緩蝕劑應(yīng)用中的實(shí)際問題

在管道實(shí)際運(yùn)行過程中，施加緩蝕劑作為重要的防腐蝕措施，起到了極為關(guān)鍵的作用。但是緩蝕劑所面臨的腐蝕工況十分復(fù)雜，緩蝕劑選用和應(yīng)用不當(dāng)，可能嚴(yán)重影響其有效性，從而引起管道嚴(yán)重的內(nèi)腐蝕問題，威脅管道..運(yùn)行。

實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，緩蝕劑的緩蝕效率無論受哪些條件的影響，..終取決于以下幾個(gè)因素：

①吸附分子與金屬或腐蝕產(chǎn)物膜之間的吸附力；

②在金屬表面的吸附率或覆蓋率等；

③形成的保護(hù)膜的厚度；

④保護(hù)膜的致密度。

為使少量緩蝕劑充分發(fā)揮高的緩蝕作用，緩蝕劑分子的極性基與非極性基之間，應(yīng)有適當(dāng)?shù)摹皟尚跃狻保礃O性基能牢固地吸附在金屬表面上，非極性基能有效地覆蓋全部金屬表面。

緩蝕劑在應(yīng)用過程中，受到各種因素的影響，不同的工況環(huán)境對(duì)緩蝕劑各方面的要求也不同。緩蝕劑性質(zhì)結(jié)構(gòu)、金屬表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)都會(huì)對(duì)緩蝕性能產(chǎn)生很大影響，為此必須首先明晰各種因素對(duì)緩蝕劑功效的影響規(guī)律，以針對(duì)不同條件的實(shí)際問題選擇..佳緩蝕劑類型。

油氣工業(yè)中管道的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，溫度、氣體壓力、流體流速、介質(zhì)成分、多相等因素都會(huì)對(duì)緩蝕劑效果造成極大的影響。一般情況下，高濃度緩蝕劑形成的膜的致密度和附著性都優(yōu)于低濃度時(shí)形成的膜，因而具有更好的抗流體沖刷能力。對(duì)于有機(jī)緩蝕劑，介質(zhì)溫度的影響也是需要考慮的因素，溫度太低時(shí)，緩蝕劑在水中的溶解度較小，難以在金屬表面形成完整致密的保護(hù)膜，緩蝕效率很低，隨溫度的升高，介質(zhì)中緩蝕劑濃度增大，緩蝕效果改善，但溫度過高，可能導(dǎo)致緩蝕劑熱分解，完全失去緩蝕作用 。

CO2分壓影響“界面型”緩蝕劑的緩蝕性能的機(jī)理尚不完全清楚，通常隨系統(tǒng)CO2分壓的升高，緩蝕劑膜附著力減弱，緩蝕效率降低。可能的原因是CO2溶于水后降低了溶液pH值，削弱了緩蝕劑和金屬表面之間的吸附鍵，另外，溶解CO2還會(huì)提高金屬表面吸附緩蝕劑的黏度，使緩蝕劑的有效性降低。

針對(duì)管道含CO2的同時(shí)含微量和少量H2S的情況，H2S的存在不僅改變CO2為主的腐蝕規(guī)律，還影響緩蝕劑種類和重要官能團(tuán)的選擇。某些適于CO2環(huán)境的緩蝕劑，在微量H2S存在時(shí)，由于不添加緩蝕劑時(shí)腐蝕速率相對(duì)較低，無法體現(xiàn)出類似單純CO2環(huán)境中的緩蝕效率。而對(duì)于適于H2S環(huán)境的緩蝕劑，在僅CO2而無H2S存在時(shí)，則表現(xiàn)出較低的緩蝕效率，在微量H2S存在時(shí)，即使CO2分壓增加，也能表現(xiàn)出較高的緩蝕效率。微量H2S的存在，不僅影響體系在不添加緩蝕劑時(shí)的腐蝕速率，而且影響緩蝕劑作用機(jī)制，在篩選和評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)慎重選擇。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝特點(diǎn)造成的緩蝕劑所處流動(dòng)環(huán)境對(duì)于其緩蝕效果的影響，綜合考慮流態(tài)、流速和壁面剪切力等參數(shù)如何影響緩蝕劑有效性，一般情況下，流速增加將降低緩蝕劑的緩蝕效率，但另一方面，流速過低時(shí)由于砂沉積和流態(tài)變化也會(huì)影響緩蝕劑應(yīng)用效果。流速?gòu)膬煞矫嬗绊懢徫g劑緩蝕效果，一是流速直接影響緩蝕劑的傳質(zhì)過程，當(dāng)流速過低時(shí)，流體與管壁的邊界層厚度較大，緩蝕劑難以傳輸?shù)焦鼙冢绊懢徫g劑膜的形成，緩蝕劑必須在高于一定臨界流速的條件下才有較好的緩蝕效率。二是流動(dòng)產(chǎn)生的剪切力對(duì)緩蝕劑膜的沖擊作用，可能導(dǎo)致膜的破裂剝落，縮短緩蝕劑膜壽命，甚至造成緩蝕劑膜在金屬表面難以形成。因而，緩蝕劑只有在特定的流速范圍內(nèi)使用，才能獲得..佳的緩蝕效果，流速范圍會(huì)因緩蝕劑不同而各異。

對(duì)于多相混輸管道，往往在投產(chǎn)后，輸送流體的含水率顯著提高。在緩蝕劑使用過程中，緩蝕劑加注劑量一般應(yīng)對(duì)應(yīng)于管道實(shí)際含水率，..加注濃度符合預(yù)期要求。由于緩蝕劑往往具有一定的油水分配比，有效作用于水相并保護(hù)與水相接觸管壁的緩蝕劑濃度與含水率密切相關(guān)。除上述因素外，緩蝕劑與金屬間的配伍性、緩蝕劑中是否加入表面活性劑或分散劑等也會(huì)影響緩蝕性能。

來源：《油氣工業(yè)的腐蝕與控制》

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