缓蚀剂培训教材解析.ppt

目 录 1、前言 2、什么叫缓蚀剂 3、缓蚀剂的分类 4、缓蚀剂的选择 5、油田常用缓蚀剂 6、我公司在缓蚀剂方面的研究 7、我公司在防腐方面的措施 前言 油田污水中含有溶解氧、硫化氢和二氧化碳等腐蚀性气体，它们对污水处理及回注系统的金属管线和设备有着严重的腐蚀性。控制油田水腐蚀的方法有多种，大致上有如下几种方法： 设备合理选材或改变材料的组成，如采用耐蚀合金及非金属材料或采用内涂层等来减缓或防止腐蚀。 改变介质状况，如改变水的PH值或除去水中的有害溶解气体来减缓金属腐蚀。 采用阴极保护，应用电化学原理使足够量的电流通过浸入水中的金属以阻止腐蚀。 添加缓蚀剂，即在油田水中投加能抑制金属腐蚀的化学药剂，以达到减缓腐蚀的目的。后三种方法是油田中经常采用的方法。 什么叫缓蚀剂 缓蚀剂：是指添加到腐蚀介质中能有效地抑制或延缓金属腐 蚀速率的化学剂。 常用缓蚀率来衡量缓蚀剂的防腐效果。缓蚀率的测定方法是分别测出空白试样与加入缓蚀剂试样的腐蚀速度： 腐蚀率＝(空白试样的腐蚀速度－加入缓蚀剂试样的腐蚀速度)/空白试样的腐蚀速度×100% 缓蚀剂的分类 按缓蚀剂在金属表面形成保护膜的类型来分类： 钝化膜型缓蚀剂 沉淀膜型缓蚀剂 吸附膜型缓蚀剂 钝化膜型缓蚀剂 也称为氧化膜型缓蚀剂。例如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐等，它们的作用是使二价铁氧化成三价铁，即在金属表面上形成一层氧化物膜，这种膜非常致密，可牢固地吸附在金属表面上，使金属表面钝化，阻止了进一步的腐蚀发生。如铬酸盐可在金属表面发生下列反应： CrO42- +3Fe(OH)2 +4H2O Cr(OH)3 + Fe(OH)3 +2OH- 2Cr(OH)3 Cr2O3 + 3H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 这些氧化物在钢铁表面形成铁－氧化铁－铬氧化铁的钝化膜控制钢铁腐蚀。这种膜可与金属表面直接结合，因此十分牢固。但是，如果这种缓蚀剂的加入量不足以使金属表面全部钝化，则腐蚀会集中发生在未钝化的部位，造成严重的局部腐蚀。 属于这类缓蚀剂的还有亚硝酸盐、钨酸盐、钒酸盐、硒酸盐、锑酸盐、乙酸盐、苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、水杨酸盐等。 沉淀膜型缓蚀剂 这类缓蚀剂能与水中某种离子或腐蚀下来的金属离子形成难溶的沉淀物，并在金属表面沉淀成膜。这种膜将金属与腐蚀介质隔开，从而阻止了金属的进一步腐蚀。例如磷酸盐和硅酸盐等，都属于沉淀膜型缓蚀剂。但是这类缓蚀剂形成的膜没有与金属表面直接结合，因此附着程度不如钝化膜，而且不够致密，往往是多孔疏松的膜，故缓蚀效果不如钝化膜型缓蚀剂。 例如，硅酸钠可在阳极表面上与腐蚀产物Fe2+反应，形成硅酸铁沉淀膜而起缓蚀作用： Fe2+NaO·mSiO2 FeO·mSiO2 +2Na+ 硫酸锌可在阴极表面上与电池反应所产生的OH-反应，形成氢氧化锌沉淀膜起缓蚀作用： Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 氢氧化钠、碳酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、次氮基三亚甲基膦酸钠、乙二胺四亚甲基膦酸钠、次乙基羟基二膦酸钠都属这类缓蚀剂。 从一些氧化膜型和沉淀膜型缓蚀剂浓度与钢铁腐蚀速率关系可以看到，超过一定浓度，这些缓蚀剂都有缓蚀作用。但在浓度不足时，有些缓蚀剂反而加快腐蚀，这是由于在阳极表面上产生了局部腐蚀引起的。考虑到完整的被膜（氧化膜、沉淀膜）在缓蚀中的重要作用，因此在开始使用缓蚀剂时应用10～30倍正常使用浓度的缓蚀剂对金属表面进行预膜处理，然后再将缓蚀剂恢复到正常浓度使用。 吸附膜型缓蚀剂 吸附膜型缓蚀剂是当前应用最为广泛的一类缓蚀剂，它们都是有机化合物，分子中含有氧、氮和（或）硫、磷等元素。这些元素最外层均有未共用电子对，它们可与金属原子的空轨道形成配位吸附。而缓蚀剂分子中的非极性基团起到对金属表面的屏蔽作用，从而在金属表面形成一层疏水膜，使腐蚀介质与金属表面隔开，达到抑制腐蚀的目的。 下面是一些吸附膜型缓蚀剂： 烷基三甲基氯化铵、烷基氯化吡啶、1－聚氨乙基－2－烷基咪唑啉、聚氧乙烯基胺、聚氧乙烯酰胺、聚氧乙烯松香胺。 目前油田注水系统中使用的缓蚀剂主要使吸附膜型有机缓蚀剂。该类缓蚀剂具有许多优