庫迪熱提·庫爾班
摘要:在開發(fā)油氣田的過程中,金屬腐蝕的現(xiàn)象十分嚴重。通過使用緩蝕劑,可以實現(xiàn)對管道或是設(shè)備在應(yīng)用中發(fā)生腐蝕情況的有效改善。在緩蝕劑的使用中,具有較多的種類,在實際的作用分析下,其機理十分復(fù)雜,在不同的情況下所使用的情況各有不同,為此,在對腐蝕情況進行改善的過程中,對緩蝕劑的選擇十分重要。鑒于此,本文通過對緩蝕劑在應(yīng)用中的特點進行分析,對其實際包含的種類進行分析。
關(guān)鍵詞:油氣田;開發(fā);緩蝕劑;應(yīng)用機理
管道的腐蝕與金屬設(shè)備使用的腐蝕等是在油氣田的開發(fā)作業(yè)實施中,需要對其進行深入解決。在設(shè)備與管道中通過緩蝕劑的定量注入,作業(yè)操作十分簡單且有效,所消耗的成本費用較低,不同環(huán)境與介質(zhì)所使用的緩蝕劑類型各有所不同,是當前在腐蝕情況緩解中的重要方法。當前市場中所推出的緩蝕劑具有較多的類型,在對油氣田進行開發(fā)中其設(shè)備與管道的保護更是有所不同,油氣田實際開發(fā)中的環(huán)境較為多變,在對緩蝕劑進行選擇時,應(yīng)該對其實際的應(yīng)用情況做到全面的分析。
一、緩蝕劑特點及分類
(一)緩蝕劑的定義與特點
緩蝕劑在使用中,是能夠?qū)Σ牧纤l(fā)生的腐蝕情況進行有效緩解的化學物質(zhì)。自然界中的許多物質(zhì),或是通過人工合成所獲取的多種材料,在應(yīng)用中均可實現(xiàn)對材料發(fā)生腐蝕等情況的有效緩解,在緩蝕劑的使用中,能夠創(chuàng)造真正的生產(chǎn)價值,其劑量使用較小,費用消耗較為一般,能夠?qū)崿F(xiàn)對材料腐蝕情況的有效抑制,確保材料在使用中,能夠?qū)ψ陨碓镜男阅茏龅搅己镁S護的物質(zhì)。油氣田中所使用的防腐蝕方法較為多樣,通過緩蝕劑的增加具有其獨特的作用:
其一,對緩蝕劑在使用中,費用成本消耗較低,實際操作十分簡易,同時能夠?qū)崿F(xiàn)對管道與設(shè)備發(fā)生腐蝕情況的有效改善,提高對侵蝕的抵抗作用。其二,在使用中不會對材料性能產(chǎn)生改變,實現(xiàn)對整體設(shè)備的有效保護。其三,不再需要對腐蝕情況進行額外的設(shè)施投入。其四,在不同環(huán)境下所包含的介質(zhì)各有不同,對緩蝕劑的選擇范圍十分寬泛,選擇多樣性較為豐富,在不同情況中,且對于不同情況緩蝕劑在使用中,可以適當對其用量進行可變化的增減。其四,在緩蝕劑的不同類型使用中,能夠采取復(fù)配的方法,對不同材料起到有效的保護。
(二)緩蝕劑分類
(1)以化學成分作為分類依據(jù),為兩種:有機、無機,在油氣田的使用中這兩種緩蝕劑十分常見。通常在酸性的油氣田中使用的是有機緩蝕劑,一般是以吸附型為主。無機緩蝕劑的使用一般是以中性環(huán)境為主,常常是鈍化型或是沉淀型為主。當前在復(fù)配緩蝕劑的使用中,要求較多,中性環(huán)境中對有機的緩蝕劑同樣查重那個建,在酸性環(huán)境中同樣會添加一些無機緩蝕劑。
(2)以作用機理作為分類依據(jù),主要有三類:陽極型、陰極型與混合型。當前在油氣田中使用較為常見的是陽極型緩蝕劑,應(yīng)用十分廣泛,例如,苯甲酸鹽、亞硝酸鹽與硅酸鹽等,都屬于陽極型緩蝕劑。陽極緩蝕劑在使用中,其作用機理為:緩蝕劑中的陰極逐漸向金屬材料中的陽極發(fā)生移動,金屬發(fā)生了形相應(yīng)的反應(yīng),會有鈍化膜的產(chǎn)生,實現(xiàn)對腐蝕效果的有效抑制作用。陽極型緩蝕劑在使用中的主要缺點。使用劑量較少,無法做到對陽極表面的完全覆蓋,造成金屬中的腐蝕速率不斷加快。陰極型緩蝕劑在使用中的主要作用機理為:緩蝕劑中所包含的陽離子和陰極反應(yīng)生成陰離子,反應(yīng)發(fā)生之后,形成保護膜在金屬表面進行覆蓋,對腐蝕情況進行有效的抑制。陰極型的緩蝕劑在使用中具有較大的安全性,并不會產(chǎn)生劑量較少催化材料腐蝕情況。
(3)以應(yīng)用范圍作為分類依據(jù),緩蝕劑的劃分主要為:水介質(zhì)、中性介質(zhì)與酸性介質(zhì)以及油氣田等類型。當前并沒有明確的分類方法,對緩蝕劑在使用中,做到對結(jié)構(gòu)、激勵以及使用等多種情況充分考慮,當前在使用中一般是根據(jù)應(yīng)用范圍作為分類依據(jù)。
二、緩蝕劑的使用機理
在緩蝕劑的使用中,對其應(yīng)用機理的分析十分重要,是保證其在應(yīng)用中效果最大價值發(fā)揮的重要依據(jù)。緩蝕機理在分析中應(yīng)該對多方面因素做到充分的考慮,當前在緩蝕劑的使用中,其機理主要分為以下方面:
(一)吸附膜下緩蝕劑的應(yīng)用
緩蝕劑產(chǎn)生來源和人們對吸附原理所產(chǎn)生的認知具有一定的聯(lián)系性。在吸附膜的理論中,有機緩蝕劑分子中,所包含的極性基團具有一定的親水性,以及非極性基團中具有疏水性。金屬在水溶液中表面會有一定的電荷附著,緩蝕劑的應(yīng)用會對金屬發(fā)生相應(yīng)的物理吸附。緩蝕劑和金屬表面電荷產(chǎn)生物理反應(yīng),對其金屬腐蝕進行有效的吸附,緩蝕劑和金屬產(chǎn)生電荷遷移,兩者之間化學鍵十分穩(wěn)定,最終形成的反應(yīng)是化學依附。受物理與化學的雙重依附作用,緩蝕劑會在材料表面穩(wěn)固吸附,對金屬具有較好的保護作用。緩蝕劑對材料的吸附,會對其發(fā)生的腐蝕進行影響,同時對材料表面性質(zhì)做到良好改善。
(二)成膜作用下緩蝕劑的應(yīng)用
成膜理論依據(jù)下,在緩蝕劑的使用中,其機理可以為材料產(chǎn)生薄膜,密度十分濃密,能全部附著在材料之上,實現(xiàn)對環(huán)境介質(zhì)中所發(fā)生的侵蝕效果有效抑制。薄膜主要分為兩種:氧化物膜、沉淀膜。在使用中其機理主要分為三種情況,其一,有機緩蝕劑借助在界面下的轉(zhuǎn)換效果,實現(xiàn)對材料侵蝕的有效保護;其二,聚合物膜所具有的緩蝕作用;其三,緩蝕劑和材料產(chǎn)生反應(yīng)會有保護膜形成。
(三)電化學下緩蝕劑的應(yīng)用
緩蝕劑在使用中,能夠通過電化學反應(yīng)實現(xiàn)對腐蝕情況中,陰極反應(yīng)的催化,或是對腐蝕中陽極反應(yīng)的有效抑制,降低金屬發(fā)生的腐蝕速度。
結(jié)束語:綜上所述,油氣田在開發(fā)中發(fā)生的腐蝕情況需要通過緩蝕劑的使用進行有效的改善。在緩蝕劑的使用中具有較多的種類,其在使用中所具有的作用及機理較為復(fù)雜,油氣田環(huán)境中所包含的介質(zhì)有所差別,對緩蝕劑的使用極為重要,在未來的發(fā)展中農(nóng),緩蝕劑應(yīng)該以綠色環(huán)保等多重功能的研發(fā)為主要方向,提高其實際應(yīng)用效果。
參考文獻:
[1]陸衛(wèi)婷,崔磊,黃果林.油氣田地面緩蝕劑防腐現(xiàn)狀及存在問題分析[J].化學工程與裝備,2019(09):92-94.
[2]李耀龍,劉云,鄢晨,金庭浩.油氣田開發(fā)過程中的緩蝕劑應(yīng)用[J].當代化工,2019,48(01):147-150.
[3]朱錳飛,張兵濤,尚素芹,樊澤霞,郭東方,楊文聯(lián),鄧德亭.高含硫油氣田新型緩蝕劑的研制與性能研究[J].全面腐蝕控制,2017,31(02):83-87.