研 究 石油化工腐蚀与防护ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＥ ＦＲＯＣＩＩＥＭＩ（＇ＡＩ ＩＮＤＵＳ ＦＲＹ ２０１６年第３３卷第１期 ｐＨ值对冷冻盐水成分及腐蚀速率的影响 宁秀梅，龙海丽，奚俊俊，何海峰，吴才祝 （安徽省蓝天能源环保科技有限公司，安徽合肥２３１６０３） 摘要：Ａ企业现场冷冻盐水系统须在弱碱性条件下才能正常工作，目前该系统出现异常现象， 整体呈酸性，ｐＨ值低至４．１１，系统腐蚀已非常严重。为解决这一问题，通过旋转挂片质量损失法 实验来评价ｐＨ值对冷冻盐水系统的成分及腐蚀速率的影响，从而寻找出更合理的ｐＨ值范围。由 实验结果得出，冷冻盐水系统在弱碱性ｐＨ值７—９条件下药剂的缓蚀效果最好；当缓蚀剂加药质 量分数为０．５％时，用碱性药剂将Ａ企业现场冷冻盐水的ｐＨ调至弱碱性，可将冷冻盐水系统中大 量的铁成分以沉淀方式去除，此时可以大大的降低系统的腐蚀速率，从而达到缓蚀效果，维持系统 的稳定运行。 关键词：冷冻盐水缓蚀剂腐蚀率ｐＨ值 在化工、制药、食品等行业的冷冻盐水，表示 用于低温冷量输送情况下的盐溶液。一般应用较 阳极：Ｆｅ— Ｆｅ ＋２ｅ 阴极：０２＋２Ｈ２０＋４ｅ— ＯＨ一 多的盐溶液包括：氯化钙溶液、氯化钠溶液等，其 中又以氯化钙溶液应用最为广泛，具有对环境无 污染、不易燃、价格低廉等优势。目前，在各种冷 冻剂、防冻剂中，工业氯化钙水溶液以其冰点低， 在管道和换热器的滞留区，由于滞留作用使 得盐水流动困难，外界氧气不能进入，所以该区的 氧很快就被消耗形成贫氧区，则该区的阴极氧还 原反应受阻，阳极反应产物Ｆｅ 难以排出，从而 在滞留区大量堆积形成高浓度的ＦｅＣ１ 溶液，这 广泛应用于各种需要降温的设备和场合。 Ａ企业股份有限公司双乙烯酮车间的冷冻盐 水系统已使用约２ ａ，冷冻盐水系统氯化钙质量分 数约为２１％，冷冻温度约一ｌ５℃。冷冻盐水输送 种强酸弱碱盐在水解后会生成很多Ｈ 从而使该 区的ｐＨ值降低，形成酸化区，更加剧了腐蚀形成 恶性循环＿２ Ｊ。Ａ企业现场冷冻盐水对管道的腐蚀 情况正属于此类。 ２实验部分 管道材质主要为碳钢和不锈钢，其中与换热设备 接触的材料主要为不锈钢。系统的ｐＨ值呈酸 性，其中Ｃｌ一含量非常高，且在输送过程中对管道 以及换热器的冲刷作用，加重了系统管道和换热 ２．１原材料和仪器 器的腐蚀，甚至泄漏现象，情况较为严重。冷冻盐 水颜色为血红色，同时伴随刺激性气味，冷冻盐水 输送管道有腐蚀和穿孔现象。 实验材料：Ｑ２３５Ａ碳钢（Ｉ型）； 实验用水：Ａ企业现场冷冻盐水； 实验药品：ＡＨ．２０１（去除铁等杂质的碱性药 剂），缓蚀阻垢药剂ＡＨ－９０２（含一定比例的锌盐 和水解聚马来酸酐等）； 实验仪器：ｐＨ计（Ｓ．３Ｃ数字式酸度计），ｚＪ 为解决腐蚀问题，加入缓蚀阻垢剂ＡＨ－９０２， 该剂利用聚马来酸酐与锌盐等药剂相配伍，在弱 碱性条件下缓蚀性能最佳。 ｌ 冷冻盐水对设备的腐蚀机理 型浸渍腐蚀试验仪；机械搅拌器（ＪＪ．１精密增力电 动搅拌器），电子天平。 ２．２实验用水 金属材料的腐蚀主要是受介质作用而发生状 态的转变生为新相，介质对金属的腐蚀作用分为 物理作用和化学作用，其中后者较为普遍，使得金 电化学腐蚀尤为常见 Ｊ，其反应式为： １２ Ａ企业现场冷冻盐水，其水质分析见表１。 收稿１３期：２０１５—１０—２５；修改稿收到日期：２０１５—１１—１０。 学，现从事循环水处理工作。Ｅ－ｍａｉｌ：３９６０７０８４３＠ｑｑ．ｃｏｍ 属材料失去原有的形态，生成新的腐蚀产物，其中 作者简介：宁秀梅（１９８１一），硕士，２０１１年毕业于长春理工大 由以上实验结果可以看出ＨＳ．１２的缓蚀效 果最好，即在ＡＨ－９０２加药质量分数为０．５％时， ｐＨ值为弱碱性即在７～９，并将沉淀过滤此时得 到的碳钢腐蚀率最低，且均达到国家标准。 但ｐＨ值在弱碱性７～９时过滤沉淀物的影响 力减弱，此时系统中含铁的析出物相对较稳定，系 统铁离子含量也就相对稳定。即当ＡＨ－９０２加药 质量分数为０．５％的条件下，在弱碱性条件下沉淀 物的过滤对腐蚀率基本影响不大，可以忽略，但考 在同一药剂质量分数下，对比去除沉淀和不 去除沉淀的不同ｐＨ值下碳钢的腐蚀率，对比结 果见图１。 虑到系统的稳定运行情况，仍然建议安装沉降池， 每两天沉降一批，以防沉淀物堵塞系统的隐患。 ４结论 结合以上实验结果得出缓蚀阻垢剂ＡＨ－９０２ 霎 蓬 在弱碱性ｐＨ值７～９条件下缓蚀效果最好。当 ＡＨ．９０２加药质量分数为０．５％时，用碱性药剂 ＡＨ．２０１将Ａ企业现场冷冻盐水的ｐＨ值调至弱 碱性，同时还将大量含铁析出物以沉淀方式去除， 此时可以大大的降低系统的腐蚀速率，从而达到 缓蚀效果，维持系统的稳定运行。 图１ 不同ｐＨ值下未过滤组与过滤组腐蚀速率 参考文献 【１］ 周晓东，王卫，王凤英．工业缓蚀阻垢剂的应用研究进展 ［Ｊ］．腐蚀与防护，２００４，２５（４）：１５３—１５４． ［２］岳建忠．冷冻盐水缓蚀剂的研究与应用［Ｊ］．兰化科技， １９９３，４（１１）：２５５—２５８． 从图１中可以看出过滤前后的碳钢腐蚀率均 先随着ｐＨ值得升高而降低，在低ｐＨ值时，沉淀的 过滤可有效的降低碳钢腐蚀率，这主要是因为低 ｐＨ值下系统中含铁的析出物不稳定，在运行中会 ［３］ 于建辉，彭乔，崔元成．膦羧酸型缓蚀阻垢剂的缓蚀行为 研究［Ｊ］．材料保护，２００４，３７（７）：４３—４６． （编辑王维宗） 导致系统铁离子含量会比将含铁的析出物去除后 的系统铁离子铁含量要高，进而影响碳钢腐蚀率。 Ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｐＨ ｏｎ Ｆｒｅｅｚｉｎｇ Ｂｒｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｒａｔｅ Ｎ ｇ Ｘｉｕｍｅｉ，Ｌｏｎｇ Ｈａｉｌｉ，Ｘｉ Ｊｕｎｊｕｎ，Ｈｅ Ｈａｉｆｅｎｇ，Ｗｕ Ｃａｉｚｈｕ （Ａｎｈｕｉ Ｌａｎｔｉａｎ Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ ２３１６０３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｂｒｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ａ ｃｏｍｐａｎｙ ｃａｎ ｏｎｌｙ ｗｏｒｋ ｎｏｒｍａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅａｋ ａｌｋａｌｉ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｎｏｗ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｂｅｃｏｍｅｓ ａｃｉｄｉｃ ａｎｄ ｔｈｅ ｐＨ ｉｓ ａｓ ｌｏｗ ａｓ ４．１ １，ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｓｕｆｆｅｒｓ ｆｒｏｍ ｖｅｒｙ ｓｅｒｉｏｕｓ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ—ｌｏｓｓ ｃｏｕｐｏｎ ｔｅｓｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｐＨ ｏｎ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｂｒｉｎｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ａ ｍｏｒｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｐＨ ｖａｌｕｅ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｏｆｆｅｒｓ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐＨ ｏｆ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｂｒｉｎｅ ｉｓ ｗｅａｋ ａｌｋａｌｉｎｅ ｏｆ ７—９．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｉｓ ０．５％ａｎｄ ｔｈｅ ｐＨ ｏｆ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｂｒｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｔｏ ｗｅａｋ ａｌｋａｌｉｎｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ａｌｋａｌｉｎｅ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｉｒｏｎ ｉｎ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｂｒｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｍｏｖｅｄ ｂｙ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．Ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｔｄｔ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｂｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｃｈｉｅｖｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｂｒｉｎｅ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ，ｐＨ 中国石化首家ＬＮＧ工厂在川投产 中国石化自主设计、建造的首座ＬＮＧ（液化天然气） 工厂一四川中京燃气有限公司ＬＮＧ工厂进入试生产阶 优质天然气作为原料，而且工厂位于德阳市，处于“成 都一德阳一绵阳”这一四川省最具活力的高密度经济走 廊，便于产品快速辐射四川、云南、贵州等地区。 （国家石油和化工网） 段，１月２１日实现首批ＬＮＧ槽车装车外运．该工厂采用 ｌ４
