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。     

铜质文物在CO2环境中的腐蚀行为及缓蚀剂研究

采用石英晶体微天平(QCM)反应性监测技术，结合Cu表面腐蚀产物分析，揭示了铜质文物在CO₂环境中的初期腐蚀行为。进而针对性地引入苯骈三氮唑(BTA)和L-半胱氨酸(CYS)为主的复配气相缓蚀剂(VCI)以提高对铜质文物的抗腐蚀能力，同时结合电化学阻抗谱(EIS)技术和密度泛函理论(DFT)研究了复配VCI对铜质文物的缓蚀机制。结果表明，CO₂浓度的增大以及相对湿度的升高均会加速铜质文物的腐蚀，在CO₂环境暴露后的初期，腐蚀产物主要为Cu₂O、CuO和CuCO₃·Cu(OH)₂。BTA与CYS对铜质文物腐蚀有显著的协同缓蚀性能，当BTA与CYS复配比为4∶1时，缓蚀率最高为86.2%。由于CYS与BTA相比，其较小的尺寸而产生较少的空间位阻，可以充分填补BTA膜的空隙，使得复合缓蚀剂膜更加致密。     

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...     

缓蚀剂分子结构与抗硫性能及其缓蚀机理研究

用饱和H₂S/CO₂失重法、高压H₂S/CO₂动态失重法、原子力显微镜（AFM）、环境扫描电镜（SEM）和X射线能量色散光谱（EDX）研究了咪唑啉衍生物、曼尼希碱、吡啶季铵盐、喹啉季铵盐和新稠杂环季铵盐5种不同分子结构缓蚀剂对N80钢的抗硫性能。结果表明5种缓蚀剂对N80钢的抗硫性能均随缓蚀剂浓度的增加而增强,各缓蚀剂的抗硫性能优劣顺序为：新稠杂环季铵盐>喹啉季铵盐>吡啶季铵盐>咪唑啉衍生物>曼尼希碱。静电吸附作用较强、空间位阻效应较小且中心吸附原子的电子云密度较大的缓蚀剂抗硫效果更好,其缓蚀机理主要是有效抑制CO₂/Cl^-腐蚀且促使试片表面生成致密的硫化物保护膜。     

油田采出水处理复合阻垢缓蚀剂的研究

目的制备一种高效、复合型的油田采出水处理阻垢缓蚀剂。方法以二己烯三胺五亚甲基膦酸、磺酸基共聚物和钨酸钠为原料复配成复合阻垢缓蚀剂,通过静态阻垢试验和动态腐蚀试验,研究复合阻垢缓蚀剂的防垢和缓蚀效果与其质量浓度的关系,考察絮凝剂、杀菌剂及缓蚀剂等水处理剂对防垢效果的影响。结果在油田采出水处理中,阻垢缓蚀剂最佳质量浓度为30 mg/L,此时的阻垢率>95%,腐蚀速率为0.0696 mm/a。油田采出水中过量的絮凝剂及季铵盐1227杀菌剂会造成阻垢率降低,咪唑啉缓蚀剂对阻垢率有增效作用,异噻唑啉酮杀菌剂对阻垢率影响较小。结论该复合阻垢缓蚀剂生产制备简单,阻垢和缓蚀性能优良。     

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...     

超临界CO2输送管材防腐技术研究进展

综述了超临界CO₂输送管道的腐蚀机理及防护手段,重点论述了耐蚀管材、内涂层技术、加注缓蚀剂技术等管材防腐蚀技术的研究现状,对比分析了不同技术的优缺点,指出了目前超临界CO₂输送管道研究的局限性,展望了未来超临界CO₂方面的研究方向。     

二氧化碳腐蚀缓蚀剂及其缓蚀机理的研究进展

首先分别论述了单组分缓蚀剂和复配型缓蚀剂的缓蚀机理,即不同类型的缓蚀剂在金属表面所具有的不同吸附过程。单组分缓蚀剂中特殊的分子基团在金属表面通过物理吸附、化学吸附或混合吸附过程起到缓蚀作用,复配型缓蚀剂在金属表面通过各组分间协同吸附或竞争吸附过程起到缓蚀作用,并指出了缓蚀机理的研究所存在的问题。然后,主要综述了近几年来国内外对用于二氧化碳腐蚀缓蚀剂的研究进展,包括咪唑啉衍生物、表面活性剂、季铵盐、有机胺和复配型缓蚀剂,结合缓蚀剂的分子结构和缓蚀效率等对其进行了阐述。介绍了几种用于二氧化碳腐蚀的新型缓蚀剂,如多活性位点有机化合物、硫醇、席夫碱和聚合物等。最后针对二氧化碳腐蚀环境的复杂性,对未来缓蚀剂及其缓蚀机理的研究方向进行了展望。     

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。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵与 NH4 SCN 缓蚀协同效应

目的研究十六烷基二甲基乙基溴化铵(CDAB)与NH4SCN在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀协同效应,并探讨其缓蚀机理和性能,以期为工业实际生产提供理论数据。方法运用失重法研究CDAB质量浓度与缓蚀率的关系,通过失重法、动电位极化曲线法和交流阻抗法分析CDAB与NH4SCN复配后的缓蚀率和缓蚀机理。结果仅添加CDAB时,缓蚀率随着CDAB质量浓度增大而增大,但缓蚀性能并不显著,当质量浓度为10 mg/L时缓蚀率仅为85.07%;当CDAB与30 mg/L的NH4SCN复配后,缓蚀率显著提高到96.73%,能有效抑制Q235钢在0.5 mol/L硫酸介质中的腐蚀。极化试验结果显示,该复配缓蚀剂是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随CDAB质量浓度增大而增大,与交流阻抗法、失重法试验结果相一致。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附服从Langmiur吸附等温模型,吸附吉布斯自由能ΔG0=-48.33 k J/mol,为自发吸附。结论 CDAB与NH4SCN在0.5 mol/L硫酸介质中具有优异缓蚀协同效应,能有效抑制腐蚀介质对Q235钢在的腐蚀,复配缓蚀剂具有较高的缓蚀率。     

二氧化碳缓蚀剂的研究进展

为了有效应对全球气候变暖达到碳中和的目标,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术被大力推广和应用。CCUS过程,油气开发和集输过程始终面临着严重的二氧化碳(CO2)腐蚀问题。CO2腐蚀会带来严重的经济损失、环境污染和人身安全等问题。相比于采用昂贵的合金材料防腐措施,在普通碳钢基础上添加缓蚀剂是应对CO2腐蚀较为简单、经济的防腐方法之一。总结了近几年不同类型CO2缓蚀剂的研究进展,包括传统的含有N、O、S、P等杂原子的有机缓蚀剂,含有杂环的有机缓蚀剂,具有两亲性的表面活性剂类缓蚀剂,新型无机纳米材料类缓蚀剂(如石墨烯、碳量子点、离子液体和金属配合物等),以及植物提取物、氨基酸、天然油和生物聚合物等天然型绿色环保缓蚀剂。分析了这些不同缓蚀剂的优缺点和适用性,并讨论了这些缓蚀剂的研究现状。同时,总结了缓蚀剂构效关系和协同效应的研究热点及其存在的问题。最后针对这些不同缓蚀剂的特点和研究现状,对未来CO2缓蚀剂的研究方向进行了分析与展望。     

海底管道腐蚀产物对缓蚀剂效率的影响

目的：研究海底管道中的腐蚀产物对缓蚀剂效率的影响,对海底管道运行过程中缓蚀剂的使用提出建议。方法采用高温高压反应釜模拟现场作业条件进行CO2腐蚀实验,采用失重法测定海底管道钢试片的全面腐蚀速率,采用扫描电子显微镜观测试片微观表面形貌,实验评价已发生腐蚀试片和清除腐蚀产物试片的全面腐蚀速率和缓蚀剂效率。结果在经过CO2预腐蚀并覆盖腐蚀产物膜后,高效缓蚀剂H的缓蚀效率为75%,低于直接作用于裸钢时的缓蚀效率90%。清除腐蚀产物后,缓蚀剂H的效率为80%,比未清除前的缓蚀效率有所提高,低于常用的缓蚀剂效率设计值85%,且试片的全面腐蚀速率有所降低。结论在海底管道投产后,应避免初期缓蚀剂加注不当或不足发生的CO2腐蚀,如果通过铁离子含量检测等方法已检测发生比较严重的 CO2腐蚀,应及时采取清管和后续预膜措施,必要时应及时调整缓蚀剂加注剂量或缓蚀剂类型。     

塔河油田单井注采交替缓蚀剂的筛选与复配研究

目的有效治理注采交替工况对井下管柱造成的严重腐蚀,促进缓蚀剂技术在塔河油田的广泛应用。方法采用红外光谱法验证了四种有机缓蚀剂的主要成分,测试了缓蚀剂的理化性能,采用失重法评价了缓蚀剂在塔河油田井下注采交替工况的缓蚀效率,并利用电化学方法研究了两种缓蚀剂的复配性能。结果四种缓蚀剂的有效成分分别为油酸酰胺、芳香酮曼尼希碱、油酸咪唑啉和苄基喹啉盐,理化性能测试全部通过。其中,芳香酮曼尼希碱和油酸咪唑啉在井下注采交替工况下具有良好的缓蚀性能,缓蚀效率分别达到73%和67%。油酸咪唑啉和芳香酮曼尼希碱的复配能进一步提升缓蚀效率,当芳香酮曼尼希碱和油酸咪唑啉的质量比为1:3时,复配缓蚀剂的缓蚀效率能达到90%。结论芳香酮曼尼希碱-油酸咪唑啉复配型缓蚀剂是一种适用于塔河油田注采交替工况的缓蚀剂。     

聚左旋多巴-SiO_(2)复合材料在1 M HCl中的缓蚀作用EI北大核心CSCD

随着缓蚀剂的广泛应用,传统缓蚀剂对环境和生物的负面影响日益显现,开发高水溶性、健康无毒、绿色环保的高效缓蚀剂成为研究热点。基于纳米胶体SiO_(2)在水中良好的分散性、无毒等特性,通过左旋多巴(L-DOPA)在纳米胶体SiO_(2)表面接枝聚合,实现聚左旋多巴(Poly-(L-DOPA))在纳米胶体SiO_(2)上的负载,制备低细胞毒性、良好分散性的聚左旋多巴-SiO_(2)(Poly-(L-DOPA)-SiO_(2))缓蚀剂,并探究1 M HCl中Poly-(L-DOPA)-SiO_(2)对Q235碳钢的缓蚀作用。傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外可见光吸收光谱(UV-vis)和X射线衍射(XRD)结果证实了Poly-(L-DOPA)-SiO_(2)的合成。电化学结果表明,缓蚀效率随Poly-(L-DOPA)-SiO_(2)浓度的增加而增加,当Poly-(L-DOPA)-SiO_(2)的浓度为500 mg/L时,缓蚀效率可以达到85.9%。添加Poly-(L-DOPA)-SiO_(2)使极化曲线的阴阳极斜率发生明显改变,说明阳极的金属氧化反应和阴极O_(2)/H+的还原反应和均被抑制,是一种混合型抑制剂。扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)观察发现,Poly-(L-DOPA)-SiO_(2)可以在金属表面形成保护膜有效抑制酸性溶液对碳钢的腐蚀。该缓蚀剂以生物质L-DOPA为原料,纳米SiO_(2)为载体,是绿色高效缓蚀剂合成的新思想。     

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.     

20钢在含甲醇污水中的缓蚀剂选择及其缓蚀性能

为了减缓甲醇回收系统的腐蚀,通过失重法对20钢在含甲醇模拟污水中的缓蚀剂进行了筛选及优化,并通过极化曲线法研究了缓蚀剂的缓蚀性能;通过能谱(EDS)分析和阻垢性能试验研究了缓蚀剂的阻垢性能。结果表明:聚磷酸钠、有机膦A和ZnCl_2以质量比2∶1∶2复配,且该复合缓蚀剂用量为90mg/L时,缓蚀性能最好,缓蚀率达到95.47%;该复合缓蚀剂是抑制电极阳极反应为主的混合型缓蚀剂;含磷缓蚀剂在20钢表面形成膜从而有效地阻挡了腐蚀介质对基体的腐蚀,且该复合缓蚀剂具有较好的阻垢作用,阻垢率达83.33%.     

油气工业缓蚀剂评价与腐蚀监测技术进展

油气开采行业由于井下管柱以及地面集输管线受高矿化度产液、CO2或H2S等的影响而遭受严重腐蚀,导致停工停产,甚至出现重大环境事故和经济损失。缓蚀剂是油气开采行业使用最为广泛的防腐蚀技术,当前缓蚀剂的评价方法主要包括失重法、极化曲线、交流阻抗、电化学噪声、恒电量法和电化学石英晶体微天平分析等。虽然室内评价技术比较成熟,但现场应用中由于流体复杂性和腐蚀产物包覆和FeS的导电性影响,导致现场效率与室内评价结果出现较大偏差,且缺乏可靠缓蚀剂现场评价方法。首先介绍了一些广泛使用的缓蚀剂快速评价方法,此外,结合现场腐蚀监测技术发展,介绍了电化学阻抗、电阻探针、磁阻探针、氢通量探头、场指纹电流法以及缓蚀剂残余浓度在线分析等用于监测缓蚀剂的现场效果,分析了各种缓蚀剂在线监测方案的优势与不足之处。最后还探讨了油田在线腐蚀监测与缓蚀剂智能加注管理方案。该方案不仅可有效降低设备腐蚀,还可通过比例积分微分(Proportion Integration Differentiation, PID)控制器,实现缓蚀剂的自适应加入,降低水处理成本,提高缓蚀剂使用的经济性。尽管当前油气田腐蚀在线监测技术已取得较大进展,但受制于油田腐蚀系统的复杂性,其检测精度与可靠性仍与实际要求有较大差距,大多数腐蚀监测技术对于局部腐蚀监测仍然十分粗略,难以对局部腐蚀速率和发生位置进行可靠预测,需要腐蚀科学工作者的进一步努力。     

CO2环境下油酸咪唑啉对X65钢异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制作用研究

研究了X65管线钢与316L不锈钢、Inconel 625双金属复合管的异种金属焊缝在CO2环境下的电偶腐蚀行为,以及油酸咪唑啉的缓蚀作用。结果表明,随着电偶电位差的增大,异种金属焊缝的腐蚀速率明显升高,并且都显著高于母材。添加油酸基咪唑啉缓蚀剂能降低异种金属焊缝在CO2环境下的均匀腐蚀速率。但是,当缓蚀剂浓度添加较低时,异种金属焊接试样的碳钢一侧出现了严重的沟槽腐蚀或密集的点蚀坑;进一步增加缓蚀剂浓度才能消除沟槽腐蚀现象。讨论了缓蚀剂对异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制机理,该项研究可为异金属焊接接头处的腐蚀防护提供借鉴。     

油气管道的CO2腐蚀及防护研究进展

腐蚀控制是石油天然气管输过程中的一个重要问题.CO2是石油天然气管道中最常见的腐蚀介质,研究CO2腐蚀机制和防护措施具有重要科学意义和经济价值.综述了CO2的腐蚀机理,包括化学反应、电化学反应和传质过程.对现有的腐蚀理论进行了深入讨论,发现阴极反应对CO2腐蚀具有重要影响,CO2对阳极过程的影响尚未明确.在腐蚀机理的基...