关键词:缓蚀剂;防腐;石油机械;金属
近几年,我国石油加工行业得到了飞速发展,在实际发展期间,会受到一些外界因素影响,这对石油行业发展造成了严重阻碍。目前石油行业中采用的各项机械设备以钢铁材质为主,这也就导致其在应用期间经常会出现锈蚀情况,这一现象可能是天气因素引起的,也可能是外部环境引起的。无论是何种原因,如果石油机械造成腐蚀,势必会对石油工业生产效率造成影响,为了使这一问题能够得到解决,人们采用缓蚀剂开展相应处理工作。
1 缓蚀剂防腐的特点
缓蚀剂不是一种特殊方防腐材料,其实一类防腐蚀物质的总称。在腐蚀环境中适当加入少量物质,通过对物质的应用,能够在金属表面发生化学、物理反应作用,进而减低金属材料在实际应用期间,材料溶解度降低,最终达到缓解腐蚀效果,这种物质被称作缓蚀剂。
缓蚀剂在实际应用期间,其性能与其他防腐措施的应用进行对比,可以发现缓蚀剂防腐在应用期间具有大量优点,尤其是石油化工行业中应用,取得了不错的应用效果,因此,具有良好的发展空间,缓蚀剂在具体应用期间的优点主要体现在以下几个方面:
(1)成本低
缓蚀剂防腐设备十分简单,在处理上,只要投入少量物质,不需要采用额外价格高昂的防腐设备。同时,缓蚀剂应用量小,因此,在实际处理期间,不会对石油机械和腐蚀环境介质造成严重改变,经济成本低[1]。
(2)获取成效快
缓蚀剂在具体应用期间,防腐蚀效果,一般来说将缓蚀剂投入到腐蚀环境中,便可取得处理效果,因此,可以使石油机械应用寿命得到延长。例如,在酸洗设备时,加入缓蚀剂可以降低机械设备在应用期间的损耗程度降低到原设备的10%以下。
2 缓蚀剂作用机理
缓蚀剂在实际应用中的机理有多个方面,具体内容如下:
(1)吸附理论
缓蚀剂在应用期间,表面物质会被吸附掉,在钢材上会附着分子,会导致机械遭受腐蚀,若可以在钢材与分子将形成隔离层,则能够起到防腐作用,缓凝剂在应用期间的防腐作用就是在该理论上实现的。
(2)成膜理论
缓蚀剂会与钢材中存在的离子发生化学反应,因此,可以钢材表面形成不溶膜层,这一不溶膜层能够起到保护钢材的作用,可以降低钢材在应用期间遭受腐蚀几率,起到了缓解腐蚀作用,这对于延长石油机械寿命来说意义重大。
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(3)抑制理论
电动过程抑制理论也是缓蚀剂在应用过程中具有的作用机理。这一理论可以降低金属腐蚀速度,这起到了缓解石油机械在应用期间遭受腐蚀的作用,进而使缓蚀剂功能可以得到最大程度发挥[2]。石油机械在具体应用期间,会发生化学反应,会出现两极化特点,这也就达到了起到了降低腐蚀过程的目的。
3 缓蚀剂防腐在石油机械中的具体应用
(1)广泛应用中性和酸性介质缓蚀剂,从而实现对石油机械在应用期间常见的各种防腐。石油机械设备在应用期间会遭受到腐蚀,危害性相对较大的介质时中性和酸性。其中酸性介质对钢铁材料为主的石油机械腐蚀危害,因此,要投入一定的缓蚀剂,进而实现对钢铁设备的保护,可以在效率、质量、经济等方面都得到有效保障。
(2)适当应用具有杀菌效果的缓蚀剂。在石油开采活动时如果采用注水法,受还原菌和硫酸盐影响,容易出现腐蚀性危害,这会对石油机械造成破坏,造成无法挽回的经济损失。可见,在实际作业期间,要选择具有杀菌效果的胺类化有机缓蚀剂,这能够起到良好的杀菌效果,从而达到预防石油机械腐蚀的作用[3]。
(3)提高对缓蚀剂投入数量的控制,以免出现非必要浪费现象。石油机械防腐中,贮油罐在应用过程中的防腐要求有着很高要求,不仅要减少罐体在应用期间遭受到的损坏,而且要避免发生油料泄露现象,对环境造成污染。但是,因为贮油罐在应用期间具有特殊性,经常要及时排放底部积水,这将会导致大量的缓蚀剂被带出贮油罐,这会造成贮油罐内缓蚀剂浓度降低,会对防腐效果造成不良影响,要依据实际情况,适当向贮油罐中补充缓蚀剂,提高缓蚀剂浓度,进而提高防腐效果[4]。因此,不得选择经济成本过高的缓蚀剂,否则将会导致经济成本过高,一般来说,应当选择成本相对较低的配硼砂、亚硝酸盐等物质,实现对介质酸碱度的调节。
(4)对于浸油部分贮油罐处理上,要采取与实际情况相符的缓蚀剂,从而完成相应的处理工作。对于浸油部分的贮油罐,在处理上,一方面要避免石油和介质对罐体本身造成严重腐蚀,另一方面还要避免金属腐蚀对石油造成的影响,避免贮油罐上方存在的空气对贮油罐造成腐蚀,破坏贮油罐,导致其作用无法得到发挥。一般来说,应当选择有油井内相同的缓蚀剂,也可以利用戊基肌氨,从而使油层与金属能够被隔离,避免发生腐蚀问题。
(5)采取双重联合方式对游轮压载箱部位进行防护。一般来说,可以采用硫酸盐、不饱和脂肪酸、咪唑啉衍生物三种物质的混合物,完成对油轮压载箱的保护,避免发生严重腐蚀现象。
(6)针对用途不同的石油机械,在实际防腐上有具有一定倾向。针对炼油装置可以采用pH 中和防腐和硫化物清除。针对循环冷却水系统,应当提高对杀菌问题的重视,因此,可以采用具有较强杀菌效果的缓蚀剂,进而降低细菌和微生物对石油机械的腐蚀几率,达到预防腐蚀的效果。
4 结束语:
缓蚀剂在石油机械中应用是一种有效且经济的措施。缓蚀剂在实际应用期间的机理主要从吸附理论、成膜理论、电极过程抑制理论实现对石油机械的防腐,从而避免石油机械遭受破坏,影响石油开采工作,以及石油行业的发展。
参考文献:
[1]江晶晶,张东岳,李一枚,等.凝析油环境下缓蚀剂的防腐性能及乳化倾向性研究[J].石油与天然气化工,2016,45(05):71-75.
[2]费川.金属缓蚀剂及表面状态对防腐处理的影响分析[J].锅炉制造,2015(06):34-36+38.
[3]苏亚兰.炼油常减压蒸馏装置工艺防腐缓蚀剂研究及进展[J].科技风,2015(04):8.
[4]刘瑷琴,赵文锋.高温缓蚀剂在常减压蒸馏装置高温部位的防腐应用[J].石油炼制与化工,2014,45(04):73-76.
论文作者:王楚然
论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/29
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