BTA系列Cu缓蚀剂的电化学行为

采用交流阻抗法和恒电位阶跃法研究了在硼砂缓冲溶 液（pH9.2）中BTA及其系列衍生物CBTME,CBTBE对Cu电极的缓蚀行为.结果表明：BTA对Cu 的缓蚀作用是由于在Cu表面上生成了Cu/Cu2O/Cu(I)BTA膜,阻滞了Cu的腐蚀,而且缓蚀剂 的浓度越高,生成的Cu/Cu2O/Cu(I)BTA膜越致密,抑制作用越强.含CBTME缓蚀剂的溶液 中,缓蚀效果随缓蚀剂浓度的升高而增强,但同浓度比较时,BTA的缓蚀效果优于CBTME.当 溶液中含有较低浓度CBTBE时,缓蚀剂促进Cu的腐蚀;而当溶液中含有较高浓度CBTBE时,缓 蚀剂才抑制Cu的腐蚀.一定比例的BTA和CBTME复配后对Cu的缓蚀作用有协同效应.以5 mg/L 为缓蚀剂总量,其最佳复配方案为2 mg/L BTA+3 mg/L CBTME.恒电位阶跃法测得的结果与 交流阻抗方法测得的结果相符.     

含Cr低合金钢的CO2腐蚀产物膜形成及机理研究进展

针对含Cr低合金钢石油专用管的CO₂腐蚀产物膜,介绍了CO₂腐蚀产物膜的形成机理,总结了含Cr低合金钢的CO₂腐蚀产物膜的影响因素,其中包括Cr含量、温度、CO₂分压、pH值、腐蚀时间、Cl^-浓度、流速等对其腐蚀产物膜的影响,并对腐蚀产物膜的结构与成分进行总结,归类了缓蚀剂对含Cr低合金钢石油专用管的保护办法,以期为今后含Cr低合金钢的CO₂腐蚀产物膜的研究提供借鉴。     

钼酸钠和三乙醇胺对Q235碳钢小孔腐蚀的抑制作用

通过动电位扫描,微区电位扫描,电化学阻抗谱及XPS等技术,考察了Na₂MoO₄和三乙醇胺 (TEA) 复配缓蚀剂对Q235碳钢孔蚀的抑制作用。结果表明：Q235碳钢在0.02 mol/L NaCl+0.1 mol/L NaHCO₃溶液中,适量的Na₂MoO₄与TEA复配对其孔蚀的抑制作用要优于单独使用Na₂MoO₄对孔蚀的抑制效果。在外加恒电位为0.3 V时,在实验溶液中碳钢表面有活性点被激活,Na₂MoO₄+TEA复配缓蚀剂能够明显抑制表面活性点的生成,并且能使形成的活性点的电位峰值迅速降低,抑制其向腐蚀小孔的转化。在加有Na₂MoO₄+TEA复配缓蚀剂的实验溶液中形成的缓蚀膜主要成分为Fe₂(MoO₄)₃,Fe₂O₃和TEA,三乙醇胺的吸附可以改善钼酸盐缓蚀膜的致密性,进一步提高缓蚀性能。     

天然海水中BTA与KI对黄铜的协同缓蚀作用

采用极化曲线、交流阻抗、溶液分析等方法研究了苯并三氮唑(BTA)与碘化钾(KI)对天然海水中黄铜的协同缓蚀作用及加药顺序对缓蚀性能的影响.结果表明,当BTA和KI的使用浓度分别为2 mg/L和10 mg/L时,对黄铜的缓蚀率达到97.19%;考虑加药顺序后缓蚀率可进一步提高到99.31%.极化曲线测试表明,BTA与KI复配为混合型缓蚀剂,且抑制阴极反应的程度更强.SEM照片显示,添加了BTA与KI缓蚀剂的铜片表面基本没有腐蚀.溶液分析显示添加了BTA与KI复配缓蚀剂后有效地抑制了黄铜的脱锌腐蚀.     

海水中紫铜缓蚀剂的缓蚀性能及表面分析

采用失重法、极化曲线、扫描电镜和XPS能谱分析等方法,对苯并三氮唑(BTA)及其复合缓蚀剂对海水中紫铜的缓蚀性能进行了试验。结果表明,BTA与柠檬酸钠之间存在很好的协同效应,当BTA浓度为2mg/L,柠檬酸钠浓度为20mg/L时,缓蚀率达到96.0%,腐蚀速率为10μm/a。极化曲线试验结果表明,BTA与柠檬酸钠复合缓蚀剂为混合型缓蚀剂。扫描电镜和XPS能谱分析表明,体系中添加了BTA和柠檬酸钠复合缓蚀剂后紫铜表面光亮,基本没有腐蚀;且在试片表面形成了Cu_2O、Cu(Ⅰ)-BTA和Cu(Ⅰ)-络合物的非水溶性保护膜,从而有效地抑制了紫铜在海水中的溶解腐蚀。     

含杂质气态CO2输送管道腐蚀研究进展

气态CO₂输送管道是CO₂捕集与储存(CCS)过程中的重要一环,含杂质气态CO₂输送管道的腐蚀控制对于管道的安全运行尤为重要。本文综述了目前含杂质气态CO₂输送管道腐蚀的研究成果,总结了气态CO₂输送管道腐蚀的影响因素,阐述了杂质与环境条件对水与CO₂的互溶度、管道钢腐蚀行为、腐蚀产物膜特征及腐蚀机理的影响,分析了气态CO₂输送管道临界含水量的确定,归纳了适用于气态CO₂输送管道的腐蚀预测模型。本文指出当前气态CO₂输送管道腐蚀研究亟待解决的科学问题包括:含杂质气态CO₂环境中水与CO₂互溶度的计算;杂质对气态CO₂环境中腐蚀产物膜特征及腐蚀机理的影响;含杂质气态CO₂输送管道不发生腐蚀临界含水量的确定;含杂质气态CO₂输送管道内腐蚀预测模型的建立。     

模拟CO2驱环境中咪唑啉类缓蚀剂对J55钢腐蚀性能的影响

采用极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了模拟CO₂驱环境中两种咪唑啉类缓蚀剂对J55钢的缓蚀性能。利用拟合得到了电化学腐蚀的热动力学参数并对其进行了分析,同时计算了两种缓蚀剂对J55钢的缓蚀效率。结果表明,腐蚀电流密度(J_corr)均随缓蚀剂用量提高而不断减小,缓蚀剂作用下的电荷传递电阻RI均远远大于空白试验条件下的R_t值,改性咪唑啉缓蚀剂比咪唑啉缓蚀剂对C02腐蚀具有更好的缓蚀效果。     

碳钢CO2腐蚀的缓蚀剂策略及缓蚀行为研究进展

从新型CO₂缓蚀剂合成制备、绿色动植物成分作为CO₂缓蚀剂开发、CO₂缓蚀剂协同效应研究、苛刻环境下的缓蚀剂性能探究、缓蚀剂构效分析及影响因素评价等5个部分对CO₂缓蚀剂的最新研究进展进行综述分析。针对现有部分缓蚀剂存在性能不足、污染大等问题，CO₂缓蚀剂的增效思路主要包括新型缓蚀剂分子合成、绿色缓蚀剂提取和缓蚀剂复配研究。新型缓蚀剂合成是通过有机化学反应，以杂环分子为原料进行结构设计、官能团接枝或修饰得到新型缓蚀剂分子。该部分同时介绍了纳米缓蚀剂的前沿发展及面临的瓶颈问题。绿色缓蚀剂提取是以天然动植物为原料，改善缓蚀剂的生态安全性，针对绿色缓蚀剂的快速发展提出“全流程”绿色控制理念，建议确立绿色定义标准。缓蚀剂协同效应研究旨在阐明不同缓蚀剂间复配增效的本质机理，当前需要建立快速评价体系，健全探寻最佳复配比的指导理论。另外，缓蚀剂在复杂或极端工况下的结构稳定性、缓蚀性能持久性和缓蚀机理变化对其实际应用至关重要，油气田开发苛刻环境下“防腐+”一体化试剂的需求增大。除上述制备与应用...     

抗微生物腐蚀管材在SRB/CO2环境中膜特征及其腐蚀行为

目的 通过试验观察硫酸盐还原菌(SRB)/饱和CO₂对抗微生物腐蚀管材的腐蚀特征,探究SRB对CO₂腐蚀的影响。方法 通过细菌计数得到有、无饱和CO₂环境中浮游SRB的生长曲线。通过浸泡试验,获得SRB、饱和CO₂、SRB+饱和CO₂(3种不同环境)对腐蚀速率的影响。采用SEM、EDS及XRD对试样在3种不同环境中腐蚀后的表面形貌、腐蚀产物的成分及物相组成进行分析。通过腐蚀电化学测试,研究3种不同环境中对抗微生物腐蚀管材腐蚀的影响。结果 CO₂腐蚀和SRB腐蚀相互抑制,同时CO₂作为SRB生长的迟效碳源,为SRB的二次生长提供能量。整个腐蚀过程受CO₂腐蚀、细菌正常生长代谢形成生物膜、膜层易开裂和脱落等影响。浸泡15 d后,极化电阻呈现R₍p(SRB))>R(p_{SRB+饱和CO2})>R₍p(CO₂     

油酸咪唑啉与油酸在饱和CO2盐溶液中的缓蚀协同效应

目的 探究咪唑啉与油酸的协同效应。方法 采用失重法和电化学技术,研究咪唑啉与油酸缓蚀剂对N80钢在饱和CO₂油田地层水中的协同增效缓蚀效果。用SEM技术对腐蚀形貌进行了观察。通过测量金属表面膜的接触角,评价金属表面膜的疏水性能,并建立吸附模型以及拟合吸附曲线,分析了2种缓蚀剂单一作用时和混合后的缓蚀机理。结果 咪唑啉和油酸单独使用时均能够使腐蚀电位正移,添加量为100 mg/L时,缓蚀效率分别为82.89%和78.51%。二者复配后,缓蚀效率有一定提高,在油酸咪唑啉与油酸的复配比为25∶75时,缓蚀效率最大,相较于单独添加相同浓度的油酸咪唑啉,缓蚀效率提高了约15%,达到98.07%。在添加单一缓蚀剂时,金属表面的腐蚀程度随浓度的增加而减轻,在添加复配的缓蚀剂后,对比相同浓度下添加单一缓蚀剂后的腐蚀形貌,点蚀坑数量减少且尺寸减小。两缓蚀剂复配后,金属表面接触角较单独使用时增大,表明其在金属表面形成的缓蚀剂膜的疏水能力较单独使用时强。经计算单独使用油酸咪唑啉和油酸时体系的吉布斯自由能ΔG0分别为-48.578、-48.319kJ/mol。结论 油酸咪唑啉与油酸之间有...     

LiBr溶液中4种缓蚀剂对磷脱氧铜协同效应研究

通过浸泡失重法和电化学方法研究了磷脱氧铜在含 4种缓蚀剂、沸腾除氧的 6 0 %LiBr溶液中的腐蚀行为 .结果表明 ,LiOH、Na2 MoO4和BTA无论单独还是以不同浓度复合添加都能提高Cu的耐蚀性 .复配LiOH后既有利于形成钝化膜 ,又促进CuBTA配合物的生成 ,而Na2 MoO4的还原产物MoO2 等氧化物又能参与形成钝化膜 .因而缓蚀效果优异 ,最优配比为 0 10mol/LLiOH 15 0mg/LNa2 MoO4 10 0mg/LBTA .NO-3 扩散速度慢 ,能增加点蚀倾向 ,且其还原反应受LiOH抑制 ,因而复配LiNO3 对抑制Cu的活性溶解效果不佳 .4种缓蚀剂对改善Cu的缓蚀效果依次为 :LiOH >BTA >Na2 MoO4>LiNO3 .     

流动状态下X65管线钢CO2腐蚀产物膜结构和力学性能的评价

针对油气行业常用的X65管线钢,研究了含CO₂腐蚀介质中钢表面形成的腐蚀产物膜结构和力学性能的特征以及介质流动造成的影响。结果表明,静态条件下形成的腐蚀产物膜的主要成分为(Fe,Ca,Mg)CO₃,动态条件下的主要成分为(Fe,Ca)CO₃;介质的流动能够促进腐蚀产物膜的形成,但对膜的硬度以及杨氏模量影响不大;腐蚀产物膜的断裂韧性随着流速的增大先下降后上升,流动状态下内层腐蚀产物膜的致密性较好,膜与基体的结合强度较高。     

新型复合型铜缓蚀剂的实验研究

用电化学和失重法，研究了一种以DG1和BTA为成分的复配缓蚀剂对黄铜的缓蚀作用，并同BTA单独使用时的缓蚀效果比较，发现这种复配缓蚀剂有更优的缓蚀性能，并通过实验找出了两种缓蚀剂的最佳配比：在总浓度为５ mg/L和质量比DG1∶BTA=3∶2时缓蚀效果最好，使用最经济，通过极化曲线分析，复配缓蚀剂为偏阳极混合型缓蚀剂.     

核桃青皮提取物与Nd(NO3)3对Al在HCl溶液中的缓蚀协同效应

采用失重法、极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究核桃青皮提取物(WGHE)和稀土盐Nd(NO₃)₃复配缓蚀剂对Al在HCl溶液中的缓蚀协同效应及作用机理。结果表明：由失重法测试得出WGHE与Nd(NO₃)₃在对Al在1.0 mol/L HCl介质的腐蚀具有中等程度的缓蚀效率，25 oC时最大缓蚀率分别为67.8%和79.1%，将二者复配使用后产生缓蚀协同效应，40 oC时0.5 g/L WGHE和1.0 g/L Nd(NO₃)₃的缓蚀率高达90.4%。WGHE和Nd(NO₃)₃复配前后均在铝表面吸附形成缓蚀保护膜，并且吸附规律符合Langmuir吸附等温式。WGHE与Nd(NO₃)₃复配后更能有效抑制阴极反应。Nyquist图谱近似呈“椭圆”特征，WGHE与Nd(NO₃)₃复配...     

受BTA保护的白铜在模拟工业大气环境中的腐蚀行为

以涂盐沉积的方式进行室内加速实验,通过SEM/EDS、XRD和电化学测试等分析技术,研究受苯并三氮唑(BTA)保护的白铜在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明,腐蚀初期受BTA保护的白铜表面存在棱状的盐结晶,说明腐蚀介质无法完全渗入基体。随着腐蚀时间延长,其对应的腐蚀电流密度呈现先减小后增大的趋势,其原因在于表面除了BTA化学转化膜还存在因腐蚀而产生的氧化膜,2者的共同作用延缓了腐蚀的进行,而当局部的BTA膜层因不断消耗出现破损,腐蚀区域则会从此处开始扩展,腐蚀电流密度也会随之增加。对比BTA处理前后的白铜,虽然最终的腐蚀产物主要成分均为ZnSO₄·6H₂O和Cu₄(SO₄)(OH)₆,呈现为疏松多孔状,但从截面形貌和动力学曲线分析,受BTA处理后的白铜腐蚀程度更轻微。     

油田20号钢弯头的失效原因

通过理化性能检测、组织分析、腐蚀形貌、产物膜分析、流体和冲刷腐蚀数值模拟等手段，并结合现场服役工况，系统分析了某油田20号钢弯头短期内3次腐蚀穿孔的原因。结果表明：CO₂吞吐过程导致弯头部位出现CO₂腐蚀，生成的腐蚀产物膜疏松多孔，同时介质中固体颗粒的存在导致弯头外弧侧出现冲刷腐蚀。在CO₂腐蚀和冲刷腐蚀的共同作用下，弯头外弧侧FeCO₃产物膜破坏，金属基体裸露，外弧侧壁厚迅速减薄最终发生穿孔。最后，给出了避免或减缓此类弯头失效的建议。     

高浓度氯离子溶液中Y112铝合金缓蚀剂的电化学研究

应用电化学测试技术研究了亚硝酸钠、钼酸钠和钼酸氨三种缓蚀剂浓度、温度对Y112铝合金在高浓度氯离子环境中腐蚀行为的影响,以及三种缓蚀剂与铜缓蚀剂BTA复配的缓蚀情况。结果表明:铝合金腐蚀电位和腐蚀速率与缓蚀剂浓度之间有一定关系;缓蚀剂复配削弱了原有缓蚀剂的缓蚀效果;铝合金在高浓度氯离子溶液中的腐蚀速率随温度的升高而加快,缓蚀剂的缓蚀效果随温度的升高而降低。     

电化学交流阻抗法研究钨酸盐与BTA的协同缓蚀作用

通过电化学阻抗谱技术和表面分析方法研究了钨酸盐和苯并三氮唑对碳钢的协同缓蚀作用。结果发现 :在 pH =9.0 ,氯离子浓度为 5× 10 -3mol/L的水中 ,钨酸盐和BTA单独用作缓蚀剂对碳钢均有一定的缓蚀作用 ,钨酸盐和BTA具有协同缓蚀作用。提高溶液 pH、降低氯离子浓度有助于增强钨酸盐 BTA复配缓蚀作用。复配缓蚀剂的缓蚀机理为WO2 -4 与BTA分别与Fe3+ 和Fe2 + 发生反应生成稳定的膜覆盖于电极表面     

几种缓蚀剂对钢-铝偶合体在3%NaCl溶液中的缓蚀作用研究

采用电化学测试和浸泡失重实验,对比分析了0.1 mg/g Na₂S、1%Na₃PO₄、5000 mg/L Na₂MoO₄、及其复配0.1 mg/g Na₂S+1%Na₃PO₄、1%Na₃PO₄+5000 mg/L Na₂MoO₄几种缓蚀剂的添加对10CrSiNiCu (907) 钢-ZL102铝合金偶合体 (后称钢-铝偶合体) 的缓蚀效果。结果表明：几种缓蚀剂的加入均能在一定程度上减弱钢-铝偶合体的电偶腐蚀,并减缓了钢、Al各自在3%NaCl溶液中的腐蚀,其中复配体系 (1%Na₃PO₄+5000 mg/L Na₂MoO₄) 对钢-铝电偶对的综合缓蚀效果最好。     

高温高压H2S/CO2环境缓蚀剂分子结构与缓蚀性能关系的研究

用静态和动态腐蚀失重法研究喹啉季铵盐、吡啶季铵盐、曼尼希碱和咪唑啉季铵盐四种不同主体类型缓蚀剂在高温高压H₂S/CO₂环境中N80钢的缓蚀性能,并结合扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）表面分析技术研究了不同缓蚀剂主体分子结构与缓蚀性能的关系。结果表明,四类缓蚀剂的缓蚀效率的大小顺序是：喹啉季铵盐>吡啶季铵盐>曼尼希碱>咪唑啉季铵盐。喹啉季铵盐与其他三种缓蚀剂主体分子结构相比具有更好的抗硫性能,其对N80钢具有良好的吸附性能,可形成抗腐蚀性介质渗透能力强的致密均匀和稳定不易分解的有机膜。其缓蚀剂用量为0.15%时,缓蚀率可达97%。