循环冷却水系统碳钢无磷无锌预膜工艺研究

以聚马来酸酐为主的无磷无锌有机预膜剂(PF102)对碳钢进行表面预膜,采用腐蚀失重法研究预膜液pH值、预膜温度及预膜时间对缓蚀效果的影响,并探讨其预膜机理。确定碳钢预膜的最佳处理工艺条件为:预膜液pH值为6;预膜温度为25℃(室温);预膜时间为24h。经过PF102预膜后,碳钢的腐蚀速率从1.3286mm·a~(-1)下降到0.0392mm·a~(-1),电化学阻抗研究也表明,预膜对碳钢表面的腐蚀过程具有明显的抑制作用,电荷传质电阻显著增加,有效提升了碳钢的耐蚀性。     

乙二胺化合物在海水中对碳钢的缓蚀作用研究

合成N,N-双(1-苯乙醇)-乙二胺作为碳钢海水缓蚀剂,通过失重实验,电化学实验研究其在静态模拟海水溶液中对碳钢的缓蚀作用,并利用自制流动腐蚀模拟系统,研究湍流流速对碳钢在模拟海水溶液中及添加有缓蚀剂的溶液中的腐蚀速率的影响。从实验结果可以看出,在静态环境中缓蚀剂对碳钢的缓蚀效率达到93%以上,随着流速的增加,腐蚀速率较静态环境增大,缓蚀剂缓蚀性能也逐渐降低。     

聚氨酯表面活性剂在盐酸溶液中对钢的缓蚀性能研究

为解决碳钢在酸性条件下腐蚀问题,合成了3种聚氨酯表面活性剂并将其作为缓蚀剂,采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及扫描电子显微镜(SEM)研究了缓蚀剂在1.0 mol·L^-1 HCl溶液中对碳钢腐蚀程度的影响。对不同种类、浓度条件下的缓蚀效率进行比较,结果表明：聚氨酯表面活性剂属于混合型抑制剂并具有良好的缓蚀性能。缓蚀效率大小为SC2>SC3>SC4,在SC2浓度为1×10^-3 mol·L^-1 HCl时最大缓蚀率可达91.1%,并且发现缓蚀效率随缓蚀剂浓度的增加而增加。SEM结果进一步证实了上述表面活性剂有效减缓了碳钢表面的腐蚀。     

孤岛油田含聚采出水杀菌缓蚀一体化药剂的研制与应用

针对孤岛油田含聚采出水处理难度大,常规的缓蚀剂、杀菌剂效果差,处理后水质稳定性差,注水系统沿程管网腐蚀堵塞严重等问题,研制了一种高效杀菌缓蚀一体化药剂,并开展了室内和现场应用评价。结果表明,室内评价缓蚀率为90.8%,硫酸盐还原菌(SRB)抑制效果明显。现场应用后,腐蚀速率由0.099 8 mm·a~(-1)降至0.004 9 mm·a~(-1),降幅达到90%以上,沿程细菌含量减少,水质稳定。该药剂一剂两用,在油田含聚采出水处理方面具有推广应用价值。     

循环冷却水处理技术的试验研究

针对秦岭发电有限公司循环冷却水水质特点,提出采用阻垢缓蚀剂-H_2SO_(4-)高效缓蚀剂SW-127联合加药处理方案。静态腐蚀试验确定最佳方案为缓蚀阻垢剂(60mg·L~(-1))+H_2SO_4(JD调至2.45mmol·L~(-1))+高效缓蚀剂(10mg·L~(-1)),循环水的浓缩倍率从2.0倍可提高到4.76倍,碳钢和黄铜的平均腐蚀速率分别为0.0153、0.0037mm·a~(-1),缓蚀率分别达到92.54%、83.52%。动态模拟实验结果显示,浓缩倍数提高,腐蚀速率均在GB/T 50050-2017《工业循环水冷却水处理规范》范围内,同时试验监视管内结垢少量,未发生局部腐蚀现象。     

针对过硫酸钾的高效缓蚀剂研究

针对石油化工行业中过硫酸钾强氧化剂所造成的管道腐蚀问题,本文通过电化学工作站精确研究金属的腐蚀速率与耐腐蚀能力,优选出高效、环保的缓蚀剂。研究结果表明:硫脲、咪唑啉、吐温80对N80钢都具有很好的缓蚀作用。且二元复配的硫脲-咪唑啉、硫脲-吐温-80,均具有很好的配伍性,且二元缓蚀剂的缓蚀性能优于单一药剂使用条件下的缓蚀性能。最终优选出缓蚀剂配方为:2%咪唑啉+2%吐温-80+0.5%硫脲,腐蚀速率为15.86mm·a~(-1),缓蚀效率为61.2%,具有较好的应用效果。     

20#碳钢和304不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀研究

采用高温高压反应釜进行高温环烷酸腐蚀试验,改变试验温度、介质浓度和流速等因素,研究了20#碳钢和304不锈钢在高温条件下的腐蚀行为。结果表明,温度、介质浓度和流速对环烷酸的腐蚀速率有显著的影响。两种材质在环烷酸中的腐蚀速率随温度升高,均呈现先增加后减小的规律,20#碳钢的腐蚀速率远大于304不锈钢。280℃时,20#碳钢的腐蚀速率与环烷酸浓度呈线性增加关系。同条件下,304不锈钢的腐蚀速率存在明显的拐点,酸值浓度为5～10 mg KOH·g~(-1)时,其腐蚀速率呈高梯度的增加。碳钢的环烷酸腐蚀速率对流速的变化敏感,腐蚀梯度随介质流速增加而明显增大。304不锈钢的腐蚀速率较低,流速为3.40m·s~(-1)时,其腐蚀速率仅为0.0632mm·a~(-1)。     

海水循环冷却水阻垢缓蚀剂研究

海水用作工业循环冷却水可以节约淡水资源,缓解水资源短缺现状。研究海水的腐蚀和结垢特性并研发了适用于海水循环冷却水的阻垢缓蚀剂。结果表明,缓蚀剂RP-HS对碳钢的缓蚀效果良好,碳钢腐蚀速率0.017 mm/a;在RP-HS的基础上添加PBTCA得到阻垢缓蚀剂RP-HSP,阻碳酸钙率97.4%,稳磷率89.3%,稳锌率98.2%。动态模拟试验碳钢试管腐蚀速率0.062 mm/a,粘附速率5.43 mg/(cm²·月)。电化学试验表明RP-HSP为阴极型阻垢缓蚀剂,最佳使用浓度为100 mg/L。     

海上某油田油井管柱腐蚀影响因素及防治措施研究

针对海上某油田油井管柱腐蚀严重现象,采用静态挂片失重法研究了采出水中硫化物含量、pH值、腐蚀温度以及氯离子含量等因素对腐蚀速率的影响,在分析油井管柱腐蚀影响因素的基础上,提出了相应的防治措施,评价了缓蚀剂STB-11对目标油田油井管柱钢片的缓蚀性能。结果表明,腐蚀速率随采出水中硫化物含量、腐蚀温度以及氯离子含量的升高而逐渐加快,腐蚀速率随pH值的增大而逐渐减慢;当采出水中缓蚀剂STB-11加量为30 mg·L~(-1)、腐蚀温度为120℃时,腐蚀速率可以控制在0.071 mm·a~(-1),缓蚀率可以达到85%以上,能够满足行业标准要求。     

四元海水缓蚀剂的缓蚀性能研究

四元海水缓蚀剂由聚天冬氨酸(PASP)、葡萄糖酸钠、七水硫酸锌与2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)复配制得.利用失重法和电化学法研究了缓蚀剂在海水中对A3碳钢的缓蚀性能.结果表明,当缓蚀剂的用量为100 mg/L时,其缓蚀率大于94％,该缓蚀剂是一种抑制阳极腐蚀为主的缓蚀剂,在海水中具有优良的缓蚀性能.     

开心果壳基碳点的合成及其对Q235碳钢的缓蚀行为研究

为实现废弃果壳的合理利用及绿色缓蚀剂的制备,采用水热法分别合成了开心果壳碳点(pvs-CDs)及开心果壳-酒石酸复合碳点(pt-CDs),通过傅里叶红外光谱、X射线电子能谱、透射电子显微镜及荧光光谱对所制备的碳点进行表征,以电化学方法及失重法测试其缓蚀性能。结果表明,所制备的碳点对Q235碳钢在1 mol·L^-1盐酸中的缓蚀效率均达90.0%以上,其中pt-CDs缓蚀性能更为优异。电化学阻抗谱表明pt-CDs对浸泡6 h后碳钢的缓蚀效率可达94.5%,这主要归因于其在碳钢表面吸附形成保护膜,显著增加了碳钢腐蚀反应活化能。同时荧光光谱和差分紫外光谱法证实pt-CDs与Fe³⁺的强相互作用,可进一步促进其在碳钢表面的吸附,这为探索生物质碳点类缓蚀剂的研究提供了思路。     

环境友好型多功能海水缓蚀剂的研制及性能研究

为同时解决碳钢与铜材在海水中的腐蚀问题,将聚天冬氨酸、苯并三唑等5种原料按一定的质量比复配成多功能海水缓蚀剂。利用失重法和电化学法研究了海水缓蚀剂在海水中对A3碳钢及H62黄铜的缓蚀性能。结果表明,当海水缓蚀剂用量为150 mg/L时,对碳钢与黄铜在海水中的腐蚀均有良好的抑制作用,碳钢缓蚀率达到95.17%,黄铜缓蚀率达到93.67%。该海水缓蚀剂具有优良的生物降解性能,28 d后生物降解率达到82.6%。     

A3碳钢在模拟油田水中的腐蚀行为研究

用极化曲线法探讨了A3碳钢在模拟油田水中的腐蚀电化学行为。试验了在不同矿化度、pH值、溶解氧及含S2-的模拟油田水中A3碳钢的腐蚀行为,并用电化学方法研究了缓蚀剂的缓蚀效果。结果表明,随着矿化度的增加,温度的升高,腐蚀速率增大;pH值在7~8之间为碳钢的钝化区;在中性或碱性条件下,碳钢的腐蚀主要受溶解氧的影响,溶解氧含量越高,腐蚀越严重;S2-的存在消除了溶解氧的影响,改变了腐蚀产物膜的组成,从而影响缓蚀剂的选择。     

供热管网输配再生水的碳钢缓蚀剂试验研究

为解决供热管网输配再生水过程中碳钢管道的腐蚀问题，以某污水处理厂再生水为研究对象，采用失重法、电化学试验法等方法，经单因素试验和正交试验，开发出一种适用于供热管网输配再生水的碳钢缓蚀剂复合配方。试验结果表明：该碳钢缓蚀剂由SC210、九水硅酸钠、葡萄糖酸钠、七水硫酸锌和HPAA等复合而成，有效投加质量浓度分别为10、15、3、2和1 mg/L；在试验温度为25℃，试验周期为72 h，旋转速率为80 r/min的试验条件下，Q235碳钢腐蚀速率为0.0174 mm/a，低于碳钢管道腐蚀速率≤0.075 mm/a的控制指标要求。该缓蚀剂是一种以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂，其在金属表面吸附后的腐蚀电化学反应主要受电荷传递过程控制。     

邻甲苯磺酰胺三元复配缓蚀剂的缓蚀性能研究

为了研制出用量少、效率高的低毒高效缓蚀剂,采用失重法、电化学和扫描电镜(SEM)研究了邻甲苯磺酰胺(OTS)、碘化钾(KI)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配的三元缓蚀剂在0.5 mol·L^-1硫酸溶液中的缓蚀作用。通过正交试验得到三元缓蚀剂最优浓度比为OTS∶KI∶CTAB=15∶6∶5,总浓度130 mg·L^-1时,缓蚀率可达98.18%。添加三元缓蚀剂后腐蚀过程的活化能增大,说明腐蚀反应更难发生。三元缓蚀剂符合Langmuir吸附等温式,在碳钢表面的吸附为自发的弱化学吸附过程。极化曲线法和电化学阻抗法(EIS)计算的缓蚀率均与失重法一致。极化曲线表明三元缓蚀剂是以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂。SEM微观相貌可看出添加三元缓蚀剂后,碳钢表面几乎无腐蚀痕迹,说明三元缓蚀剂分子之间具有缓蚀协同作用,形成了致密牢固的保护膜。     

工业锅炉炉水中HEDP缓蚀特性研究

使用电化学阻抗法及Tafel极化法在模拟低压工业锅炉炉水介质中研究了HEDP对20#碳钢的缓蚀性能,并探讨了炉水中Ca2+、Cl-以及SO42-对HEDP缓蚀性能的影响。实验结果表明:在模拟炉水介质中,当HEDP投加量为25 mg/L时,其对碳钢具有最佳的缓蚀效果;HEDP对碳钢腐蚀的抑制主要作用于阳极失电子反应,HEDP是一种以抑制阳极为主的缓蚀剂;炉水中Ca2+的存在会影响HEDP对碳钢电极的极化过程;Cl-、SO42-等侵蚀性阴离子会促进腐蚀的加剧,影响HEDP的缓蚀性能。     

一种席夫碱缓蚀剂的制备及性能研究

由肉桂醛和苯胺合成席夫碱缓蚀剂,通过静态失重法、电化学测试法研究了在15%盐酸溶液中,席夫碱缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。结果表明,加入质量分数1.0%的席夫碱缓蚀剂,钢片的腐蚀速率降为1.637 2 g/(m2·h),席夫碱缓蚀剂为阳极抑制型缓蚀剂,能自发吸附在碳钢表面,符合Langmuir吸附等温式。     

一种席夫碱缓蚀剂的制备及性能研究

由肉桂醛和苯胺合成席夫碱缓蚀剂,通过静态失重法、电化学测试法研究了在15%盐酸溶液中,席夫碱缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。结果表明,加入质量分数1.0%的席夫碱缓蚀剂,钢片的腐蚀速率降为1.637 2 g/(m2·h),席夫碱缓蚀剂为阳极抑制型缓蚀剂,能自发吸附在碳钢表面,符合Langmuir吸附等温式。     

绿色缓蚀剂在海水中对X80碳钢的缓蚀性能研究

研究了3种市售绿色缓蚀剂:水溶性咪唑啉、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)和聚环氧琥珀酸(PESA)对X80碳钢在3.5%Na Cl溶液中的缓蚀作用。通过分析电化学阻抗谱和Tafel曲线得出:在3种缓蚀剂中,水溶性咪唑啉的缓蚀效果最佳;咪唑啉的最佳用量为0.6%(质量分数),PBTCA的最佳用量为7.5 mg/L,PESA的最佳用量为5.0 mg/L。因此,三种绿色缓蚀剂均可替代传统的无机缓蚀剂减缓X80碳钢在海水介质中的腐蚀。     

复配缓蚀剂对碳钢在NaCl介质中的缓蚀作用

复配缓蚀剂由七水硫酸锌与2-羟基膦酰基乙酸按不同比例制得。采用失重法、极化曲线和电化学阻抗法研究了复配缓蚀剂在氯化钠介质中对20#碳钢的缓蚀性能。结果表明,当两者浓度配比为50∶3时,缓蚀效果最佳,且该缓蚀剂是一种抑制阳极腐蚀为主的缓蚀剂,在氯化钠介质中具有较好的缓蚀性能。