新兴铸管股份有限公司
Xinxing Ductile Iron Pipes Co.
国家材料腐蚀与防护科学数据中心分中心-智慧铸管-耐蚀钢铁材料数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
Intelligent Ductile Iron Pipe-Corrosion Resistant Steels Data Center
中文 | Eng 管理后台 数据审核 登录 反馈
关于缓蚀剂的选择及发展方向
2015-03-05 16:47:24 作者:张春颖来源:

  缓蚀剂是以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物,因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%~1%),但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质(锅炉用水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢的盐酸,电镀前镀件除锈用的酸浸溶液)和气体介质(气相缓蚀剂)。


锅炉应用缓蚀剂

  一、缓蚀剂的选择

  缓蚀剂的缓蚀效果与它的使用浓度以及介质的pH值、温度、流速等密切相关,因此应根据被保护的对象、环境条件严格选择。缓蚀剂可能带来的环境污染问题已引起关注,对缓蚀剂选择的注意力已转移到不含重金属的类型。根据情况有时可选用特殊的缓蚀剂,例如气相缓蚀剂是第二次世界大战时期发展起来的,在金属器械装运、贮存时使用的缓蚀剂。它们是有一定的挥发性,可以存在于金属表面的湿膜中,并具有强烈吸附性的物质,如亚硝酸二环己烷基铵,一般制成片剂或浸渍在包装纸上。

  石油工业是应用缓蚀剂最多的生产部门。从石油的钻探、开采、集输到炼制,经常需要使用缓蚀剂。尤其是开发高含硫的油气田,由于硫化氢气体对钻杆设备和油套管的严重腐蚀,必须使用抗硫化氢腐蚀的缓蚀剂,油气井进行酸化,必须应用高温酸化缓蚀剂;此外,油田含油污水处理回注等也要使用缓蚀剂进行防腐处理。

  油井酸化工艺又称酸处理工艺,是指采用机械的方法将大量盐酸或盐酸和氢氛酸混合液向油井挤注,由于酸液溶蚀井下油岩层和缝隙,致使油气裂缝和通道扩展,达到使油井投产、增产和稳定的目的。作为一项重大增产和稳产的技术措施,我国许多油气田都采用了酸化技术。

  二、工业缓蚀剂的危害

  工业循环水中多有用聚磷酸盐,虽说缓蚀剂用量在0.1%~1%,但作为工业用水来说,因为水量大,其外排到水环境中的磷(P)的量还是相当可观的,大量P的进入水体,极容易引发水体富营养化问题。故工业除垢防垢须用其他更为有效的方法。

  三、绿色缓蚀剂

  绿色缓蚀剂已经成为当前缓蚀剂研究发展的重要方向。目前绿色缓蚀剂主要有以下两种:

  1、天然植物类缓蚀剂

  植物类缓蚀剂是将植物中的有效缓蚀成分提取出来并用于金属腐蚀防护。现今使用的缓蚀剂主要来源于矿物原料等,存在着成本高、对环境污染大、有二次污染、不易降解等缺陷。而天然植物类缓蚀剂是一种绿色环保型类别。

  全球第一个缓蚀剂专利是钢板酸洗缓蚀剂,便是绿色缓蚀剂,主要成分是糖浆和植物油的混合物。目前的植物类缓蚀剂原体有:菊科类植物、桉树叶、核桃叶、金竹叶、樟树叶、酒糟、穿心莲、米糠、麻疯树、柏树籽、绿茶树、可乐树等。

  2、氨基酸类缓蚀剂

  氨基酸来源广泛,可以通过蛋白质分解获得,同时还可以在自然环境中分解完全。由于氨基酸具有来源广泛、价格低廉和绿色环保等优点,已被广泛应用于缓蚀剂研究和应用。

  氨基酸类缓蚀剂由于其主要成分氨基酸分子中N、S原子上含有弧对电子,它们能够与Fe空轨道结合形成表面配合物吸附到金属表面并形成一层致密的吸附膜,这层膜能有效阻止金属与腐蚀介质接触,大大降低其腐蚀速度,因而对金属的腐蚀起到缓蚀作用。此外,氨基酸能够吸附金属/溶液界面比较活跃的地方,使界面的双电层接骨发生变化,增大界面反应活化能,从而使腐蚀反应中的阴极反应或阳极反应受到阻滞,急剧降低金属的腐蚀速率。总得来看氨基酸类缓蚀剂的防腐蚀效果还是非常显著的。

  绿色缓蚀剂的开发和应用是未来社会发展的需要,国内外学者已做了大量工作,绿色缓蚀剂将超着平价、高效、易降解、广范围的趋势发展。

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心