hơi trong cỏc hệ thống kớn và khụng kớn hoàn toàn [57].
Thử nghiệm với điều kiện khắc nghiệt ở trong cỏc hệ thống cụ lập, giai đoạn đầu sẽ xỏc định khả năng bảo vệ của chất ức chế bay hơi. Kim loại sẽ được bảo vệ bởi chất ức chế bay hơi nếu trong lớp hơi ẩm bề mặt kim loại, nồng độ bảo vệ (Cbảo vệ) của chất ức chế đạt được sớm hơn khi sự ăn mũn chưa bắt đầu. Hiệu quả của chất ức chế bay hơi phụ thuộc vào động học quỏ trỡnh khuếch tỏn từ nguồn phỏt tới bề mặt kim loại tức là phụ thuộc vào hệ số khuếch tỏn (D), nồng độ của chất ức chế
bay hơi trong lớp ẩm trờn bề mặt, độ dày màng ẩm hay nồng độ hơi ẩm, thời gian lớp ẩm tớch luỹ trờn bề mặt kim loại. Bỏn kớnh bảo vệ (lbảo vệ) cú liờn quan tới P0, Cbóo hoà và Cbảo vệ của chất ức chế ở lớp ẩm bề mặt. Hiệu quả của chỳng được đỏnh giỏ theo nồng độ tối thiểu cú khả năng bảo vệ kim loại trong pha hơi. Cỏc tớnh toỏn lý thuyết và thực nghiệm đó chỉ ra rằng, hiệu quả bảo vệ tăng tỷ lệ theo P0 và D. Khi chất ức chế bay hơi ớt tan cú D và P0 cao cú khả năng đạt nồng độ ức chế trước khi xuất hiện ăn mũn trờn kim loại, nghĩa là trong hệ thống dung dịch - kim loại sự phõn bố chất ức chế nhanh chúng đạt được cõn bằng. Trong trường hợp này hiệu quả bảo vệ của chất ức chế trong lớp ẩm trờn bề mặt kim loại chủ yếu phụ thuộc vào cỏc tớnh chất ức chế của chất ức chế bay hơi trong lớp điện ly bề mặt. Phõn tớch ảnh hưởng cỏc đặc tớnh cơ bản của chất ức chế bay hơi tới hiệu quả của chỳng trong thực tế đũi hỏi đỏnh giỏ cỏc giới hạn biến đổi nồng độ chất ức chế trong pha hơi.
Thực nghiệm cho thấy cỏc chất cú độ bay hơi bằng hoặc cao hơn của nước làm tăng hiệu quả của chất ức chế bay hơi .
Cỏc kết quả thực nghiệm đó xỏc lập được ảnh hưởng bởi cỏc đặc tớnh của amin tới tớnh chất bảo vệ của chỳng trong cỏc lớp điện ly dầy và mỏng. Cỏc chất ức chế bay hơi cú P0>P0
H20 (amoniac, đimetyl, trietylamin...) bảo vệ thộp trong pha hơi hiệu quả hơn. Cỏc kết quả nhận được cho phộp xỏc định phương phỏp lựa chọn chất ức chế cú khả năng bảo vệ thộp ở pha hơi trong cỏc hệ thống gần như cụ lập. Ở đõy tốt hơn cả là sử dụng cỏc amin kết hợp cả tớnh bazơ cao và P0 lớn hơn P0 của H20.
Trờn thực tế loại trừ tỏc động của hệ thống với khụng gian bảo vệ là rất khú. Sự trao đổi nhiệt thỳc đẩy quỏ trỡnh ăn mũn trong cỏc hệ thống kớn được cỏc chất ức chế bay hơi bảo vệ. Giả sử trong một khụng gian kớn cú chứa kim loại, nước và chất ức chế bay hơi đó được phõn bố cõn bằng trong pha khớ và pha lỏng, số lượng chất ức chế được lấy sao cho ở lớp điện ly bề mặt nồng độ ức chế của nú là cao hơn nồng độ bảo vệ. Cỏc quỏ trỡnh trao đổi nhiệt tạo nờn trờn kim loại gradient nhiệt độ, gõy nờn sự phõn bố lại nước và chất ức chế bay hơi ở lớp điện ly bề mặt giống như những gỡ xảy ra khi chưng cất dung dịch. Ở những vựng bị đốt núng sự bay hơi xảy ra mạnh, vỡ hỗn hợp cỏc hơi giàu thành phần dễ bay hơi nờn nồng độ của nú sẽ
giảm. Nếu P0ưc>P0 của H20 thỡ sự giảm nồng độ ức chế đến thấp hơn nồng độ bảo vệ sẽ dẫn đến hỡnh thành vết ăn mũn sau một thời gian nào đú. Ở những vựng lạnh sự ngưng tụ hơi diễn ra mạnh, lớp điện ly bề mặt giàu thành phần bay hơi. Điều đú cú thể khơi mào ăn mũn khi P0 ưc <P0H20. Tồn tại một số phương phỏp ngăn ngừa ăn mũn xuất hiện theo cơ chế này.
Thứ nhất - sử dụng khả năng ức chế hấp phụ khụng thuận nghịch lờn bề mặt kim loại và cú tỏc dụng bảo vệ. Nếu như chờnh lệch nhiệt độ trờn kim loại chỉ xuất hiện ngắn và sau đú hệ thống chuyển tới trạng thỏi gần cõn bằng, thỡ tỏc động như vậy khụng ảnh hưởng tới việc bảo vệ chi tiết. Tuy nhiờn phương phỏp này khụng bảo đảm tớnh an toàn cho chi tiết. Hệ thống cú tồn tại chế độ trao đổi nhiệt luụn cú khả năng khơi mào ăn mũn.
Một khả năng khỏc để bảo vệ kim loại khi trao đổi nhiệt là sử dụng chất ức chế bay hơi cú P0 và ΔHhoỏ hơibằng của nước. Khi đú lớp điện ly bề mặt cú thành phần giống với thành phần hơi trờn nú. Sự bay hơi và ngưng tụ khụng thể thay đổi nồng độ chất ức chế và khụng thể là nguyờn nhõn ăn mũn. Tuy nhiờn sự trựng hợp lý tưởng của P0 và ΔHhoỏ hơi chỉ cú ở cỏc đồng phõn quang học, do đú khụng thể lựa chọn được chất ức chế bay hơi như vậy trờn thực tế.
Cỏch thứ 3 cú triển vọng nhất để bảo vệ kim loại bằng chất ức chế bay hơi khi cú trao đổi nhiệt là sử dụng chất ức chế tạo với nước hỗn hợp đẳng sụi. Khi sử dụng chất ức chế bay hơi đẳng sụi với nước cần định lượng đảm bảo cho nồng độ đẳng sụi lớn hơn nồng độ bảo vệ cho toàn bộ khoảng nhiệt độ cú thể của mụi trường, thỡ trao đổi nhiệt sẽ khụng gõy ăn mũn.
Những điều nờu trờn khụng cú nghĩa là cỏc chi tiết được bao gúi kớn khụng thể bảo vệ khỏi ăn mũn trong cỏc điều kiện trao đổi nhiệt cụ thể nhờ cỏc chất ức chế bay hơi khụng cú tớnh đẳng sụi. Tuy nhiờn nếu lựa chọn được hỗn hợp như vậy thỡ sẽ đảm bảo ngăn ngừa hoàn toàn sự ăn mũn kim loại khi cú trao đổi nhiệt.
Cũn một dạng tương tỏc trao đổi nữa giữa hệ thống và mụi trường ảnh hưởng tới hiệu quả của chất ức chế bay hơi là trao đổi khối. Rất khú loại trừ được sự biến đổi Cbảo vệ khi cú sự xõm nhập hơi nước vào hệ thống hoặc cỏc chất cú hại khỏc từ
bờn ngoài hoặc sự mất mỏt chất ức chế bay hơi. Vận tốc của cỏc quỏ trỡnh đú xỏc định thời gian bảo vệ cỏc chi tiết kim loại bằng ức chế bay hơi.
Sự trao đụi khối với mụi trường bị giới hạn bởi quỏ trỡnh khuếch tỏn qua vật liệu ngăn cỏch, cũn cỏc thành phần chứa trong đú nằm ở trạng thỏi gần cõn bằng. Đối với đa số cỏc chất ức chế bay hơi, tỏc dụng bảo vệ chủ yếu phụ thuộc vào vận tốc xõm nhập của nước vào hệ thống. Điều này giỳp xỏc định cỏch thức hoàn thiện bảo vệ trong pha hơi.
Thứ nhất - khi bảo vệ bằng chất ức chế bay hơi cú P0 thấp trong cỏc thể tớch nhỏ, điều đầu tiờn cần chỳ ý là lựa chọn vật liệu cỏch ly cú tớnh thấm nước thấp, đặc tớnh ngăn cản của chỳng đối với chất ức chế bay hơi mặc dự là tốt song chỉ cú ý nghĩa thứ cấp.
Hai là sử dụng chất ức chế bay hơi cú P0 thấp cựng với chất làm khụ. Khi lựa chọn đỳng vật liệu cỏch ly, chất ức chế bay hơi và chất làm khụ - đõy khụng chỉ đơn thuần là rẻ tiền mà cũn nõng cao nhiều lần hiệu quả bảo vệ.