еще являются наиболее используемыми по практическим соображениям. Помимо конкретных рабочих условий (концентрация EG, температура, давление, O₂, добавки), природа металла, соприкасающегося с водным раствором EG, способствует разнообразию возможных реакций, которые приводят к образованию различных органических субпродуктов.

Буферизация и ингибирование являются общепринятыми методами предотвращения коррозии. Так как вода, применяемая для систем теплообмена, может иметь разную чистоту и не проходить через все требуемые процедуры очистки, ингибиторы коррозии для систем этиленгликоль-вода являются востребованными. При добавлении ингибитора в систему на поверхности металлических изделий, контактирующих с ингибированной жидкостью, возникает защитная пленка, препятствующая протеканию коррозионных процессов. Теплообменные системы, как правило, имеют замкнутый контур, что делает применение ингибитора коррозии эффективным.

Для проведения эффективных мероприятий по защите от коррозии должен быть проведен расчет концентрации ингибитора и выбран оптимальный состав в зависимости от материала теплообменника. В компании «Likkor» вы можете получить консультацию по применению ингибиторов в вашем оборудовании и выбрать подходящее решение из перечня производимых антикоррозионных продуктов.