Патент на изобретение №2206034

(54) СОСТАВ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЙ ОТ НАКИПНО-КОРРОЗИОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение касается химической очистки поверхностей изделий из металлов (стали, цветных металлов), пластмассы, стекла, различных типов подложек с покрытием от накипно-коррозионных отложений. Состав включает аскорбиновую кислоту, комплексообразующее соединение – однозамещенный лимонокислый аммоний, винную кислоту, промотор растворения и воду при определенном соотношении компонентов. Состав позволяет удалять отложения плотностью более 2500 кг/м³ с высокой скоростью растворения при малом расходе состава. 2 табл.

Изобретение относится к химическим средствам, используемым для очистки изделий из металлов, пластмасс и различных типов подложек с покрытием от накипи и отложений продуктов коррозии, например при очистке энергетического оборудования (паровых котлов, турбин, водонагревателей и т.д.).

Существуют различные механические способы очистки металлов и металлических изделий от ржавчины: металлическими щетками, скребками, наждачными шкурками, галтовкой, гидроабразивная очистка. Используют также газопламенную очистку с дополнительной обработкой металлическими щетками.

Для удаления ржавчины с металла используют химико-термическую обработку, обработку расплавами щелочей, солей, а также специальными моющими составами на основе синтетических поверхностно-активных веществ. Одним из эффективных способов удаления продуктов коррозии с поверхности металлических изделий является травление с помощью водных растворов кислот, кислых солей или щелочей (А.А. Михайлова и др. Противокоррозионная защита сельскохозяйственной техники, Справочник, -М.: Россельхозиздат, 1981, с. 100-118). Все перечисленные способы очистки не лишены недостатков, т.к. требуют больших затрат, трудоемки, недостаточно эффективны и экологически вредны, а также не исключают склонности к повторному ржавлению. Кроме того, эти способы особенно нежелательны при очистке спецефических поверхностей.

Одним из путей уменьшения агрессивного воздействия моющих растворов на металл при удалении накипи и других отложений является использование в них комплексонов (комплексообразователей, связывающих катионы металлов, входящих в состав накипи и других отложений), таких как этилендиаминтетрауксусная кислота и ее соли (Т.Х. Маргулова. Применение комплексонов в теплоэнергетике, -М.: Энергия, 1973, с. 263).

Так известен раствор для химической очистки оборудования от накипи, ржавчины, окалины, содержащий трилон Б (комплексон) – 0,5-1,2%, лимонную кислоту – 0,5-1,5%, гидразингидрат – 0,1-0,2%, аммиак до рН 7-9 и воду – остальное (SU 283772, 1970). Данный состав является достаточно эффективным, но из-за наличия в нем аммиака является достаточно токсичным и, кроме того, при его использовании также наблюдается высокая скорость растворения стали и особенно медных сплавов в период удаления отложений.

Известно также другое средство для удаления отложений, представляющее собой водный раствор соли или смеси солей азотной и некоторых органических кислот. Водный раствор содержит: а) ионы из группы ионов алюминия, железа (П) и их смеси; и б) анионы кислот из группы азотной, сульфаминовой, муравьиной, уксусной, пропионовой, молочной, винной, лимонной кислот и их смесей (US 4264463, 28.04.1981).

Известный состав достаточно эффективен, но отличается избирательностью по отношению к типу отложений, содержащих в качестве основного компонента оксалат кальция.

Известен другой состав для удаления стеклосмазки с поверхности металлических изделий, например горячепрессованных труб, включающий плавиковую кислоту, серную кислоту, персульфат аммония и органическую кислоту, такую как винная, лимонная, щавелевая (SU 747908, 15.07.1980). Время удаления смазки этим составом составляет 30 мин. Состав имеет также ограниченное применение из-за наличия в нем таких сильных (агрессивных) кислот как плавиковая и серная и предназначен в основном для удаления смазок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату с заявленным изобретением является известный состав для химической очистки поверхностей изделий от накипно-коррозионных отложений, содержащий комплексон (комплексообразователь) – 24,0-26,0 г/л, аскорбиновую кислоту – 1,0-3,0 г/л и воду -остальное до 1 л (RU 2114215 C1, 27.06.1998).

Состав позволяет эффективно удалять накипно-коррозионные отложения различной плотности с минимальным коррозионным воздействием на очищаемый металл при корости удаления 0,5-0,6 г/см²г, однако имеет большой расход и недостаточную скорость удаления отложений при большой плотности отложений.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение скорости удаления отложений при большой плотности их и уменьшение расхода состава при сохранении при этом минимального коррозионного воздействия на обрабатываемую поверхность изделий.

Поставленная задача достигается тем, что состав для химической очистки поверхности изделий от накипно-коррозионных отложений, включающий аскорбиновую кислоту, комплексообразующее соединение и воду, в качестве комплексообразующего соединения содержит однозамещенный лимоннокислый аммоний и дополнительно винную кислоту и промотор растворения при следующем соотношении компонентов в г/л:
Аскорбиновая кислота – 12,0-24,0
Комплексообразующее соединение – однозамещенный лимоннокислый аммоний – 12,0-24,0
Винная кислота – 4,5-9,0
Промотор растворения – 1,5-3,0
Вода – Остальное
Комплексообразователь связывает ионы Сu⁺², Zn⁺², Fe⁺², Са⁺², уменьшая шламообразование.

В качестве промотора растворения используют, например, карбонат натрия, бикарбонат натрия и др.

Состав по изобретению готовят, например, растворением компонентов в воде, подогретой, например, до 60^oС и выше при перемешивании.

Растворение отложений осуществляют, например, путем отмывки поверхностей композицией, нагретой, например, до температуры выше 60^oС.

Способ очистки поверхностей от накипно-коррозионных отложений зависит от типа очищаемого объекта оборудования, типа очищаемой поверхности (металл, стекло, пластмасса). Например, состав заливают или прокачивают через систему (оборудование), подвергаемую очистке. Процесс очистки осуществляют при 60^oС и выше. Верхний предел температуры очистки определяется видом материала (сталь, медные сплавы). Скорость коррозии очищаемых таким образом металлических подложек не превышает 10^-8-10^-9 г/смч.

В табл. 1 представлены примеры составов по изобретению.

В табл. 2 представлены данные по эффективности состава в зависимости от типа подложки и плотности накипно-коррозионных отложений.

Как следует из приведенной таблицы состав по изобретению обладает повышенной эффективностью, позволяет удалять отложения большой плотности с повышенной скоростью удаления и без нарушения качества очищаемой поверхности изделий (металл, полимерные подложки, поверхности с покрытиями).

Формула изобретения

Состав для химической очистки поверхностей изделий от накипно-коррозионных отложений, включающий аскорбиновую кислоту, комплексообразующее соединение и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве комплексообразующего соединения однозамещенный лимоннокислый аммоний и дополнительно винную кислоту и промотор растворения при следующем соотношении компонентов, г/л:
Аскорбиновая кислота – 12,0-24,0
Комплексообразующее соединение – однозамещенный лимоннокислый аммоний – 12,0-24,0
Винная кислота – 4,5-9,0
Промотор растворения – 1,5-3,0
Вода – Остальное до 1 лс

РИСУНКИ