x系列钢材在n2s介质中的缓蚀剂研究.pdfVIP

Study on Corrosion Inhibition Effect of X Series Steels in Na S Solution 2 A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Master ’s Degree of Science By Xu Feiran Supervised by Prof. Zhang Shengtao Specialty: Chemistry College of Chemistry and Chemical Engineering of Chongqing University, Chongqing, China October, 2012 中文摘要 摘 要 本文概述了天然气管道的国内外研究现状及发展趋势，分析了天然气管道内 腐蚀的原因，综述了解决天然气管道腐蚀的主要方法和途径。在此基础上，本文 在实验室规模上模拟含硫天然气对其管道的腐蚀与防腐，研究硫化钠对 X 系列钢 材的腐蚀，不仅考察含硫介质对 X 系列钢材的腐蚀性质的影响，而且筛选出了四 种缓蚀剂，以防治硫介质对 X 系列钢材的腐蚀，同时将重点考察缓蚀机理。 本文以西气东输工程的天然气管线钢为研究背景材料，首次将四种X系列钢材 （X56 、X60 、X70 、X80 ）进行对比研究，通过极化曲线和电化学阻抗谱法等电化 学测试方法研究了不同Na S浓度、不同温度、不同浸泡时间和一定量氯离子等因 2 素对四种钢材腐蚀性能的影响，并对四种钢材进行了对比分析。不仅给出了不同 型号X型钢材间的腐蚀性质的区别，同时还对几种影响腐蚀反应的因素进行了讨 论。现总结如下： X 系列钢材在不同 Na S 浓度介质中、不同温度以及不同浸泡时间下，均随着 2 Na S 浓度的增加，温度的增加以及浸泡时间的增加，自腐蚀电位负移，腐蚀加剧。 2 用氮气排除氧气后的 X80 钢的 自腐蚀电流也远小于没排氧的自腐蚀电流。这说明 在 Na S 溶液中，氧气参与了反应，铁离子失去的电子被氧气所获得。氧气的存在， 2 加速了 X 系列钢材的腐蚀。但是，在实验所取的浓度下，一定量的氯离子加入， 反而导致了 X 系列钢材的腐蚀受到抑制。 在对 X 系列钢材的对比研究中发现，无论是改变 Na S 浓度、改变温度、改变 2 浸泡时间还是添加一定量的氯离子，X 系列钢材均呈现出一定的规律，即材料抗 腐蚀能力与钢材的级别数呈正比，其抗腐蚀能力为 X80 X70 X60 X56 。 再者，X70和X80钢的腐蚀情况相接近，X56和X60钢的腐蚀情况相接近，而 X70和X80钢的抗腐蚀能力远远优于X56和X60钢。 目前，选用无毒环保型的缓蚀剂已经成为当今缓蚀剂科学的发展趋势。 本文运用失重法、极化曲线法和电化学阻抗谱法首次将苯并咪唑、2-氨基苯并 噻唑、2-巯基苯并噻唑和硅酸钠 4 种缓蚀剂的缓蚀效果进行了对比测试，同时通过 吸附模型的建立等理论分析，研究了上述 4 种缓蚀剂对 X65 和 X80 钢材在 0.5mol/LNa S 溶液中的缓蚀机理。不同缓蚀剂对 X 系列钢材缓蚀效果的对比性研 2 究报道甚少，因此，这也是本章实验的创新点之一。现总结如下： 苯并咪唑和2-氨基苯并噻唑在0