金属防腐中缓蚀剂的作用机理及研究进展的应用技术发展

摘要：金属材料以其高导电导热性、良好的延展性、耐磨性等工艺特性，在现代经济发展中得到广泛应用。但金属材料在腐蚀条件下容易变质变质，引起了大众的关注。分析了缓蚀剂在金属防腐中的应用。缓蚀剂只需少量添加即可实现对金属表面的保护，从而实现对其性能的连续控制，其对现代工业和建筑业的意义不容忽视。

关键词：金属防腐；缓蚀剂;金属材料；设备清洗

中国图书馆分类代码：TG174.42 文献识别代码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.20.113

文章 ID：2095-6835 (2016）20-0113-02

金属材料以其优良的技术性能和低廉的成本被广泛应用于工业、农业、建筑、市政交通等领域。但是，材料与环境介质的接触很容易导致功能损坏并引发事故。因此，金属防腐的重要作用不容忽视。金属腐蚀防护一般分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀三种。根据相应的腐蚀类型、腐蚀原理等，可进行腐蚀防护处理，如缓蚀剂、金属涂层等方法。本文对缓蚀剂的应用技术发展进行了深入分析。

1 缓蚀剂的工作原理及研究进展

缓蚀剂最初用于冶金和石化工业。 1960年代，缓蚀剂技术得到全面发展缓蚀剂的作用，相应种类的缓蚀剂增长迅速。 1970年代后期，一种新型复合缓蚀剂在油井酸化控制中得到全面应用，导致缓蚀剂更换迅速，相应的缓蚀剂得到更广泛的应用。

1.1 缓蚀剂机理

一般来说，缓蚀剂的作用机理分为两类：①吸附原理。它与有机缓蚀剂分子中的基团或吸附中心吸附在金属表面，形成连续的吸附层，从而将金属表面与腐蚀环境隔离开来，保护金属。 ②电化学机理。当发生电化学腐蚀时，电解液会发生阳极和阴极过程，缓蚀剂的加入可以阻断其中一个或两个电极过程，降低腐蚀速率。

加入微量化学有机或无机物质，可充分降低金属材料的腐蚀速率，保持金属的功能和物理性能，称为缓蚀剂。一般来说，不能控制金属物理性能的材料不能用作抑制金属质量变化的缓蚀剂。例如，吡啶和α-吡咯在用量极少时可降低碳钢在硫酸中的溶解速度，但它们促进钢的氢脆缓蚀剂的作用，降低钢的强度；硫脲还可以显着降低钢和铁在硫酸、盐酸和硝酸中的溶解速率，而且还会促进钢的氢脆化，因此在这些介质中不是钢的缓蚀剂。

1.2缓蚀剂研究进展

国内外对缓蚀剂的研究比较多，并取得了一些成果。 Umit对吡啶类缓蚀剂进行了研究，发现其缓蚀效率高达92%，在24.85～5<范围内，缓蚀剂的吸附符合朗缪尔曲线。 @4.85℃法；林维维等。合成了硫脲与二乙烯三胺的缩聚物，作为混合缓蚀剂，在亚硝酸钠中对钢筋有较好的保护作用；此外，值得一提的是吴刚等人。合成的咪唑类缓蚀剂具有环保、稳定性高的优点，对盐酸有良好的防腐作用，能充分抑制电化学反应的腐蚀作用，具有广阔的发展前景。

1.缓蚀剂的3个主要特点

缓蚀剂的操作一般具有使用方便、设备简单、成本低、效果明显等优点。在现代工业制造、石油化工、能源交通等领域的应用越来越广泛。缓蚀剂一般直接投入系统中，可以快速保护金属材料。在石油化工行业，考虑到缓蚀剂成本低，一般采用低成本材料替代高成本的耐腐蚀材料。该设备可采用材料成本较低的碳钢材料制作，使用寿命可满足相应设备的要求，应用广泛。

缓蚀剂会流失。在系统中加入缓蚀剂会随着出水而逐渐减少。在使用中，要加强对相应缓蚀剂的有效时间和有效用量的研究。一般来说，缓蚀剂广泛用于循环和半循环系统，高效缓蚀剂的用量相对较少，可实际应用于开式系统。高效抑制剂的用量一般为体积的千分之几。最高在 1% 到 2% 的范围内。

对于缓蚀剂的环境保护，缓蚀剂的选择需要注意对周围环境的危害和对微生物的毒性。所添加产品的性能和质量指标是否符合实际需要。

2缓蚀剂的应用分析

缓蚀剂作为一种重要的防腐技术，在我国发展迅速。被保护材料包括合金、有色金属等物质，应用范围广泛，包括石油勘探、化工储运、市政给水处理、防锈包装机油开采等。 - 深入分析几个比较流行的应用程序。

2.1 循环水冷却系统

在工业用水中，需要注意三大问题，即结垢、生物污泥和腐蚀。为了保证水体的稳定，满足工业运行的需要，需要添加水质稳定剂，分为三个方面，即灭藻剂（控制微生物的影响）、阻垢剂和缓蚀剂。长时间的工业运行会导致系统内部的换热元件上出现各种污垢，对换热效率产生很大影响。必须定期清洁设备，以提高安全性和稳定性。

在日常运行中，要对钙离子、镁离子等进行监测，定期清理循环水中的细菌、藻类等物质。根据操作规范的要求，可以补充药物。不停机清洗时，石化行业循环水清洗处理中，关闭排水阀→打开换热阀→加入去油污剂→连续运行4小时不停机，加入清洗剂（硅油类消泡剂+硫酸+慢蚀剂JN-961）、三聚磷酸钠等，处理后水质可达到相应指标。

2.2 化工设备清洗

清洗化工设备的目的是为了节约能源，防止设备结垢和热垢影响工作效率。设备内表面污垢热阻的导热系数小，容易导致换热效率明显下降。二是安全。该结构导致换热效果差，导致炉管温度升高，使钢材强度降低。爆管事故时有发生，影响锅炉的安全运行。同时，结垢减小了流体的流动截面，增加了强制循环换热设备的功耗和设备结垢下的腐蚀。实例证明，结垢会影响腐蚀的发生和发展，加剧腐蚀过程，在短时间内造成换热设备管子在结垢下腐蚀报废，给安全带来隐患。手术。此外，具有节水效果的工业冷却水消耗量占工业用水量的比重最大，其消耗量约占总用水量的67%。 90%。节约工业用水的一个重要途径是使用循环冷却水。

循环酸洗是一种常用的除垢方法。基本流程为：碱洗→水洗→酸洗→中和→水洗→钝化。缓蚀剂保护在现代工业中应用广泛，成本低，效果好，在循环和封闭系统中的适用性强。因此，根据实际需要进行相应的金属防腐是未来发展的主要金属防腐形式。

参考文献

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