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緩蝕劑應用中的實(shí)際問(wèn)題

發(fā)布時(shí)間: 2022-12-03 作者: 分享到:
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在管道實(shí)際運行過(guò)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雜,緩蝕劑選用和應用不當,可能?chē)乐赜绊懫溆行?,從而引起管道嚴重的內腐蝕問(wèn)題,威脅管道..運行。


實(shí)際應用環(huán)境中,緩蝕劑的緩蝕效率無(wú)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形成的保護膜的厚度;

④保護膜的致密度。

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,應有適當的“兩性均衡”,即極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。

緩蝕劑在應用過(guò)程中,受到各種因素的影響,不同的工況環(huán)境對緩蝕劑各方面的要求也不同。緩蝕劑性質(zhì)結構、金屬表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)都會(huì )對緩蝕性能產(chǎn)生很大影響,為此必須首先明晰各種因素對緩蝕劑功效的影響規律,以針對不同條件的實(shí)際問(wèn)題選擇..佳緩蝕劑類(lèi)型。

油氣工業(yè)中管道的實(shí)際運行環(huán)境十分復雜,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(zhù)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。對于有機緩蝕劑,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(guò)高,可能導致緩蝕劑熱分解,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理尚不完全清楚,通常隨系統CO2分壓的升高,緩蝕劑膜附著(zhù)力減弱,緩蝕效率降低??赡艿脑蚴荂O2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為主的腐蝕規律,還影響緩蝕劑種類(lèi)和重要官能團的選擇。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)腐蝕速率相對較低,無(wú)法體現出類(lèi)似單純CO2環(huán)境中的緩蝕效率。而對于適于H2S環(huán)境的緩蝕劑,在僅CO2而無(wú)H2S存在時(shí),則表現出較低的緩蝕效率,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制,在篩選和評價(jià)時(shí)應慎重選擇。

現場(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(guò)低時(shí)由于砂沉積和流態(tài)變化也會(huì )影響緩蝕劑應用效果。流速從兩方面影響緩蝕劑緩蝕效果,一是流速直接影響緩蝕劑的傳質(zhì)過(guò)程,當流速過(guò)低時(shí),流體與管壁的邊界層厚度較大,緩蝕劑難以傳輸到管壁,影響緩蝕劑膜的形成,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)生的剪切力對緩蝕劑膜的沖擊作用,可能導致膜的破裂剝落,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。

對于多相混輸管道,往往在投產(chǎn)后,輸送流體的含水率顯著(zhù)提高。在緩蝕劑使用過(guò)程中,緩蝕劑加注劑量一般應對應于管道實(shí)際含水率,..加注濃度符合預期要求。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(lái)源:《油氣工業(yè)的腐蝕與控制》

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