缓蚀剂作用原理及评定方法

缓蚀剂作用原理及评定方法

    金属缓蚀剂是防止金属在某种介质中发生腐蚀的一种化学药剂，不同的金属在不同的介质中所用的缓蚀剂是不同的。缓蚀剂按其控制的腐蚀反应分为阳极型、阴极型和混合型三种类型。
1、阳极缓蚀剂经化学吸附过程被吸附在金属表面，本身形成一层膜，或与金属离子反应后形成膜。
2、阴极缓蚀剂使金属形成它本身的金属氧化物保护膜。
3、阴阳缓蚀剂与水中可能变成腐蚀产物的成分发生反应。

    以油气管道发的防腐除垢为例，长输油气管道运行过程中通常受到来自内、外两个环境的腐蚀，内腐蚀主要由输送介质、管内积液、污物以及管道内应力等联合作用形成；外腐蚀通常因涂层破坏、失效产生。内腐蚀一般采用情管、加缓蚀剂等手段来处理，近年来随着管道业主对管道运行管理的加强以及对输送介质的严格要求，内腐蚀在很大程度上得到了控制。目前国内外长输油气管道腐蚀控制主要发展方向是在外防腐方面，因而管道检测也重点针对因外腐蚀造成的涂层缺陷及管道缺陷。 
    缓蚀剂的评定方法在此我们想大家介绍以下几种：

    失重法使用最为广泛，比较直观，是人们比较容易接受的评定方法。试验方法可分为静态试验和动态试验，其中动态试验又可分为实验室动态试验和现场动态试验。静态试验时，试件和介质均处于静止状态，这种方法虽然装置和操作比较简单，然而所得的结果常常与实际应用效果有较大的出入，可以用在实验室对缓蚀剂进行初步筛选和评定上。实验室动态试验结果比较接近现场实际情况。失重法可以直接测得金属材料在腐蚀介质中的腐蚀失重，可计算出在试验周期内的平均腐蚀速率，从而计算出缓蚀效率。由于失重法测得的结果可靠，测量方法直接，因而已成为评定缓蚀剂性能的重要方法。失重法的缺点是试件的加工、清洗等操作相当费时，另外对腐蚀速率不大的体系试验周期较长。失重法只适用于全面腐蚀，不适合于电蚀。
    塔费尔直线外推法，这是一种电化学方法。首先测定腐蚀介质中试件的极化曲线，极化到塔费尔直线区，外推与平衡电位的水平线相交，交点所对应的电流密度即为腐蚀电流密度，再依据法拉第定律计算出腐蚀速率。对于阳极极化曲线不易测准的体系，常常只测阴极极化曲线。这种方法快速灵敏，已经被石油天然气行业标准SY/T 5405-1996 《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》列为试验方法之一。
    线形极化法这也是一种电化学方法，特点是灵敏、快速，适用于任何电解质溶液所构成的腐蚀体系。其原理是根据微极化时电位变化和电流变化呈线形关系，可测出极化电阻，通过B值计算出腐蚀电流。如果只是为了筛选缓蚀剂或大致评定缓蚀剂的缓蚀性能，直接利用极化电阻就可以了，若要确定腐蚀速率，还需要用其它方法确定B值，不甚方便，这也是线形极化法的一大弱点。

由于极化电流小，所以不至于破坏试件表面的状态，用一个试件可以做多次测定，并适用于现场监控。对于同一体系，假设B值不随缓蚀剂的加入量而改变，不必求B值就可以评定缓蚀效果，或计算缓蚀率。