脂肪酰胺类缓蚀剂对X65钢抗CO2腐蚀的机理研究

通过电化学极化及电化学阻抗谱（EIS）测试研究了一种脂肪酰胺类缓蚀剂对X65低碳钢抗CO2腐蚀的机理，结果表明，该类缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂，属于界面吸附型，通过负催化机制产生缓蚀作用，对X65低碳钢抗CO2腐蚀具有良好的效果，其缓蚀效率随浓度的增加而提高，存在极值现象，在0．5g／L时达到最大．其阻抗谱有2个时间常数，相应的等效电路的描述码（CDC）为：R（C（R（CR）））．     

吐温-40 与植酸复配对碳钢的缓蚀作用

目的提高0.5 mol/L HCl中植酸对热轧碳钢(HRCS)的缓蚀性能。方法用失重法和电化学阻抗法测试植酸、吐温-40以及复配缓蚀剂的缓蚀效率,从热力学和动力学方面分析复配缓蚀剂的作用机制。结果失重法测试表明,植酸和吐温均对热轧碳钢有一定缓蚀作用。当293 K,植酸质量浓度为0.3g/L时,缓蚀效率达到69.1%,在质量浓度为0.8 g/L时缓蚀效率下降为9.6%;吐温-40的缓蚀效率随着质量浓度的增大而增大,0.8 g/L时达到73.4%。在0.5 mol/L盐酸中加入0.05 g/L吐温-40后,复配缓蚀剂的缓蚀效率随着质量浓度的增加而增大,且优于植酸和吐温-40单独使用,表现出协同效应。电化学测试得到了相同的结论,表明复配缓蚀剂在碳钢表面产生自发的Langmuir吸附,使碳钢腐蚀反应的活化能增大,是熵减少的放热过程。结论吐温-40和植酸在盐酸中对热轧碳钢的腐蚀有缓蚀协同作用。     

天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究

以锌盐、葡萄糖酸盐为主要缓蚀成分复配的适用于天然海水中碳钢的高效缓蚀剂，用失重法测定其缓蚀效率，并用电化学方法分析其缓蚀作用机理．结果表明：未预膜时缓蚀剂的临界浓度是280mg／L．此时对碳钢的缓蚀率为93．8％，试样表面光亮如初，没有局部腐蚀；预膜后缓蚀剂的临界浓度降为210mg／L，此时对碳钢的缓蚀率为93．1％．通过极化曲线分析可知该缓蚀剂是一种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂．据交流阻抗谱图分析得到该缓蚀剂成膜反应分3个阶段：反应初期，缓蚀剂在电极表面初步吸附；反应中期，至浸泡48h时第一层缓蚀膜形成；反应后期，缓蚀膜向多层发展．     

一种新型YWY有机膦缓蚀剂

研制了一种新型YWY有机膦缓蚀剂，应用重量法、电化学方法及扫描电镜等手段对合成的有机膦缓蚀剂YWY在苦咸水条件下的缓蚀性能及其缓蚀机理进行了研究。实验表明，该缓蚀剂可与碳钢表面螯合形成致密的覆盖膜，表现出明显的阴极型缓蚀剂特征。在缓蚀剂浓度大于12mg／L时，可使氯离子浓度大于30000mg／L的苦咸水／碳钢体系腐蚀速率降至0．03mm／a以下，达到国家耐蚀级标准。     

焦磷酸钠在混凝土模拟孔溶液中的缓蚀性能

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了焦磷酸钠在模拟混凝土孔溶液中对钢筋的保护作用。焦磷酸钠的加入导致混凝土中钢筋的腐蚀电位正移,主要通过抑制钢筋的阳极电化学过程起缓蚀作用。其缓蚀效果随焦磷酸钠浓度的增加而增大,在含0．04mol／L Cl-的混凝土模拟液中,当焦磷酸钠浓度为0．03mol／L时,其缓蚀效率可达到97．...     

多相流动状态下缓蚀剂对X70钢CO2腐蚀的影响

目的 研究在多相流动状态,尤其是段塞流动条件下,各种浓度的不同缓蚀剂对X70钢腐蚀的影响.方法 采用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件,通过电子显微镜、挂片失重等方法,对挂片表面形貌、腐蚀速率进行分析,数值仿真了多相流动状态下缓蚀剂乙二醇对X70钢CO2腐蚀速率的影响.结果 自制实验装置的挂片表面形貌、挂片失重速度与真实环道实验相似.实验用缓蚀剂的质量浓度超过35 mg/L后,均匀腐蚀缓蚀效率提升明显,继续提高缓蚀剂的浓度,均匀腐蚀缓蚀效率变化不大.多相流动条件下,缓蚀剂对局部腐蚀的缓蚀效果不明显.仿真用缓蚀剂乙二醇的质量浓度达到250 mg/L后,缓蚀效率变化与实验结果类似.结论 自制实验装置可以模拟起伏管路内气液两相流动状态,实验结果可靠.缓蚀剂的最佳缓蚀效率存在临界浓度,小于临界值时,对挂片的缓蚀作用甚微,超过临界浓度时对挂片表面的腐蚀速率影响不大.段塞流动状态下,缓蚀剂的缓蚀作用仅针对挂片均匀腐蚀,对局部腐蚀影响不大,甚至会促进局部腐蚀的发展.     

炔氧甲基季胺盐和咪唑啉对N80在饱和CO2的3%NaCl溶液中的缓蚀性能研究

利用交流阻抗(EIS)、线性极化、动电位极化和拉曼光谱等方法对炔氧甲基季胺盐和咪唑啉在常温常压CO2饱和的模拟油田产出水中的电化学行为和缓蚀性能进行了研究．结果表明：随两种缓蚀剂的加入，体系的阳极电流都明显减小，自腐蚀电位都明显正移，都存在阳极脱附现象和浓度极值现象；炔氧甲基季胺盐的极值浓度为150mg／L，而咪唑啉的极值浓度为100mg／L咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果更佳，但在7m／s时直至缓蚀剂浓度为300mg／L时也没有发现静态下的浓度极值现象。     

硫酸介质中氨基酸对钢的缓蚀性能

通过自腐蚀电位、极化曲线和阻抗谱等电化学测试方法,研究了半胱氨酸、蛋氨酸两种氨基酸作为缓蚀剂在0.5 mol/L硫酸介质中对X65钢的缓蚀性能.研究结果表明:该缓蚀剂在较低的浓度具有良好的缓蚀效果,缓蚀效率随着浓度的增加而提高;同浓度比较,半胱氨酸的缓蚀效率更高.缓蚀原因可能是氨基酸分子或腐蚀产物在金属表面的吸附作用;极化曲线表明是混合型缓蚀剂.     

油田产出水中饱和CO_2和SRB共存条件下十二胺缓蚀剂的缓蚀行为

采用电化学阻抗谱、动电位极化、失重及超景深三维立体显微镜观察,研究了饱和CO2和硫酸盐还原菌(SRB)共存条件下十二胺缓蚀剂对20号钢的短期缓蚀行为。结果表明,无SRB存在条件下,缓蚀剂的缓蚀率高达95.8%。接种10%SRB恒温培养11d后,当缓蚀剂浓度低于20mg/L时,无缓蚀效果;当缓蚀剂浓度达到100mg/L时,缓蚀效果最好,失重数据表明缓蚀剂的缓蚀率可以达到85.2%。不同体系的SRB菌量测定结果表明,缓蚀剂对SRB具有一定的毒性作用,可以显著抑制SRB的生长。去除腐蚀产物的形貌表明,SRB和CO2共存时试样以均匀腐蚀为主,局部有明显的点蚀;加入100mg/L缓蚀剂后,试样腐蚀较轻,以少量的点蚀为主。     

曼尼希碱缓蚀剂在盐酸中对N80钢缓蚀性能

目的制备一种新型曼尼希碱缓蚀剂并研究其性能。方法利用失重法研究缓蚀剂缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度、盐酸质量分数、腐蚀温度、腐蚀时间的关系,确定缓蚀剂的吸附曲线。通过动电位极化曲线法和交流阻抗法研究缓蚀剂的综合性质。利用扫描电镜观察腐蚀前后N80钢片的表面形态。结果缓蚀剂缓蚀效率随缓蚀剂添加量的增大而增大,随测试温度的升高而下降,随盐酸质量分数的升高先增大后减小,随腐蚀时间的延长先增大后减小。60℃时,在质量分数为15%盐酸中浸入4 h、缓蚀剂添加量在1.0 g/L的条件下,缓蚀剂缓蚀效率为99.18%,腐蚀反应的活化能由56.34 k J/mol提高到了86.54 k J/mol。缓蚀剂在N80钢表面符合Langmiur吸附模型,吸附吉布斯自由能为-29.94 k J/mol。极化实验结果显示该缓蚀剂为以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。阻抗谱图显示添加缓蚀剂后,阻抗明显增大。扫描电镜结果显示缓蚀剂有效抑制了盐酸对N80钢片的腐蚀。结论所制备的缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸中对N80钢片有良好的缓蚀效果。     

H2S分压对SM80SS油管钢腐蚀行为的影响

通过模拟某气田CO2/H2S共存腐蚀介质环境,对比研究了SM80SS油管钢在加与未加缓蚀剂时的腐蚀特征.结果表明,在未加自制缓蚀剂TG500的腐蚀溶液中,SM80SS油管钢的腐蚀速率随H2S分压的升高而缓慢增加;当溶液中加入TG500(浓度200 mg/L)后,SM80SS钢的腐蚀速率显著降低、且随着H2S分压的增加明显下降,而缓蚀效率却呈上升趋势,均达90%以上.     

N80抗硫油管钢在含CO2、微量H2S及高浓度Cl-腐蚀介质中的腐蚀行为

用失重法、扫描电镜（SEM）、X射线能谱(EDS)及X射线衍射能谱(XRD)对N80抗硫油管钢在CO2、微量H2S及高浓度Cl-条件下的腐蚀行为进行了研究.结果表明，在本实验条件下，腐蚀反应以H2S腐蚀为主；在膜的形成过程中FeS腐蚀产物膜优先形成，并进一步阻碍具有良好保护性的FeCO3腐蚀产物膜的形成；腐蚀产物膜疏松、平均腐蚀速率较大，且有轻度局部腐蚀发生；溶液中高浓度的Cl-及材料中高含量的Cr元素会使N80抗硫钢局部腐蚀倾向加大.     

醇醚基双咪唑啉缓蚀剂的性能及机理研究

目的模拟CO_2强采工艺,研究醇醚基双咪唑啉缓蚀剂DIM-OE的缓蚀性能及机理,解决CO_2对整个注采及地面集输系统的低碳钢设备的腐蚀问题。方法采用傅里叶红外光谱仪对醇醚基双咪唑啉进行了分子结构表征,采用动态挂片法评价了DIM-OE在不同CO_2分压、不同温度、不同质量浓度下对N80的缓蚀性能,采用动电位极化曲线研究了DIM-OE的电化学机理,采用扫描电镜和EDS分析了N80腐蚀后的表面形貌和元素含量。结果随CO_2分压的增加,N80的腐蚀速率显著增大。N80的腐蚀速率随腐蚀介质温度的升高先是增大,后又明显下降。随着DIM-OE质量浓度的增加,腐蚀速率逐渐减小,缓蚀率逐渐增大,最终均趋于稳定,腐蚀速率最小为0.063 mm/a,缓蚀率均达到90%以上。DIM-OE为抑制阳极为主的混合型缓蚀剂,其分子在N80表面的吸附为单分子层吸附,是物理吸附和化学吸附的共同作用。未加DIM-OE的N80表面腐蚀产物中的C、O元素质量分数较高,Fe元素的质量分数较低,腐蚀严重;加有200mg/LDIM-OE的N80表面腐蚀产物中的C、O元素质量分数较低,Fe元素的质量分数较高,腐蚀较轻。结论在CO_2强采工艺条件下,DIM-OE缓蚀剂分子在N80表面可形成稳定的吸附层,有效地抑制CO_2对N80钢片的腐蚀,具有较好的缓蚀作用。     

页岩气井井筒腐蚀规律与防护措施

为了明确页岩气井井筒的腐蚀规律,对现场取得数据进行灰色关联分析,确定CO2分压、硫酸盐还原菌含量的关联度大于0.7,为影响腐蚀的主控因素。通过动态腐蚀评价试验测定温度、压力、CO2分压和硫酸盐还原菌含量对N80钢和P110钢腐蚀速率的影响。通过腐蚀失重法开展了缓蚀剂的评价及优选试验,结果表明:缓蚀剂2在加注量为200m/L时,对N80钢和P110钢有较好的缓蚀效果,且此时经济效益最大化。     

含H2S/CO2环境中缓蚀剂对不同油管钢的缓蚀作用

选用一种自制缓蚀剂TG500(主要成分为咪唑啉含硫衍生物、有机硫代磷酸酯),对不同油管钢在含H2S/CO2腐蚀介质中进行试验。结果表明:TG500可明显降低溶液对N80、SM80SS、KO80SS油管钢的腐蚀速率,即使在较高的CO2/H2S分压下,缓蚀效率仍可达95%以上;油管钢中的合金元素Cr、Ni对于降低油管钢的腐蚀速率具有明显作用,但对于提高缓蚀剂的缓蚀效率无明显作用。     

Cl–对冷变形316L奥氏体不锈钢在H2S环境下应力腐蚀的影响

目的研究H2S环境下不同Cl^-浓度对冷变形316L奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响,探究Cl^-造成影响的原因,为不锈钢安全服役提供理论数据。方法采用力学方法研究了冷变形316L奥氏体不锈钢的力学行为,通过计算延伸率损失表征材料的应力腐蚀敏感性,通过电化学手段表征了点蚀电位。最后为了研究点蚀与基体中氢含量的关系,进行了扩散氢含量的测试,通过测量试样的扩散氢含量,进一步理解应力腐蚀行为。结果随着Cl^-浓度的增加,316L奥氏体不锈钢的延伸率损失逐渐增大,应力腐蚀敏感性增强。断口形貌从杯状的等轴韧窝转变为解理型脆性断裂。动电位极化测试表明,Cl^-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低,直至–0.0228V,试样更容易发生点蚀。扩散氢含量的测量进一步显示了点蚀坑的存在促进了氢进入到金属内部。结论 Cl^-对316L奥氏体不锈钢在H2S环境中的应力腐蚀行为有重要影响,随着Cl^-浓度的增加,应力腐蚀敏感性增强,结合点蚀电位的测量结果,可能是由于Cl^-破坏金属表面的钝化膜,产生点蚀坑,裂纹形核并扩展,同时点蚀坑还促进了氢进入金属内部,应力腐蚀敏感性增强。     

肉桂酸咪唑啉化合物对N80钢在盐酸介质中缓蚀性能的研究

目的研究肉桂酸咪唑啉缓蚀剂在酸性介质中对N80钢的缓蚀性能。方法以肉桂酸和羟乙基乙二胺为原料,氧化铝为催化剂,采用溶剂法合成了肉桂酸咪唑啉化合物,利用紫外光谱和红外光谱等分析了产物的分子结构,利用静态失重法、动电位极化和交流阻抗等方法研究了咪唑啉缓蚀剂在盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能,并对其缓蚀机理进行了初步探讨。结果静态失重法结果表明,缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度有关,当产物的质量浓度达到400 mg/L时,缓蚀效率趋于平稳,可达86.9%。腐蚀速率随着温度的增加而增加,温度在30~50℃时,咪唑啉具有良好的缓蚀效率。极化曲线研究结果表明,该缓蚀剂是控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,作用类型是几何覆盖效应。交流阻抗研究结果表明,该缓蚀剂对碳钢在盐酸介质中的腐蚀有明显的抑制作用,缓蚀效率随着缓蚀剂的质量浓度的增大而增大。结论肉桂酸咪唑啉是一种有效的缓蚀剂,能够明显抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀。     

新型离子液体缓蚀剂在油田采出水中的应用研究

目的研究离子液体在钢铁防腐方面的缓蚀效果。方法采用静态失重和动态失重法比较4种离子液体的缓蚀速率,利用电化学测试、扫描电镜和EDS手段对N80碳钢进行表征,评价了产品的缓蚀性能。结果油田采出水中添加微量的离子液体复配型缓蚀剂后,试样表面生成以铁碳氧元素为主的保护膜,当4种缓蚀剂添加量达到150 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率下降趋势变化缓慢,B型缓蚀剂缓蚀效果最好,其用量为150 mg/L时腐蚀速率降低到0.0087 mm/a,自腐蚀电位由0.8112 V提高到?0.7446 V,自腐蚀电流由77.79μA下降到5.03μA,缓蚀率可达到93.5%。结论 4种复配型离子液体缓蚀剂对N80碳钢均有较好的缓蚀性能,缓蚀效果大小顺序为B﹥C﹥D﹥A,其中B的缓蚀效率最好,缓蚀率为94.1%。     

酸性体系中聚天冬氨酸对碳钢的缓蚀作用初探

用电化学方法研究了在酸性环境中聚天冬氨酸(PASP)对45#碳钢的缓蚀作用及影响因素。结果表明:PASP具有一定的缓蚀保护作用;缓蚀效率随添加PASP浓度增加而增大;当PASP含量达到10 g/L时,缓蚀效率的增加趋势相对稳定,添加PASP 50 g/L时缓蚀效率达到80%以上;碳钢在介质中的浸泡时间、环境温度和碳钢基材表面状态均可影响PASP的缓蚀效果。