SD03缓蚀剂的成膜性能及影响因素研究.pdf

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1、研究石C油化工腐蚀与防护orrosion&ProtectioninPetrochemicalIndustry2010，27(3)·15‘、L++++一+、。T．√+一SD03缓蚀剂的成膜性能及影响因素研究段永锋刘希武申明周崔新安(中国石化集团洛阳石油化-I-SE程公司，河南洛阳471003)摘要：通过腐蚀失重、扫描电镜和能谱分析等方法，模拟“三顶”冷凝冷却系统腐蚀环境，研究了改性咪唑啉缓蚀剂SD03在金属材料表面的成膜性能以及影响缓蚀剂成膜的因素。结果表明，缓蚀剂SD03的用量在20g以上、pH值为5～7的

2、条件下对碳钢表面形成的保护膜的致密性和均匀性较好，具有很好的缓蚀效果。同时研究发现缓蚀剂SD03在Cr5Mo材料表面的成膜规律与碳钢相似。关键词：缓蚀剂成膜特性影响因素中图分类号：TG174．42文献标识码：A文章编号：1007-015X(2010)03—0015—04炼油厂常减压装置“三顶”冷凝冷却系统的腐却系统条件下缓蚀剂成膜特性以及影响成膜因素蚀主要是HS—HC1一H：O型腐蚀，一般对于碳钢的研究，对于控制常减压装置“三顶”冷凝冷却系的腐蚀表现为均匀腐蚀，0Crl3钢为点蚀，奥氏体统的腐蚀、保证常减压

3、蒸馏装置的安全运行具有重不锈钢则为氯化物应力腐蚀开裂。目前有关“三要的意义。顶”冷凝冷却系统HS—HC1一H0型腐蚀与防护的研究大多集中在以“一脱三注”为基础的工艺防1试验方法腐蚀方面，尤其缓蚀剂方面的开发和应用，取得了1．1试验材料较好的应用效果J。但是对于模拟实际工况下试验材料选用2种金属材质，分别为20g和缓蚀剂的缓蚀性能以及缓蚀剂成膜特性的相关研Cr5Mo，两种材质的化学成分见表l。究较少，因此，开展模拟常减压装置“三顶”冷凝冷表12种钢材的化学成分％试验中所用低温缓蚀剂SD03为中石化设备(3)在

4、设定条件下进行腐蚀失重试验，试片表防腐蚀研究中心开发的一种新型缓蚀剂，该缓蚀剂面积(cm)与腐蚀介质体积(mL)比约为1：20，试是通过在咪唑啉亲水支链上引入硫酮基，并进行季验时间为24h；铵化反应的一种咪唑啉改性化合物J。(4)试验结束后，取出试片，用标准洗液清洗，1．2腐蚀失重试验然后经去离子水清洗后冷风吹干，称重；腐蚀失重试验主要参照标准SY／T5273—(5)根据腐蚀前后试片的失重计算腐蚀速率2000{油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》和JB／和缓蚀剂的缓蚀效率。T7901—1999《金属材料试验室钧

5、匀腐蚀全浸试1．3成膜性能分析验方法》，具体评价步骤如下：腐蚀试样经过1．2腐蚀失重试验中前3个步(1)配置模拟腐蚀介质，并根据需要添加一定收稿日期：2009—09—03；修稿日期：2010—02—25。含量的缓蚀剂；作者简介：段永锋(1979一)，男，工程师，毕业于石油大学(2)试片经过抛光、去离子水、丙酮冲洗，干燥(华东)化学化工学院，现从事炼油装置腐蚀与防护方面的后称重；工作。石油化工腐蚀与防护第27卷骤处理后，取出试样快速风干，采用JSM一5610LV表2图1中碳钢试样的表面元素数据扫描电镜仪对试样

6、进行表面形貌观察，采用EDAX能谱仪对试验表面进行元素分析。2实验结果与讨论2．1缓蚀剂的成膜性能表3图2中碳钢试样的表面元素数据为消除Hs在钢材表面形成的腐蚀产物对缓蚀剂成膜的影响，以及缓蚀剂在钢材表面成膜中可能存在硫元素的干扰，配置了1000txg／gHC1加1000~g／gNaC1的腐蚀溶液，考察SD03缓蚀剂在碳钢试样表面的成膜性能。缓蚀剂用量为50wg／g，试验温度为9O℃，试验时间为24h。试验中碳钢试样表4图3中碳钢试样的表面元素数据在腐蚀溶液浸泡完后，快速风干，通过扫描电镜观察试样表面的成膜

7、状态，EDAX能谱议对试样表面进行元素含量分析。不同条件下碳钢试样的表面形貌见图1～3，碳钢试样的表面元素含量见表2～4。图2为碳钢试样在腐蚀溶液中空白试验后的表面形貌，通过与图1碳钢试样的表面形貌对比可以看出，图2中碳钢表面发生了严重腐蚀。图3为添加50g的SD03缓蚀剂之后碳钢试样的表面形貌，由图可知，碳钢表面形成了一层致密的保护膜，通过与图1和图2对比可知，图3中碳钢表面图1碳钢试样的表面形貌1000X的保护膜为SD03缓蚀剂在金属表面形成的保护膜，抑制了金属的腐蚀。通过腐蚀失重试验发现空白试验碳钢的

8、腐蚀速率为15．30mrn／a，添加50wg,／g的SD03缓蚀剂后碳钢的腐蚀速率为0．22mm／a，缓蚀率为98．2％，证实碳钢表面的保护膜对碳钢试样起到了很好的保护作用。另外，通过不同条件下碳钢表面的元素含量可以看出，与腐蚀试验前碳钢试样的元素含量分析结果相比较，添加SD03缓蚀剂的碳钢试样表面元素分析中出现硫、氮、氧元素，进一步证明碳钢表面存图2空白试验后碳钢表面形貌1000×在缓蚀剂保护膜。空白试验碳钢表