缓蚀剂的研究现状及其应用第四讲工业冷却水和油田注水缓蚀剂研究与应用概况

��!∀#∃%·&∋((∋)∗∋+,−(∋./&.∗∋+012�∀∃+1�馥薰孽缓蚀剂的研究现状及其应用第四讲工业冷却水和油田注水缓蚀剂研究与应用概况郑家桑!华中理工大学化学系武汉�。。#%摘要综述了国内近年来工业冷却水和油田注水缓蚀剂方面的研究情况,并对今后的研究和应用提出一些建议。主肠词工业冷却水油井注水缓蚀剂.3/−(/)/+.)∗.45.∗∋+∋6(/)/5(&35+75−−8∗&5.∗∋+∋6∗+3∗9∗.∋()∗+&3∗+5!%(/)/5(&35+75−−8∗&5.∗∋+∋6∗+3∗9∗.∋()6∋(∗+74).(∗58&∋∋8∗+:;5./(5+7∋∗86∗/87∗+?≅Α<ΒΧΔ>?≅!7?ΕΧΦΓΗ?≅Γ1Ι&>?ΗΒΔΓΦϑ,3ΚΧΛ>1≅Α4≅ΒΜ?ΦΔΒΓϑ1Ι)ΝΒ?≅??Χ≅Ο.??>≅121Αϑ,;Κ>Χ≅�ΠΠ#%5ΘΔΓΦΧ?Γ(???≅ΓΧΟΜΧ≅??ΔΒ≅Φ?Δ?ΧΦ?>1≅Β≅>ΒΘΒΓ1ΦΔΙ1ΦΒ≅ΟΚΔΓΦΒΧ2?112Β≅ΑΡΧΓ?ΦΧ≅ΟΠ∀∀ΙΒ?2ΟΒ≅Β??ΓΒ1≅ΡΧΓ?ΦΒ≅&>Β≅ΧΡ?Φ?Φ?ΜΒ?Ρ?Ο,Χ≅ΟΔ1Η?ΔΚΑΑ?ΔΓΒ1≅ΔΡ?Φ?ΗΧΟ?Ι1ΦΙΚΓΚΦ?Φ?Δ?ΧΦ?>Χ≅ΟΧΕΕ2Β?ΧΓΒ1≅Β≅Γ>ΒΔΙΒ?2Ο�Σ?ϑΡ1ΦΟΔ∗≅ΟΚΔΓΦΒΧ2?112Β≅ΑΡΧΓ?ΦΠ∀∀Ρ?22ΡΧΓ?ΦΒ≅Τ??ΓΒ1≅∗≅>ΒΘΒΓ1Φ∀引言工业冷却水和油田注水系统中的金属设备如各种换热器、泵、阀门、管线、油套管和贮罐等等,由于受到冷却水和油田污水的腐蚀作用,造成这些设备腐蚀穿孔,如中原油田文∀Π一∀井套管因注水水质腐蚀性较强,不到�年时间,套管腐蚀穿孔,造成较大的经济损失川Υ再如华东某电厂用椒江口海水作冷却水,运行≅个月后,铜管凝汽器开始泄漏,此后,泄漏加剧,蒸汽冷凝水的质量迅速恶化,造成锅炉水冷壁严重结垢而引起爆管,这台铜冷凝器仅使用�年半时间,即告报废川。水腐蚀给生产带来严重影响,甚至迫使工厂停产和油井停注。因此,国外早在五六十年代便开展工业冷却水和油田污水的腐蚀与防护研究工作,取得了很好的成绩。我国从ςΠ年代末和#Π年代初才开展这方面研究工作,经过ΩΠ多年的努力,我国已研究出一系列工业冷却水和油田注水缓蚀剂、阻垢剂及杀菌剂,并建立和健全了工业冷却水和油田注水的各种工艺技术标准和规范,有力地保证了工厂安全生产,大大延长了设备使用寿命。下面简略介绍这方面的研究和应用概况。Ω工业冷却水和油田污水的腐蚀问题碳钢在不通气的纯净水中,在室温下的腐蚀速率小于Π�ΠΗΗΞΧ,腐蚀甚微。但是,如果水被空气中的氧饱和后碳钢!在室温%的初始腐蚀速率可达Π�ΨΗΗΞΧ,为不通气纯净水腐蚀速率的≅倍。如果冷却水水质较硬和含&∀一离子较高或Ε3值较低,碳钢的腐蚀速率高达�ΖΔΗΗΞΧ,而且常常发生局部腐蚀穿孔破坏川。目前,我国工业冷却水系统中腐蚀问题较多的是用淡水的敝开式循环冷却水和用海水的直流冷却水系统Υ油田注水的腐蚀问题主要是高矿度含油污水、含&ΠΩ和3Λ)的污水、清水和污水混注及硫酸盐还原菌!)(9%腐蚀等。氧去极化腐蚀是这类腐蚀的主要原因。冷却水或油田污水中碳钢的腐蚀电池反应原理一般为[阳极反应6?一6?=∴∴=?]阴极反应ΠΩ∴=3=∋∴?]一∋3]总反应=6?∴=3=∋∴ΠΩ一=6?!∋3%[告生成的氢氧化亚铁,继续被氧化生成氢氧化铁=6?!∋3%,,Ζ、∀Ζ,一,Ζ,,、州卜∀」,8<汁‘于二一曰Ω一乙Φ?8口≅夕,十乙生成的氢氧化铁脱水,即形成铁锈!6?∋∋3%及6?=∋。·⊥3=∋%,其脱水反应式为[6?!∋3%�一6?∋∋3∴3=∋=6?!∋3%�一6?=∋�∴�3=∋在循环的冷却淡水中,水中氯离子浓度增加时,第∀∃卷第期腐蚀与防护一�Ψ!∀#_%·!ΠΖ�ΠΠΗΑΞ8%,碳钢的腐蚀形态主要表现为点蚀,其腐蚀速率随水中氯离子浓度增加而增加,单位表面积的点蚀数随氯离子浓度增加而增多。但氯离子增加到一定浓度后如ΨΠ1ΗΑΞ8以上,点蚀数反而减少,并出现溃疡状腐蚀,见表∀所示⎯’α。表∀在充分充气下抓离子浓度对碳钢腐蚀的影响�抓离子浓度�!∀#∃点腐蚀情况描述蚀孔数∀%,孔深&�拌∃试样失重∋,(()∗士∋)+(),士−)+−.)∗士∋−)//∋),士.)∋/,)∋士∋.)∗0∋)+土0)/∗工业冷却水缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂研究和应用为了防止工业冷却水中的腐蚀、结垢和细菌滋生,通常在冷却水中加入缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂等化学药剂,习惯上称为水质稳定剂或称水质处理剂。最初人们用石灰、磷酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、聚磷酸盐、二氧化碳、氯气、硫酸等无机化合物和丹宁、木质素、淀粉等有机物作为水质稳定剂使用,获得了一定效果。但