Защитный водовытесняющий состав для межоперационной консервации металлоизделий в тропическом климате тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат технических наук Бать Тхи Ми Хьен

• Бать Тхи Ми Хьен
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бать Тхи Ми Хьен

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ КОНСЕРВАЦИОННЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Состояние исследования и разработки консервационных смазочных материалов за рубежом и во Вьетнаме.

1.2. Теоретические представления, использованные при исследовании и разработке защитного водовытесняющего состава.

1.3. Требования к защитным водовытесняющим составам с учётом климатических условий влажного тропического климата.

ГЛАВА И. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЕ.

2.1. Методы исследования коррозии и защитных покрытий.

2.1.1. Стандартные методы.

2.1.2. Исследовательские методы испытаний.

2.2. Объекты исследования.

2.2.1. Мазут нефтей различных месторождений.

2.2.2. Растительные масла Вьетнама.

2.2.3. Ингибиторы коррозии.

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР РЕЦЕПТУР ЗАЩИТНЫХ ВОДОВЫТЕСНЯЮЩИХ СОСТАВОВ НА ОСНОВЕ НЕФТЯНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ВЬЕТНАМА.

3.1. Исследование и выбор компонентов защитных водовытесняющих составов.

3.1.1. Основы защитных водовытесняющих составов.

3.1.2. Водовытесняющие компоненты состава.

3.1.3. Ингибиторы коррозии.

3.1.4 Объекты сравнения.

3.2 Исследование и разработка рецептуры защитного водовытесняющего состава.

3.2.1. Влияние растительных масел на защитную эффективность раствора остаточных фракций нефти.

3.2.2. Разработка рецептур защитного водовытесняющего состава и исследование их эффективности.!.

3.3. Влияние химического строения растительных масел на защитную эффективность водовытесняющей композиции.

ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ЗАЩИТНОГО ВОДОВЫТЕСНЯЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ.

4.1. Исследование защитной эффективности и оптимального состава защитного водовытесняющего покрытия.

4.1.1. Влияние концентрации пальмового масла и ингибитора Нефтенол АПП-СИЛИК на эффективность ЗВВС.

4.1.2. Влияние процессов ассоциации компонентов на защитную эффективность разрабатываемых ЗВВС.

4.1.3. Влияние концентрации мазута нефти месторождения «Ранг донг» на эффективность ЗВВС.

4.2. Исследование механизма межмолекулярных взаимодействий компонентов ЗВВС с помощью ИК-спектроскопии.

4.3. Выбор оптимального состава и исследование его эксплуатационных свойств.

ГЛАВА V. НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЗАЩИТНЫХ

ВОДОВЫТЕСНЯЮЩИХ СОСТАВОВ ВО ВЬЕТНАМЕ.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ И ТЕХНИКО

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ.

5.1. Результаты натурных климатических испытаний ЗВВС в условиях влажного тропического климата Вьетнама.

5.1.1 Натурные климатические испытания ЗВВС на стендах климатической испытательной площадки (КИП).

5.1.2. Натурные климатические испытания ЗВВС в условиях промышленного производства.

5.2. Технологический процесс получения ЗВВС и технико-экономическая эффективность использования покрытия ЗВВС Тропик.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Защитный водовытесняющий состав для межоперационной консервации металлоизделий в тропическом климате»

Защита металлов от коррозии является одной из важнейших технических и экономических проблем, особо для стран с влажным тропическим климатом, например, Юго-Восточной Азии, потому что коррозионные потери металлоизделий несколько в раз больше, чем в районах с более сухим климатом [1]. Вьетнам находится в Юго-Восточной Азии и является одним из районов с высокой степенью коррозионного воздействия из-за высокой влажности, повышенной солнечной радиации, высокой среднегодовой температуры воздуха в течение всего года. Поэтому проблема разработки новых эффективных средств и методов защиты металлоизделий от атмосферной и биологической коррозии всегда актуальна для Вьетнама.

В настоящее время во Вьетнаме реализуются разнообразные мероприятия по защите металлоизделий от коррозии: использование лакокрасочных, гальванических покрытий, ингибиторов, консервационных материалов и т.д. Уделяется большое внимание разработке консервационных смазочных материалов, среди которых занимаются особый класс защитных продуктов - защитные водовытесняющие составы (ЗВВС). ЗВВС эффективно удаляют воду от поверхности, способствуют облечению раскручивания заржавевших болтов и гаек, также защищают металлоизделий от коррозии и биоповреждений даже в труднодоступных местах. При этом они способны к быстрой расконсервации с низками затратами. В данное время потребность Вьетнама в средствах консервации обеспечивалась в основном за счет импортных поставок, но удовлетворялась далеко не полностью [2], поскольку отсутствовала рациональная технология производства этих продуктов. В последнее время во Вьетнаме были проведены научные исследования в области разработки новых эффективных консервационных материалов с целью замещения импортных продуктов отечественными. Представляет большой интерес исследование возможности производства защитных составов на основе местного сырья, особенно с учётом интенсивного развития нефтеперерабатывающей промышленности страны.

Выдающийся вклад в разработку защитных антикоррозионных покрытий внесли учёные ВНИИ НП и РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина: Ю. Н. Шехтер, И. Г. Фукс, Т. И. Богданова, И. А. Тимохин, О. Л. Михайлова и др. Были разработаны новые эффективные продукты - ПИНСы-плёнкообразующие ингибированные нефтяные составы, предназначенные для защиты от коррозии техники, главным образом при её длительном хранении. Наши исследования являются продолжением этих работ. Работа также проводилась в соответствии с Программой Российско-Вьетнамского тропического Центра.

Целью данной работы является исследование и разработка нового консервационного состава с высокими водовытесняющими свойствами, предназначенного для использования в условиях тропического климата при межоперационном хранении техники (транспортировании и кратковременном хранении). Такие составы, а именно, защитные водовытесняющие составы (ЗВВС) должны легко наноситься на поверхность металлических деталей и удаляться после завершения межоперационного периода хранения техники. При этом поставлена задача максимального использования вьетнамского сырья: мазутов нефти и растительных масел. В задачу исследования входило теоретическое и экспериментальное обоснование выбора компонентов, разработка оптимальной рецептуры консервационного состава, изучение особенностей защитного и водовытесняющего действий нового продукта, разработка рекомендаций по его эффективному применению.

Заключение диссертации по теме «Химия и технология топлив и специальных продуктов», Бать Тхи Ми Хьен

выводы

1. Исследованы мазуты парафинистых вьетнамских нефтей месторождений Белый тигр, Большая медвеница, Ранг донг, растительные масла и ингибиторы коррозии российского производства в качестве защитных водовытесняющих составов (ЗВВС). Показано, что мазут нефти месторождения «Ранг донг», пальмовое масло и ингибитор Нефтенол АПП-СИЛИК являются эффективными компонентами ЗВВС.

2. В результате исследования процессов ассоциации пальмового масла, Нефтенола АПП-СИЛИК и их смесей в дизельном топливе с измерением их электропроводности установлено, что образование ассоциатов пальмового масла приводит к росту полярности системы, а ингибитора Нефтенол АПП-СИЛИК и его смеси с пальмовым маслом - к снижению полярности системы. Ассоциация пальмового масла до 6 % мае., ингибитора до 3,5 % мае. в дизельном топливе улучшает защитную эффективность ЗВВС.

3. Установлено, что мазут нефти «Ранг донг» играет роль изоляционной составляющей покрытия ЗВВС. С увеличением его концентрации в составе ЗВВС увеличивается толщина пленки, защитные свойства ЗВВС повышаются, но водовытесняющая и пропитывающая способности снижаются.

4. Методом ИК-спектроскопии установлено наличие ассоциации молекул пальмового масла, ингибитора Нефтенола АПП-СИЛИК в растворах в дизельном топливе, мазуте с образованием водородных связей, что приводит к синергетическому повышению водовытесняющей и защитной эффективности ЗВВС.

5. Для рецептур ЗВВС максимальный синергетический эффект проявляется при соотношении пальмового масла и присадки Нефтенол АПП-СИЛИК 5:3. Оптимальный состав покрытия «Тропик», обеспечивающий максимальную эффективность по защитным, вытесняющим и биоцидным свойствам, для условий Вьетнама включает

20% мае. мазута месторождения «Ранг донг», 5% мае. пальмового масла, 3% мае. ингибитора Нефтенол АПП-СИЛИК в дизельном топливе.

6. Проведены натурные испытания разработанного ЗВВС "Тропик" в Российско-Вьетнамском тропическом научно-исследовательском и технологическом центре в 2009-2010 гг. Показано, что продукт надёжно защищает изделия от коррозии в тропических атмосферных условиях в течение 9 месяцев. По защитной эффективности ЗВВС «Тропик» превосходит известные продукты ЗВВС-комплекс (ЗВВС-1) и консервационное масло К-17 соответственно в 3,5 раза и более чем в 2 раза.

7. Опытно-промышленные испытания ЗВВС «Тропик» в цехах штамповки металлов и нанесения металлических покрытий в японской компании «Kyoshin Vietnam» показали, что он превосходит стандартный продукт ЗВВС-комплекс по защитной эффективности и может быть рекомендован для промышленного применения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бать Тхи Ми Хьен, 2010 год

1. Шехтер Ю.Н., Школьников В.М., Богданова Т.И., Милованов В. Д. Рабоче-консервационные смазочные материалы. - М.: Издательство «Химия», 1979.-255 е., с. 5, 13

2. Тропикостойкость и тропиколизация вооружения, военной техники и материалов («Эколан-1»): Отчет о НИР / Тропцентр; Руководители В.В. Денисенко и Тхай Ам. — Ханой, 1989. — 79 с.

3. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / Под ред. Школьникова В.М. — М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. 596с.: ил.

4. Гуреев A.A., Фукс И.Г., Лашхи В.Л. Химмотология. М.: Химия, 1986. - 368 е., ил

5. Богданова Т.И, Шехтер Ю.Н. Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии. М.: Химия, 1984. - 248 е.,ил.

6. Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Поздняков А.П., Шель Н.В. Научные основы, практика создания и номенклатура антикоррозионных консервационных материалов. Тамбов: Изд-во ТГУ имени Г.Р. Державина, 2001.- 192 с.

7. Международный транслятор современных масел и смазок в стандартах разных стран и фирм. Под редакцией проф. Ксеневича И. П., том II. М.: Центр « Наука и техника», 1994. - 527 с.

8. Богданова Т.И, Самгина В.В., Шкаруба Е.В. Мир нефтепродуктов, 2002, №1, с. 2-5.

9. Фурсов Ю.И., Кравченко А.М. — Практика противокоррозионной защиты. 1998, №5, с. 15-16.

10. Патент РФ 2200755, оп. 20.03.2003 г. МПК С10М 173/00.

11. Заявка Франции 2738837, оп. 21.03.97 г.

12. Патент США 5660890, оп. 26.08.97 г.

13. Коррозия и защита металлов: Учебно-методическое пособие / Сост.доц. Мухин В. А. Омск: Омск. гос. унив., 2004. - 112 с.

14. Алыцбеева А.И. и др.- Нефтехимия и нефтепереработка, 2004, №7, с. 27-29.

15. Лазаренко В.П., Тишина Е.А., Энглин А.Б. — Хроммотология: теория и практика рационального использования горюче-смазочных материалов в технике. — Москва, 1981.-е. 69-76.

16. Патент РФ 2204587, оп. 20.05.2003г. МПК С10М 173/00.

17. Патент РФ 02289639, оп. 20.12.2006 г. МПК C23F 11/10.

18. Патент РФ 01782023, оп. 10.10.96 г.

19. Спиркин В.Г., Карпов В.В., Макарова Ю.Н., Михайлова О.Л. -Защита окружающей среды на газо-нефтяном комплексе, 2005, № , с. 7-8.

20. Патент РФ № 2185407 оп. 20.07.2002 г. МПК С09 D123/34.

21. Дребенкова И.В. Консервационное масло с ингибитором коррозии на основе жирных кислот растительного сырья (Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук) -Минск, 2006. 23с.

22. Заявка № 2000120027/04 Россия, оп. 27.05.2002 г. МПК C09D123/34.

23. Патент США № 6312509, оп 06.11.2001 г. МПК C09D5/08.

24. Патент США № 6281174, оп. 28.08.2001 г. МПК С10М159/12.

25. Патент РФ № 02263160, оп. 27.10.2005 г.

26. Патент РФ № 02283898, оп. 20.09.2006 г.

27. Патент РФ № 02301285, оп. 20.06.2007 г.

28. Патент РФ № 02303080, оп. 20.07.2007 г.

29. Патент РФ № 02197563, оп. 27.01.2003 г.

30. Vü Binh Hanh, Chuyên san hóa kï thuât, Hà Nôi, 1984. (по вьетнамски)m > /

31. Nguyên Trung Huynh, Binh Van Kha Nghiên cuu dieu chê cácr y лchât phu gia cho dâu mà bâo quân . Bê tài КС 06-15, 1995. (по вьетнамски)

32. Ву Динь Вуй Атмосферная^ коррозия металлов в тропиках. М.: «Наука», 1994.- 240 с.

33. Михайлов А. А. / Коррозия: материалы, защита. 2008. - № 4.с. 1-9

34. Широкова Г. Б., Паронькина Е. А. — Защитные смазочные материалы. Сборник научных трудов ВНИИНН. Выпуск 58. Под о гв. ред. -д.т.н проф. Шехтера Ю.Н.- М.: ЦНИИ'ГЭнертехии, 1990, 256 с, с. 74-77.

35. Гуреев A.A., Шехгер Ю. Н., Тимохин И. А. Средства защиты автомобилей от коррозии. — М;: Транспорт, 1985, 95с.

36. Каган В. И., Лебедев Е. В., Алпатьева Т. А. — Химия» и технология тонлив и масел, 1981, № 3, с. 46-48.

37. Алцыбеева А. И1 и др. — Нефтепереработка и нефтехимия, 1979, №10, с. 42-44.

38. Розенфельд И. Л., Фролова Л. В., Брусникина В. М. Защита металлов, 1981, т. 17, № 1, с. 43-50.

39. Бугай Б. П. И др. Нефтеперераб. и нефтехимия, 1981, № 1, с.16.17.

40. Шадрина А. Н. И др. Химия и технология топлив и масел, 1979, № 12, с. 18-20.

41. Патент РФ № 2114160, оп. 27.06.1998 г. МПК С10М163/00.

42. A.C. 1780317 СССР. Опубл. 08.08.1992 Бголл. № 7, 1992. Пат. РФ № 2136723, оп. 10.09.99.

43. Спиркин В.Г., Фукс И.Г. Химмотология в нефтегазовом деле, химия смазочных масел. М.: Нефти и газа, 2003. - 144 с.

44. Шехтер Ю.Н. , Крейн С. Э. Поверхностно-активные вещества из нефтяного сырья. М.: Издательство «Химия», 1971. - 488с, с. 236-238.

45. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Шабалина Т.Н., Багдасаров JI.H. Смазочные материалы и проблемы экологии

46. Крейн С.Э, Шехтер Ю.Н. Нитрованные масла (производство и применение).- М.: Химия, 1967. 176 с.

47. Шехтер Ю.Н., Крейн С. Э., Тетерина JI. Н. Маслорастворимые поверхностные активные вещества. М.: Химия, 1978. — 304 е., ил., с. 208212.

48. Консервационные и рабоче-консервационные моторные масла для двигателей внутреннего сгорания/ Благовидов И. Ф., Кондратьев В. М., Шехтер Ю. Н., Романовская А. А., М. ЦНИИТЭнефтехим, 1977. - 40 с.

49. Виноградов П.А. Консервация изделий машиностроения. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд., 1986. -270 с.

50. Трепнел Б. Хемсорбция. Пер. с англ. Под ред. А. В. Киселева. -М., Издатинлит, 1958. 327 с.

51. Зурман Р. Катализ. Электронные явления. Пер. с. англ. Под ред. A.A. Баландина и др.,- М., Издатинлит, 1958. 390 с.

52. Фомин Н.И. и др. Нефтепереработка и нефтехимия, 2001, № 7, с. 38-45.

53. Агаева З.Р. Нефтепереработка и нефтехимия, 2007, № 1, с. 3334.

54. Агаев А.Н и др. Нефтепереработка и нефтехимия, 2006, № 5, с.6.8.

55. Агаева З.Р. Нефтепереработка и нефтехимия, 2006, № 3, с. 1013.

56. Рихтера М., Бартанова Б. Тропиколизация электрооборудования. M.-JL: ГосЭнергоиздат, 1962. - 399 с.

57. Бнатов Е.С., Карпов В. А., Попов Н. В., Михайлова О. JI. -Химия и технология топлив и масел, 1996, № 6, с. 24-25.

58. Биоповреждения / Под ред. Ильичева В. Д. М., Химия, Высшая школа, 1987, с. 252-239.

59. Колесников И. М., Винокуров В. А., Чеховская О. М. Электропроводность и электрохимия: Учебное пособие. М.: ГАНГ, 1998. -78 с.

60. Гундырев А. А. Руководство к практическим занятиям по электропроводности электролитов. М.: МИНХ и ГП им. Губкина, 1978. -15 с.

61. Hai Vy Nha may Dung Quat chinh thuc di vao hoat dong,Thai bao kinh t6 Viet Nam, Ha Noi, 22/12/2008 (по вьетнамски).1. Л í-w

62. Nhà máy loe dâu Cát Lái, thông tin tir diên dàn Công nghê hóa hoc, 5/2008 ((по вьетнамски).

63. The first symposium on Vietnam biofuel & biodiesel — HoChiMinh city 23 August 2006.л x ■>

64. Viên dâu thirc vât — Dê tài nghiên cim KH&CN: Khâo sát, tuyênr r \ t f \chon mot sô giông cây có dâu dê sân xuât dâu sinh hoc.

65. Шехтер Ю.Н., Фукс И.Г., Зелькинд И.Е., Иванковский В.JI. Защитные свойства смазочных материалов с наполнителями. — М. ЦНИИТЭнефтехим, 1971. 103 с.

66. Демченко П.А. Научные основы составления композиций поверхностно-активных материалов. Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. Под ред. П.А. Ребиндера. 1966, № 4, с. 381-387.

67. Теоретические основы химмотологии. Под ред. Браткова А.А. -М. -.Химия, 1985.-320 с.

68. Проспект «Химеко ГАНГ. Нефтепромысловая химия: реагенты и технологии». К 15-летнию ЗАО «Химеко ГАНГ». М., 2006. - 84 с.

69. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. Пособие для хми,- технол. спец. вузов. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 327 е., ил.

70. Шинода К., Накагава Т., Тамамуси Б., Исемура Т. Коллоидные поверхностно-активные вещества. Изд. «Мир», 1966. — 390 с.

71. Лапин В. П. //Кандидатская диссертация. ВНИИ НП, Москва,1970.

72. Благовидов И. Ф., Лапин В. П., Шор Г. И. Химия и технология топлив и масел, № 5, 1969. с. 45.

73. Шор Г. И., Морозова И. А. и др., Химия и технология топлив и масел, №2, 1966.-е. 38.

74. Школьников В.И., Шехтер Ю.Н., Бронштейн Л.А. Исследование электрических и вязкостных свойств компонентов минеральных масел. // Химия и технология топлив и масел, № 7, 1977. — с. 20-23.

75. Фукс И. Г. Пластичные смазки. — М., Химия, 1972. — 160 с.

76. Фрумкин А. Н. Потенциалы нулевого заряда. М., Наука, 1979. - 260 с.

77. Розенфельд И. Л. Коррозия и защита металлов. — М., Металлургия, 1970. 448 с.

78. Богданова Т. И. //Кандидатская диссертация. ВНИИ НП, Москва, 1975.

79. Карпов В.А., Михайлова О.Л, Руднев В.П. и др. О сопоставимости результатов ускоренных и натурных испытаний защитных смазочных материалов. // Климатическая и биологическая стойкость материалов (Сборник статей), Москва-Ханой.: ГЕОС. 2003, с. 23-27.