H_2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用_省略__2S溶液中碳钢的腐蚀电化学行为_杨怀玉.pdfVIP

第20 卷第2 期 中国腐蚀与防护学报 Vol . 20 , No. 2 2 0 0 0 年 4 月 JOURNAL OF CHINESE SOCIETY FOR CORROSION AND PROTECTION Apr . ,2000 　 ( ) 文章编号 2000 029708 　 H S 水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究 2 Ⅲ. 不同p H 值 H S 溶液中碳钢的腐蚀电化学行为 2 杨怀玉 , 　陈家坚 , 　曹楚南 , 　曹殿珍 ( 中国科学院金属研究所 ,金属腐蚀与防护国家重点实验室 ,沈阳　110015) 摘要 :利用极化曲线和阻抗技术 ,对低碳钢在不同p H 值 H S 溶液中的腐蚀电化学行为进行了 2 研究 。结果表明,在溶液p H 值较低时 ,腐蚀电极主要受阳极酸性溶解过程控制 ,表面无硫化物 沉积 ,其阻抗谱除高频容抗弧外 ,低频有一感抗弧存在 ;随p H 的升高 ,腐蚀电位明显负移 , 电流 密度减小 ,表面出现硫化物的不连续沉积 ,腐蚀因溶液p H 值的增加和硫化物的沉积而减小 , 电 极过程主要受硫化物的生长所控制 ;在p H 值为 6 . 2 时 , 由于 HS 的阴极去极化 ,腐蚀电流增加 ; 当p H 大于 7 后 , 电极表面因氧化膜的生成而呈现钝化特征 ,极化电阻显著增加 。基于溶液中 HS 同OH 的竞争吸附,提出可能的腐蚀历程 ,据此可解释有关实验事实 。 关 键 词 : 电化学阻抗谱 ,极化曲线 ,钝化 ,H S 溶液 2 中图分类号 :TG172 　　文献标识码 :A 1 　前 言 在含硫原油的加工炼制过程中,为减缓常减压塔顶腐蚀 ,常采用塔顶注氨方法将冷 凝水p H 值调至 8～10 [ 1] 。然而 ,研究结果表明[23 ] ,在含 H S 的溶液中, 当介质 p H 5 2 时 ,铁及低碳钢将发生阳极溶解产生酸性腐蚀 ;而p H 5 时 ,在铁阳极溶解的同时 , 由于 局部 Fe2 + 浓度的过饱和常伴有铁的硫化物生成 , 阴极除 H + 的还原外 ,HS- 将参与去极 化过程 ,而出现 HS- 腐蚀 。因而有人认为 ,为防止上述两种腐蚀倾向的产生 ,塔顶冷凝 水p H 值控制在 6 . 0 ～6 . 5 为宜[4 ] 。一般认为 ,H S 溶液 p H 值的变化 ,不仅对腐蚀过程 2 产生影响 ,而且对表面硫化物膜的形成过程 、组成和保护性也有影响。如 H SCO H O 2 2 2 体系中[5 ] ,在 30 ℃,p H 为 6 . 5～8 . 8 时 ,铁表面所形成的硫化物膜很少具有保护性 ;而在 ( ) [6 ] p H 为 8 的硫化物溶液中, 由于电极表面陨硫铁 troilite