文獻(xiàn)綜述 2 - 副本

1、化學(xué)工程學(xué)院 2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述題目： 煉油腐蝕環(huán)境緩蝕劑的應(yīng)用發(fā)展 設(shè)計(jì)（論文）題目： 含氮緩蝕劑在煉油除鹽廢水中的緩蝕性能研究 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專 業(yè) 應(yīng)用化學(xué) 指導(dǎo)教師 2014年 3 月 25 日煉油腐蝕環(huán)境緩蝕劑的應(yīng)用發(fā)展1 煉油時的腐蝕因素 1.1 電化學(xué)腐蝕 當(dāng)金屬和電解質(zhì)溶液接觸時，金屬表面是粗糙不均勻的，金屬的種類、內(nèi)應(yīng)力、表面光潔度都可能會有很大的差別，或者由于金屬的不同部位所接觸電解液的種類、濃度、溫度、流速等存在差別，會在金屬表面會出現(xiàn)陰極區(qū)和陽極區(qū)，陰極和陽極通過金屬本身互相閉合而形成腐蝕電池。金屬電化學(xué)腐蝕就是通過陽極和陰極反應(yīng)過程進(jìn)行的。

2、 1.2 二氧化碳腐蝕 CO2溶于水形成碳酸，使溶液中存在氫離子pH顯酸性性，發(fā)生電化學(xué)腐蝕1。油氣井中的二氧化碳對碳鋼的腐蝕主要是局部腐蝕，嚴(yán)重的局部腐蝕經(jīng)常使設(shè)備遭到破壞。油田中含有的Ca2+、Mg2+等金屬離子可以在二氧化碳溶液中生成碳酸鹽垢附著在碳鋼表面。碳鋼在二氧化碳水溶液中產(chǎn)生腐蝕后會在碳鋼表面生成腐蝕產(chǎn)物，即少量松軟且不致密的FeCO3 膜。所發(fā)生的反應(yīng)主要有:Fe2+CO32-=FeCO3Fe2+2HCO3-=Fe(HCO3)2Fe(HCO3)2=FeCO3+CO2+H2O腐蝕產(chǎn)物、結(jié)垢產(chǎn)物和金屬表面不同的生成物膜在鋼鐵表面不同區(qū)域的覆蓋程度和均勻程度是不同的，金屬不同區(qū)域之間

3、存在實(shí)際腐蝕電位差，形成了腐蝕電偶，使得電位較負(fù)的金屬區(qū)域加速腐蝕，造成局部腐蝕2。該研究結(jié)論在實(shí)際的油氣田生產(chǎn)中已經(jīng)得到證實(shí)。這種局部腐蝕由于陽極面積小, 往往穿孔的速度快。影響二氧化碳腐蝕的主要因素是溫度、CO2分壓、pH值、流速、質(zhì)組成、以及管材材質(zhì)。其中CO2分壓是控制腐蝕的主要因素之一，是衡量二氧化碳腐蝕性的一個重要參數(shù)。鋼鐵腐蝕速度取決于CO2分壓的特征是因?yàn)閜H值的降低。隨著溫度的升高，鋼鐵的腐蝕速度先是增加，然后逐漸的慢下來，然后變小。CO2分壓增高，腐蝕速度最大值向較高溫度一側(cè)轉(zhuǎn)移。流速對腐蝕的影響主要是由于流體流動對腐蝕介質(zhì)傳質(zhì)效果的影響及對腐蝕產(chǎn)物膜在金屬表面附著的影響所

4、致。 1.3 溶解氧腐蝕 氧腐蝕是最常見的腐蝕，只要有空氣和水存在就會發(fā)生這種腐蝕。在中性及弱堿性油田注水系統(tǒng)中，氧去極化是這類腐蝕的主要原因。電子從陽極流向陰極,使Fe失去電子,油田水中溶解氧獲得電子,從而生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2脫水,被氧化生成Fe(OH)3，即 Fe-2e-=Fe2+O2+2H2O+4e=4OH-Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3生成的氫氧化鐵脫水，即形成鐵銹(FeOOH及Fe2O3·xH2O)，其脫水反應(yīng)為: Fe(OH)3FeOOH+H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O如果此反應(yīng)氧被消耗且Fe

5、 (OH)3附在金屬表面形成一層膜,會抑制腐蝕作用。但是由于油田水中的氧來自大氣，空氣源確保了腐蝕反應(yīng)長期持續(xù)發(fā)生3。在酸性條件下，油田注水系統(tǒng)中碳鋼的腐蝕過程反應(yīng)原理如下: 8H2O8OH-+8H+4Fe4Fe2+8e-8H+e-8H+ 吸附4Fe2+8H2O4Fe(OH)2+8H+ 吸附氧在油氣田生產(chǎn)中還常生成氧濃差電池，其中氧濃度高的部分是陰極，濃度低的是陽極。碳鋼在水與空氣的界面上發(fā)生的腐蝕可歸因于氧濃差腐蝕。由于在界面處水可從空氣中充分得到氧,而水的下層氧的濃度較低且得不到及時補(bǔ)充，因而產(chǎn)生氧的濃度差，形成氧濃差腐蝕。 1.4 鹽類腐蝕 Ca2+、Mg2+離子會增大油田采出水的礦化度

6、，使局部腐蝕更為嚴(yán)重。它們也能夠形成沉淀沉積在金屬表面形成良好的覆蓋層,能起到保護(hù)金屬防腐作用；但如果覆蓋層分布不均勻,覆蓋部分與未覆蓋部分之間又會形成濃差電池,并將產(chǎn)生點(diǎn)蝕。 油田開采時帶有少量油田水，經(jīng)過脫水處理仍有少量水存在于原油中。這些水中含有鹽類，主要是氯化鈉，還有氯化鎂、氯化鈣以及少量的硫酸鹽。這些氯化物受熱水解生成腐蝕性很強(qiáng)的鹽酸，使介質(zhì)中存在大量的Cl-。腐蝕介質(zhì)中的Cl- 能夠吸附在保護(hù)膜上并與金屬設(shè)備表面的陽離子生成氯化物，使金屬設(shè)備產(chǎn)生點(diǎn)蝕，當(dāng)介質(zhì)中含有溶解氧時會加劇點(diǎn)蝕，在金屬設(shè)備表面造成穿孔。若介質(zhì)中Cl-的濃度較大，Cl-可直接穿透保護(hù)膜，加劇局部腐蝕。Cl-對碳鋼

7、和低合金鋼的腐蝕最為嚴(yán)重。 2 緩蝕劑的定義在美國材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會關(guān)于腐蝕和腐蝕試驗(yàn)術(shù)語的標(biāo)準(zhǔn)定義中，緩蝕劑是“一種以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境（介質(zhì)）中時，可以防止或減緩腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或幾種化學(xué)物質(zhì)的混合物”、一般來說，緩蝕劑是指那些用在金屬表面其防護(hù)作用的物質(zhì)，加入微量或少量這類化學(xué)物質(zhì)可使金屬材料在該介質(zhì)中的腐蝕速度明顯降低直至為零。同時還能保持金屬材料原來的物理機(jī)械性能不變。由于它使用簡便，用量小，效果好，經(jīng)濟(jì)，安全方便等優(yōu)點(diǎn)，在有緩蝕劑存在的條件下，一些設(shè)備可用普通鋼材代替貴重鋼材來制造。因而，在近三四十年中迅速發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵、交通運(yùn)輸以及國家工業(yè)部門，成為防腐技

8、術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法之一4。 3 緩蝕劑的分類 緩蝕劑的種類繁多，緩蝕效果不同，緩蝕機(jī)理復(fù)雜，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。目前還沒有一個統(tǒng)一的方法將其合理分類，并能反映其分子結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理之間的關(guān)系。為了研究和應(yīng)用方便，常從多種角度對緩蝕劑進(jìn)行分類5。3.1 按化學(xué)組成分類 通常按照物質(zhì)化學(xué)組成劃分時，緩蝕劑可以劃分為無機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑兩大類。無機(jī)緩蝕劑主要包括亞硝酸鹽、硝酸鹽、鉻酸鹽、重鉻酸鹽、磷酸鹽、多磷酸鹽、硅酸鹽、鉬酸鹽、含砷化合物等。有機(jī)緩蝕劑主要包括胺類、醛類、炔醇類、有機(jī)磷化合物、有機(jī)硫化合物、羧酸及其鹽類、磺酸及其鹽類、雜環(huán)化合物等。另外還需要指出的是，充分利用“協(xié)同效應(yīng)”增加緩蝕效果，

9、在實(shí)踐應(yīng)用中的緩蝕劑往往不是單一組分，而是多組分的復(fù)配。3.2 按電化學(xué)機(jī)理分類 金屬的電化學(xué)腐蝕過程包括陰極反應(yīng)過程和陽極反應(yīng)過程。根據(jù)緩蝕劑在介質(zhì)中主要抑制陰極反應(yīng)還是陽極反應(yīng)，或者能夠同時抑制陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，據(jù)緩蝕劑對電極過程的影響，Evans 把緩蝕劑分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑三類。這種分類方法對研究緩蝕劑的緩蝕機(jī)理具有重要意義,但并不能反映緩蝕劑影響電極過程的原因，也未能找到這種分類方法和分子結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。1) 陽極型緩蝕劑又稱陽極抑制型緩蝕劑。陽極型緩蝕劑通常是緩蝕劑的陰離子移向金屬陽極使金屬鈍化，抑制陽極反應(yīng)，增大陽極極化程度，降低腐蝕電流。對于非氧化

10、型緩蝕劑，只有依靠溶解氧存在才能起抑制金屬的腐蝕。陽極型緩蝕劑是應(yīng)用較為廣泛的一類緩蝕劑。但如果用量不足，不能充分覆蓋陽極表面時，會形成了大陰極小陽極的腐蝕電池，反而會加劇金屬材料的孔蝕，故又被稱為“危險(xiǎn)型緩蝕劑”。 2) 陰極型緩蝕劑又稱陰極抑制型緩蝕劑。陰極型緩蝕劑的加入增大了陰極過程組成的極化程度，通常是陽離子移向陰極表面，在陰極表面形成化學(xué)的或電化學(xué)的沉淀性保護(hù)膜或覆蓋層，使陰極反應(yīng)速度下降，相對應(yīng)的腐蝕電流減小。這類緩蝕劑在用量不足時，并不會加速金屬材料的腐蝕，只是降低了自身的緩蝕性能。故陰極型緩蝕劑在金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域獲得“安全緩蝕劑”之稱。如：碳酸鈣、聚磷酸鹽、硫酸鋅、含砷離子、

11、銻離子的緩蝕劑就屬于這種類型的緩蝕劑。 3) 混合型緩蝕劑又稱混合抑制型緩蝕劑。這類緩蝕劑在腐蝕介質(zhì)中能同時起抑制陰極過程和陽極過程，同時降低陰、陽極的反應(yīng)速度，這時雖然腐蝕電位變化不大，但腐蝕電流卻明顯的減小了很多。這類緩蝕劑主要有含氮的有機(jī)化合物，如胺類和有機(jī)胺的亞硝酸鹽等；含硫、氮的有機(jī)化合物，如硫脲及其衍生物等；含硫的有機(jī)化合物，如硫醇、硫醚、環(huán)狀含硫化合物等。 3.3 按物理化學(xué)機(jī)理分類 按緩蝕劑對金屬表面的物理化學(xué)作用，可將緩蝕劑分為氧化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑和吸附膜型緩蝕劑三類。 這種分類方法在一定程度上可以反映金屬表面保護(hù)膜和緩蝕劑分子結(jié)構(gòu)聯(lián)系，還可以解釋緩蝕劑對腐蝕電池電

12、極過程的影響，因此這種分類方法有很大的發(fā)展前途。1) 氧化膜型緩蝕劑。氧化膜型緩蝕劑直接或間接氧化金屬，在其表面形成金屬氧化物薄膜，阻止腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行。這類緩蝕劑一般對可鈍化金屬具有良好的保護(hù)作用，而對不鈍化金屬沒有多大效果。同時在可溶解氧化膜的酸性環(huán)境中也沒有效果。 2) 沉淀膜型緩蝕劑。這類緩蝕劑能與介質(zhì)中的離子反應(yīng)并在金屬表面形成防腐蝕的沉淀膜。沉淀膜的厚度比一般鈍化膜厚，但其致密性和附著力比鈍化膜差，所以效果比氧化膜要差一些。此外，只要介質(zhì)中存在有緩蝕劑組分和相應(yīng)的共沉淀離子，沉淀膜的厚度就不斷增加，因而有可能引起結(jié)垢的副作用，所以通常要和去垢劑合并使用才會有較好的效果。 3) 吸附膜

13、型緩蝕劑。這類緩蝕劑能吸附在金屬表面，改變金屬表面性質(zhì)，從而防止腐蝕。根據(jù)吸附機(jī)理不同，它又可分為物理吸附型和化學(xué)吸附型兩類。吸附膜型緩蝕劑分子中有極性基團(tuán)，能在金屬表面吸附成膜，并由其分子中的疏水基團(tuán)來阻礙水和腐蝕介質(zhì)到達(dá)金屬表面，從而保護(hù)金屬。該類緩蝕劑在酸性和非水溶液中形成的膜極薄，因而穩(wěn)定性較差。 3.4 按應(yīng)用介質(zhì)分類 按緩蝕劑使用的介質(zhì)來區(qū)分，可將緩蝕劑分為以下幾類： 1) 用于中性水溶液中的緩蝕劑有聚磷酸鹽、鉻酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、亞硝酸鹽、苯并二氮唑等。 2) 用于堿性介質(zhì)的緩蝕劑有硅酸鈉、8-羥基喹啉、間苯二酚、鉻酸鹽。 3) 用于酸性介質(zhì)的緩蝕劑有醛、炔醇、胺、季銨鹽、硫脲

14、、雜環(huán)化合物、酰胺等。 4) 用于混凝土中的緩蝕劑有鉻酸鹽、硅酸鹽、聚磷酸鹽。 5) 用于氣相腐蝕介質(zhì)中的緩蝕劑有亞硝酸二環(huán)己胺、碳酸環(huán)己胺、亞硝酸二異丙胺。 6) 用于防凍劑中的緩蝕劑有鉻酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽。 7) 用于微生物環(huán)境中的緩蝕劑有烷基胺、氯化酚鹽、2-硫醇苯并噻唑。 8) 用于鹽水溶液中的緩蝕劑有磷酸鹽+鉻酸鹽、聚磷酸鹽、重鉻酸鹽、鉻酸鹽+重碳酸鹽。 9) 用于石油、天然氣輸送管線及油船的緩蝕劑有烷基胺、二胺、酰胺、亞硝酸鹽、鉻酸鹽、氨水、堿。 10) 用于采油、煉油及化工廠的緩蝕劑有烷基胺、二胺、脂肪酸鹽、松香胺、季銨鹽、酰胺、氨水、氫氧化鈉、咪唑啉、嗎啉、磺酸鹽、酰胺的聚氧

15、乙烯化合物。3.5 按所使用的金屬分類緩蝕劑可用于不同的金屬，宜采用緩蝕劑保護(hù)的金屬有鐵、銅、鋁、鋅、鎂、鈦、錫及其合金（包括鑄鐵、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金等）。對于某種緩蝕劑來說，可能適用于某種金屬，但不一定適用于另外一種金屬。1）銅的緩蝕劑(a) 在堿性介質(zhì)中 可以用單寧、甲酚、鄰苯二酚、間苯二酚、間苯三酚、對硝基酚、葡萄糖、水楊醛、糠醛、環(huán)己酮、硫脲、氫醌等?？偟膩碚f，在弱堿性介質(zhì)中的有機(jī)物特別是雜環(huán)如三唑環(huán)的化合物已經(jīng)被確認(rèn)為銅系金屬最優(yōu)異的緩蝕劑成分。(b) 在酸性介質(zhì)中 可以用的無機(jī)物有亞硫酸鈉、硫化鈉、鉻酸鈉等，有機(jī)物主要有苯并三氮唑、巰基苯并噻唑、苯胺、鄰氯苯胺等。其中苯并三氮

16、唑及其衍生物等是久用不衰的優(yōu)異緩蝕劑。(c) 在中性介質(zhì)中 主要有砷化合物、硅酸鹽、六偏磷酸鹽、硼酸鹽、硝酸鹽及其復(fù)合無機(jī)鹽緩蝕劑。2)鋁的緩蝕劑(a) 在酸性介質(zhì)中 主要包括含氮有機(jī)物、含硫有機(jī)物、含氧有機(jī)物、動物膠、阿拉伯樹脂、瓊脂、鉻酸鹽等。(b)在堿性介質(zhì)中 無機(jī)緩蝕劑有硅酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、鉻酸鹽、高錳酸鹽、硼酸鹽、過鎢酸鹽等；有機(jī)緩蝕劑有阿拉伯膠、瓊脂、糊精、葡萄糖、芐基銅、萘類衍生物、海藻酸鈉、氨基酸等。 4 緩蝕劑的發(fā)展歷史與開發(fā)展望近半個世紀(jì)以來，緩蝕劑的品種、質(zhì)量得到了很大的提高。20實(shí)踐30年代以前，緩蝕劑的品種只有百余種，到八十年代中期，僅酸性介質(zhì)緩蝕劑的品種就超過5

17、000余種。這種發(fā)展速度是其他化學(xué)助劑、添加劑無與倫比的。隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，緩蝕劑科學(xué)技術(shù)也得到了發(fā)展與進(jìn)步。經(jīng)過一個多世紀(jì)人們的研究與實(shí)踐，提示了兩個方面的問題：一是要求提供對生態(tài)環(huán)境不構(gòu)成破壞作用的新型緩蝕劑有效成分；二是開發(fā)多功能型緩蝕劑新品種6。（1）開展煉油廠工藝緩蝕劑研究，以及高溫（200以上）酸化緩蝕劑的研究。在高溫高濃酸條件下，各種緩蝕劑之間的復(fù)配可大大提高防腐蝕的效7。 （2）油氣井中設(shè)備的局部腐蝕（點(diǎn)蝕、垢下腐蝕、應(yīng)力腐蝕）非常嚴(yán)重，局部腐蝕是造成生產(chǎn)設(shè)備失效的主要原因，然而針對于防止局部腐蝕的緩蝕劑研究還不多。應(yīng)對于均勻腐蝕和局部腐蝕分別進(jìn)行有針對性的緩蝕劑

18、研究。 （3）利用現(xiàn)代先進(jìn)的分析測試儀器和計(jì)算機(jī)，從分子和原子水平研究緩蝕劑分子在金屬表面上的行為及作用機(jī)理、緩蝕劑之間協(xié)同作用機(jī)理，指導(dǎo)緩蝕劑研究和應(yīng)用開發(fā)。 （4）當(dāng)前我國新開發(fā)油井多為深井和超深井，井下環(huán)境惡劣，井底溫度高壓力大，使一些物質(zhì)處于超臨界狀態(tài)，其性質(zhì)會發(fā)生變化，例如在超臨界狀態(tài)下二氧化碳流體既具有與氣體相當(dāng)?shù)牡驼扯群透邤U(kuò)散系數(shù)，又具有與液體相近的密度和溶解能力。這種現(xiàn)象會使腐蝕行為更加復(fù)雜，對井下油套管的損壞很嚴(yán)重8。應(yīng)專門研制與超臨界流體腐蝕相適應(yīng)的緩蝕劑。 （5）由于地質(zhì)因素和開采期的不同使得油氣田現(xiàn)場工礦條件不斷變化，普通的緩蝕劑對于腐蝕中出現(xiàn)的復(fù)雜情況防護(hù)效果并不好，

19、所以緩蝕劑的研究應(yīng)該著重于復(fù)配型的緩蝕劑。 （6）由于新開發(fā)油井的含硫量增大以及CO2驅(qū)油技術(shù)在油井的應(yīng)用， 油井采出水中的H2S和CO2等溶解性氣體含量大大增加，因此研究針對H2S和CO2等酸性氣體的緩蝕劑具有重要意義。 5 緩腐性能的研究方法 5.1 電化學(xué)方法 電化學(xué)法以電信號為激勵和檢測手段，來研究金屬腐蝕過程的機(jī)理，獲取評價(jià)緩蝕劑的優(yōu)越性9-13 。 塔菲爾極化曲線法 塔菲爾極化曲線法也稱為極化曲線外延法。Tafel 極化曲線直線部分外推至自腐蝕電位，可以得到腐蝕電流密度及 Tafel 參數(shù)。在電化學(xué)反應(yīng)中，電極反應(yīng)速度與參數(shù)之間遵循一定的規(guī)律。當(dāng)外加極化電位較大時，外加電流與電極極

20、化電位呈 Tafel 關(guān)系，即過電位與外加極化電流密度的對數(shù)有線性相關(guān)，其斜率為 Tafel 常數(shù)。將極化曲線的Tafel 直線區(qū)外推至自腐蝕電位，即可到自腐蝕電流。通過法拉第定律，由添加緩蝕劑前后的腐蝕電流可得到金屬腐蝕速率，從而計(jì)算緩蝕效率。這種方法是目前研究和評價(jià)緩蝕劑的主要方法之一。 對于電解質(zhì)溶液中使用的緩蝕劑，都可以采用極化曲線法，來研究緩蝕劑的性質(zhì)及其緩蝕機(jī)理。判斷緩蝕劑是抑制陽極過程，還是抑制陰極過程，或者同時抑制了兩個過程。假定金屬在未添加緩蝕劑的腐蝕體系中，測得極化曲線，由 Tafel 外推法得到金屬的自腐蝕電位為 E0，自腐蝕電流為 i0；添加緩蝕劑后的腐蝕電位和腐蝕電流

21、分別為 E 和 i，當(dāng) i 顯著小于 i0，證明添加的為有效緩蝕劑，對金屬具有良好的緩蝕效率；此時若 E 從 E0正向移動，則添加的緩蝕劑緩蝕劑是抑制陽極型緩蝕劑，抑制了陽極過程；若 E 從 E0負(fù)向移動，則添加的緩蝕劑是抑制陰極型緩蝕劑，抑制了陰極過程；若E 與 E0相比變化不大，而 i 比 i0小的多，則添加的緩蝕劑是混合型緩蝕劑，同時抑制了陰、陽極過程。5.2 非電化學(xué)方法非電化學(xué)方法主要是失重法和采用光學(xué)儀器的方法，來評定緩蝕劑的緩蝕性能。其中失重法是最常用，最真實(shí)的測試方法；采用光學(xué)儀器主要是進(jìn)行宏觀檢查和微觀檢查，宏觀檢查注意記錄腐蝕材料表面顏色和狀態(tài)的改變、腐蝕介質(zhì)的變化以及判斷

22、材料是發(fā)生局部腐蝕還是全面腐蝕；各種光學(xué)顯微鏡是微觀檢查的重要工具，可以用來對比材料腐蝕前后的微觀形貌，來判斷腐蝕類型、腐蝕程度、材料表面緩蝕劑分子的物理和化學(xué)參量的測定及緩蝕劑在材料表面的晶體結(jié)構(gòu)分析。如元素的鑒定和定量分析、元素的分布情況、元素的價(jià)態(tài)、吸附分子的結(jié)構(gòu)、斷口觀測、腐蝕產(chǎn)物分析、吸附膜厚度和膜的光學(xué)常數(shù)等。經(jīng)常用于腐蝕微觀檢查的工具和方法包括電子顯微鏡(特別是掃描電鏡(SEM)、電子探針(EPMA)、俄歇電子能譜法(AES)、X-射線光電子能譜法(XPS)、表面增強(qiáng)拉曼散射光譜(SERS)、二次離子質(zhì)譜法(SIMS)和原子力顯微鏡/掃描隧道顯微鏡(AFM/STM)等 14-17

23、。 失重法 如果金屬溶解于介質(zhì)中，試樣的質(zhì)量減少，可以用失重法測量；如果腐蝕產(chǎn)物的組份已知，并且牢固的附于金屬的表面上時，或者腐蝕產(chǎn)完全能收集起來，可以用增重法測量；如果金屬溶解時，一部分腐蝕產(chǎn)物脫落，一部分溶解的金屬又沉積在金屬表面，則試樣可能是增重，也可能是失重。 失重法是根據(jù)腐蝕前后試樣質(zhì)量的變化來測定腐蝕速度，依次判斷材料的耐蝕性能。失重法是測量腐蝕的基本方法，也是于其他方法比較的標(biāo)準(zhǔn)方法。為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在每次實(shí)驗(yàn)中，一般使用多塊試樣(35 塊試樣不等)。常用的形狀有條狀、圓柱狀、圓片狀、絲狀。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較好的重現(xiàn)性，應(yīng)去掉試樣表面的薄層金屬，表面處理可以酸洗、電解去膜

24、、機(jī)械加工和機(jī)械打磨等方法。然后在空氣中干燥，并于干燥器中放置 24 小時。 失重法的浸泡實(shí)驗(yàn)是最簡單的最普通的一種實(shí)驗(yàn)室腐蝕實(shí)驗(yàn)方法，包括全浸、部分浸泡及間浸三種方式，有靜態(tài)和動態(tài)兩種方式。根據(jù)研究重點(diǎn)的不同進(jìn)行選擇。重量法腐蝕實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以根據(jù)試樣的質(zhì)量或厚度變化來表示，也可以用外觀機(jī)械性能的改變作輔助手段來判斷材料的耐蝕性能。我們可以用肉眼、或放大鏡檢查金屬表面的外觀，腐蝕產(chǎn)物的形態(tài)，溶液的變化。緩蝕劑緩蝕率是基于失重法進(jìn)行定義的，其基本計(jì)算公式為： V=(W0Wt)/(S×t) 式中，V為腐蝕速率，g/ (m2· h)；W0和 Wt分別為試樣腐蝕前的質(zhì)量和腐蝕后的質(zhì)

25、量，g；S 為試片的工作面積，m2；t 為腐蝕實(shí)驗(yàn)時間，h參考文獻(xiàn)1楊光,張洪虎,劉婷.石油工業(yè)中二氧化碳腐蝕及緩蝕實(shí)驗(yàn)研究J. 四川化工,2008,11（6）:24-25. 2G.A. Zhang, Y.F. Cheng. Localized corrosion of carbon steel in a CO2-saturated oilfield formation waterJ. Electrochimica Acta,2011,56 :16761685. 3涂小華,王修杰. 石油工業(yè)中管道的腐蝕與防腐J. 江西化工,2006（4）:266-267. 4張?zhí)靹?緩蝕劑M.北京：化學(xué)工業(yè)出

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