Присутствие в перекачиваемом продукте (нефть, газ) коррозионно-активных веществ делает актуальной проблему защиты трубопроводов от внутренней коррозии. Антикоррозионная обработка транспортируемого продукта ингибиторами является важным средством защиты стальных трубопроводов различного назначения от внутренней коррозии.
Результаты визуальных наблюдений показали, что при отсутствии добавок ионов дифосфатов, полиэлектролитов и хлористого цинка сталь в растворе нефти коррозирует локально. Уже через 12-15 часов после погружения образцов в растворы на их поверхности появлялись отдельные очаги коррозии в виде пятен. За время опыта они увеличивались и покрывались "шапкой" продуктов коррозии. В присутствии добавок гидратированных дифосфатов и полиэлектролитов на поверхности образцов стали отмечалось образование плотных пленок светло-зеленого цвета.
Исследуемый ингибитор Na4P2O7 и его смеси с полиэлектролитами концентрации 0,001%, по данным десятисуточных испытаний в нефтяной среде проявляют высокие защитные свойства от 92,56 до 93,42% при температуре 25 0С, а у (NaPO3) n и его смесей с полиэлектролитами защитное действие также высокое и составляет от 87,45 до 94,27%. Ингибитор пирофосфат кальция и его смеси с полиэлектролитами в жидкой фазе нефтяных сред проявляют высокие защитные свойства: от 92,89 до 93,37% при температуре 25 0С. Гравиметрические исследования показали, что в стационарных условиях добавление раствора Н3PO4 (экст) и ее смеси с полиэлектролитами в нефтяную среду приводит к снижению скорости коррозии стали по сравнению с фоном в 2-3 раза, что соответствует степени защиты от 53,71 до 67,81%.
Созданы эффективные, экологически безопасные и экономически целесообразные, импортозаменяющие ингибиторы коррозии полимерного типа на основе местного сырья, а также отходов и побочных продуктов химического, электрохимического и горно-металлургического производств.
Предложен вероятный механизм противокоррозионной защиты двухкомпонентных ингибиторов, по-видимому, состоящий в образовании комплексных и малорастворимых соединений, которые входят в состав коррозионных отложений, приводя их к уплотнению и делая малопроницаемыми для коррозионно-активных реагентов, далее наблюдаются адсорбционные процессы полимера, приводящие к замедлению роста фосфатного слоя и в следствие этого он становится менее пористой, более тонкой и ее защитные свойства повышаются.
Определены физико-химические величины процесса электрохимической коррозии стали в присутствии разработанных ингибиторов в зависимости от их состава, концентрации, рН среды, температуры и найдены оптимальные условия, обеспечивающие максимальную защиту. Сравнительная оценка ингибирующей способности созданных ингибиторов показала, что при рН=5¸9 наилучшими защитными свойствами обладают двухкомпонентные ингибиторы (NaPO3) n- унифлок и Na4P2O7 - желатин в температурном интервале 20¸80 0С.
Установлено явление синергизма в полимерных ингибиторах, особенно сильно проявляющееся в системах (NaPO3) n- унифлок и Ca2P2O7-желатин при рН=7¸9 и температурном интервале 20¸40 0С.
Показано, что коэффициент взаимного влияния компонентов в смесевых ингибиторах полимерного типа, степень заполнения поверхности электрода и константа адсорбционного равновесия принимают наиболее высокие значения, превышающие в 3-4 раза другие соотношения, при эквимольном соотношении компонентов ингибитора. По-видимому, именно при эквимольном соотношении компонентов реализуется механизм образования наноструктуры, состоящей из тонкого слоя оксида железа и равномерного слоя рыхлого фосфата железа, в результате чего образуется однородная поверхность, толщина которой составляет 3-4 нм. Полиэлектролит, являющийся поверхностно-активным компонентом ингибитора, очевидно, выполняет роль регулятора скорости электроосаждения фосфат ионов на поверхности стали, тем самым предотвращает чрезмерный рост фосфатного слоя, обеспечивая ее равномерность, а в последующем адсорбционный процесс протекает по Ленгмюру и образуется мономолекулярный нанослой, порядка 3-5 нм.
Теоретические предпосылки и предлагаемые механизмы, на основе которых разработаны ингибиторы полимерного типа, а также методики определения их эффективности внедрены в учебный процесс.
Проведены испытания разработанных ингибиторов в Шуртанском газо-химическом комплексе и выявлено, что двухкомпонентные ингибиторы (NaPO3) n-унифлок, Na4P2O7-желатин, Ca2P2O7-желатин и Na4P2O7-Na-КМЦпроявляют высокие защитные свойства в производственных условиях. Особенно высокий, превышающий на 8-10% защитный эффект используемого дорогостоящего импортного ингибитора NALKO, проявляют ингибиторы на основе унифлока.
1. Сидиков Т.З., Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Электрохимические и защитные свойства некоторых водорастворимых полиэлектролитов // "Юқори молекулали бирикмалар кимёси ва физикаси". Ёш олимлар илмий анжумани. Тез. тўплами. -Ташкент, 2002. -Б.59-60.
2. Акбаров Х.И., Холиков А.Ж., Дюсебеков Б.Д., Тиллаев Р.С. Защитные свойства ингибиторов на основе водорастворимых полимеров, фосфорной кислоты и неорганических солей // Ўзбекистон минерал хомашёларини кимёвий қайта ишлашнинг долзарб муаммолари. Республика илмий-амалий анжумани. Тез. тўплами. -Тошкент, 2003. -Б.74-75.
3. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Защитные свойства ингибиторов на основе фосфорной кислоты в различных средах // "Новые технологии получения композиционных материалов на основе местного сырья и их применение в производстве". Республиканская научно-техническая конференция. Тез. докл. -Тошкент, 2005. -С.39.
4. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Защитные свойства ингибиторов на основе кальций полиметафосфата в различных средах. "Аналитик кимё фанининг долзарб муаммолари" II Республика илмий-амалий конференцияси. Тез. тўплами. -Термиз, 2005. -Б.496-497.
5. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Электрохимические свойства ингибиторов на основе кальций полиметафосфатов и водорастворимых ПАВ // ГулДУ 25-26. ХI-2005й. “Кимёнинг долзарб муаммолари ва ўқитиш услубиёти”. Республика миқёсидаги илмий-амалий анжуман. Тез. тўплами. -Гулистон. 2005. -Б.34-35.
6. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. "О механизме защитного действия ингибиторов на основе кальций полиметафосфатов и унифлока в водных средах" // "Современные технологии переработки местного сырья и продуктов". Сборник трудов республиканской научно-технической конференции. Т.1., Тез. докл. -Ташкент, 2005. -С.217-218.
7. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Защитные свойства ингибиторов на основе фосфорной кислоты в различных средах // Композиционные материалы. -Ташкент, 2005, - № 4. -С.18-20.
8. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. "Электрохимические свойства ингибиторов на основе кальций полиметафосфатов и водорастворимых ПАВ" // ЎзМУ Хабарлари. -Ташкент, 2005, - №4. -С.12-15.
9. Холиков А.Ж. Ингибирование фосфорной кислоты процесса электрохимической коррозии стали. Илм -заковатимиз сенга, она ватан., Республика илмий - амалий анжумани. Тез. тўплами. -Фергана, 2006. -Б.12.
10. Холиков А.Ж. О механизме защитного действия ингибиторов на основе натрий полиметафосфата в водных средах // "Хоразм Маъмун академиясининг 1000 йиллигига бағишланган Ёш олимлар илмий конференцияси": Тез. тўплами. -Хива, 2006. -Б.99-100.
11. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С., Жураев О. "Защитное действие ингибиторов на основе натрий полиметафосфата и сополимера" // "Аналитик кимё ва экологиянинг долзарб муаммолари". Илмий-амалий конференция. Тез. тўплами. -Самарқанд, 2006. -Б.170-172.
12. Холиков А.Ж. "Солевая коррозия стали и ее защита". "Кимё факультети ёш олимлари ва профессор-ўқитувчилари илмий-амалий конференцияси". Тез. тўплами. -Ташкент, 2006. -Б.62-63.
13. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. "Исследование антикоррозионных свойств ингибиторов на основе полифосфатов" // "Высокие технологии и перспективы интеграции образования, науки и производства". Труды международной научно-технической конференции. Тез. докл. -Ташкент, 2006. -С.374-375.
14. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. "Перспективы применения полимерных ингибиторов в нефтедобывающей и нефтехимической промышленности" // Актуальные проблемы химии и физики полимеров. Международная конференция. Тез. докл. -Ташкент, 2006. -С. 206-208.
15. Холиков А.Ж., Рахимов С., Жураев О. О механизме защитного действия ингибиторов на основе натрий полиметафосфата и диэтиламиноэтилметакрилат-4-винилпиридина // Материалы XLIV международной научной студенческой конференции. Тез. докл. -Новосибирск, 2006. -С.111-113.
16. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Ингибирование коррозии углеродистой стали в нефтяных средах // "Получение нанокомпозитов, их структура и свойства". Республиканская научно-техническая конференция. Тез. докл. -Ташкент, 2007. -С.141-142.
17. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Коррозия углеродистой стали и ее защита ингибиторами полимерного типа // Тезисы докладов Международной конференции по химической технологии ХТ07 (посвящается 100-летию со дня рождения академика Н.М. Жаворонкова). Тез. докл. -Москва, 2007. -С.156-159.
18. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Солевая коррозия стали и ее защита ингибиторами полимерного типа // "Химия и химическая технология". -Ташкент, 2007. - №2. -С.41-43.
19. Эшмаматова Н., Тиллаев Р.С., Акбаров Х.И., Холиков А.Ж. Ингибирование коррозии углеродистой стали в нейтральных средах // "Биология ва кимёнинг долзарб муаммолари", Ёш олимларнинг илмий-амалий конференцияси материаллари. Тез. тўплами. -Тошкент, 2008. -Б.286-288.