环保型高浓度NaCl盐水缓蚀剂

环保型高浓度NaCl盐水缓蚀剂 第,届“佑利”杯氯碱竞赛文集 环保型高浓度,,,，盐水缓蚀剂 黄淑菊，孔丽青 (,(西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，陕西西安,,,,,,; ,(西安交通大学材料科学与工程学院，陕西西安,,,,,,) 【关键词〕缓蚀剂;铬酸盐;,,,溶液 〔摘要〕介绍了研制的环保型盐水缓蚀剂对低碳钢、低碳锰钢和铬钼钢在,种温度(,、,,、,,、,,?)、,种 ,,,浓度(质量分数为,,、,,、,,,、,,,、,,,、,,,)下的防锈能力。结果明，该缓蚀剂在,,,质量分数为 ,,,,,,、温度低于,,?时有很好的防锈能力，防锈效果好于铬酸盐。 有机合成、制冷和氯碱等工业环境常遇到高浓 ,(,,,,，硼(,),(,,,,〕试样。试样经过,,,,、度,,,，水溶液。为了减缓在这类环境中工作金属 ,,,,和,,,,水磨砂纸打磨和去油污处理后，在精构件的腐蚀，有机合成的冷冻液或间接制冷装置的 度为,(, ,,,的天平上称量，浸泡。本文对缓蚀剂防,,,冷媒常选用铬酸盐缓蚀剂〔，、,】。氯碱行业也在 锈性的评定指标是腐蚀速率(,，,)和点蚀(,)、缝隙腐不断探讨防锈措施〔,、,】。缓蚀剂是常用的防锈措施 蚀(,)等局部腐蚀的严重程度。为了同时得到上述之一，国内外广泛地进行着高浓度,,,,缓蚀剂的 指标，试样浸泡时，一个表面置于介质箱的底面之研究【,、,】。为了扩大缓蚀剂的应用范围，笔者研制 上，其余,个表面暴露在介质之中。不同钢试样的的环保型缓蚀剂(,,和,,)适用的温度:,、,,、,,和 总表面积与底面积之比不同，所以不同钢种之间的,,?;适用的,,,,质量分数:,,、,,、,,,、,,,、 试验结果不宜对比。,,,和,,,;适用的钢种:低碳钢(,,)、低碳锰钢 ,,、,,缓蚀剂分别由无机磷酸盐、磷硅酸盐组(,,,)和,,,,钢。并且研制的缓蚀剂对含,,，、 分和有机组分复配而成，对比缓蚀剂是重铬酸钾(以,暖一等多种离子的塔里木河水(含盐质量浓度达 ,,表示)。空白溶液、含,,溶液、,,?和,,?的,, ,,,(, ,,,,)也有很好的防锈能力。本文仅介绍 缓蚀剂溶液的浸泡腐蚀时间为,,, ,。其余缓蚀剂这两种缓蚀剂?谘嗡械姆佬饽芰Α?溶液的浸泡时间分别为,,,、,,,和,,,, ,。试验,试验介质的选定 过程中介质的温度维持恒定，不更换。 有机合成冷冻液中,,,,的质量分数为,,, ,溶液温度为,,?时的试验结果,,…。,,,,冷媒含,,,质量分数一般为,,,, ,(,浸泡,,, ,,的结果,,,【,】。氯碱行业的盐水预热器、盐水澄清桶(由碳 ,,钢、,,,,钢和,,,钢在不同浓度的,,,钢制造，腐蚀严重)的,,,,质量分数为,,(,,, 下，空白和缓蚀剂溶液(,,缓蚀剂质量浓度是:,,,,(,,，工作温度在,,,,,?,,、, ,。所以本文选取 和,,,为,,, ,,,,，,,,,为,,, ,,,,;,,的质量的试验介质为，自来水分别加,,,,的质量分数为,,、,,、,,,、,,,、,,,和,,,的盐水，试验温度 浓度均为,,, ,,,,)的腐蚀速率(。)示于图,,图选用,、,,、,,和,,?，温度波动?,?。 ,。由图,,图,可知，尽管,,缓蚀剂加的量少于,试验条件和 铬酸盐，但是防锈能力却明显好于铬酸盐。特别是 评定缓蚀剂的防锈性能采用浸泡腐蚀试验，选 当,,,,质量分数是,,,时，,,, ,,,,的铬酸盐非用矩形的,,钢、低碳锰钢(,,,)和,,,,钢〔强度等 但不能抑锈，还促进锈蚀，所以冷冻工业应用铬酸盐级属于,,,,钢，其成分是:训(,),(,,,，训(,,) 缓蚀剂的质量分数 为,,,,(,,?，,,。,(,,,，叫(,,),(,,,,，叫(,,),:,,,，硼(,,) ?〔收稿日期】,,,,一,,一,, 【作者简介〕黄淑菊(,,,,一)，女，教授，毕业于西安交通大学，从事环保型缓蚀剂、应力腐蚀和腐蚀疲劳的研究。 ,,, 第,,届全国氯碱行业技术年会论文集 , 仍光亮如初。当缓蚀剂的添加量增加后，缓蚀剂对 , ,,,,,,,的防锈能力大幅度上升，浸泡,,,天 , , (, ,,, ,)后，溶液清澈，,个暴露在溶液的表面还是 , 光亮如初。 , 在,,,,,,,水溶液中，子容器底部沉积了没 , , 溶解的盐，试样埋在盐中部分,天后，出现棕色锈 (？;,,。产。，)旃制西峰 , 膜，,,天时，膜已变成黑色，但是暴露在介质中的表 , , ,, ,, ,, ,, 面无锈。当提高缓蚀剂的量后，防锈效果增加。如 , ,, ,, ,,,,质量分数，, ,,,,钢，当缓蚀剂质量浓度从,,, ,,,,提高到,,, 图,空白和缓蚀剂溶液中,,钢的腐蚀速率 ,,,,后，暴露在介质的表面保持光亮无锈的时间从 ,,天延长到,,天(图,给出的数据是两种浓度下 口的平均值)。 , 为了说明研制缓蚀剂添加量与防锈能力的关 看, 系，以,,钢和,,,,钢为例，给出了暴露于溶液的 幽, 表面出现锈蚀的时间与浓度的关系，见表,。从上 ,, 述的试验结果看出，在溶液温度为,,?时研制缓蚀 喜, 霍, 剂对盐水的缓锈能力明显好于铬酸盐。 , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, 表, ,个样品暴露在溶液的表面出现锈蚀的时间 ,,,顷量分数惕 , 图,空白和缓蚀剂溶液中,,,,钢的腐蚀速率 , , , , , , , 注:上标,是,,钢加的浓度;上标,是,,,,钢加的浓度;表中 ,(,,。声。,)旃榭磊矮 , 的,,,—,一,,表示,,, ,后一个试样(,)出现轻微(,)的局部腐蚀 , (,)。 , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, 缓蚀剂质量浓度，(,,,? ,溶液温度为(,?,)?时的试验结果 图,空白和缓蚀剂溶液中,,,钢的腐蚀速率 当,,,,质量分数为,,,,,,、温度为,?,(,样品出现锈蚀的浸泡时间 时，,,钢和,,,,钢的腐蚀速率的试验结果见表,。 浸在空白和铬酸盐溶液中的样品表面出现锈蚀 当缓蚀剂的添加量达到,,, ,,,,时，试验用钢的腐的时间小于,, ,。当浸泡,,, ,后，浸在含低浓度 蚀速率低于,×,,。,,(;矗?,)。在表,中，腐蚀速,,,,空白溶液中或高浓度,,,,的铬酸盐溶液中的 率低于,×,,一,,(,,,,,(,)所对应添加的浓度下，,试样出现严重的点蚀、缝隙腐蚀和均匀锈蚀。而在 个暴露在溶液的表面出现锈蚀的时间都在,,, ,以,,,,质量分数为,,,,,,的盐水中，浸泡在含研 上。另外，对比,?和,,?的试验结果看出，,,缓制缓蚀剂溶液中的样品，,, ,后仅出现轻微的缝隙 蚀剂在,?溶液中的缓蚀效果略低于,,?的，这可腐蚀(,)，,,, ,后仅个别样品的局部暴露表面出现 能与,,缓蚀剂在,?下的溶解度降低有关。轻微的腐蚀(图,,图,的结果主要是由低面的缝 ,溶液温度为(,,?,)?和(,,?,)?的试隙腐蚀引起的)。并且当浓度提高后，,个暴露在溶 验结果液的表面出现锈蚀的时间都在,,, ,以上。另外研 在,,?和,,?时，用的是,,缓蚀剂。当制缓蚀剂对,,,,,,的防锈效果最好，在质量浓度 ,,,，质量分数是,,,和,,,时，,,、,,,,和,,, ,为,,, ,,,,(,,和,,,钢)或,,, ,,,,(,,,,钢) 种钢在,,?和,,?的试验结果示于表,。以,,下，浸泡,,天后(, ,,, ,)，,个暴露于溶液的表面 钢在, ,?的,,,,,,～盐水为例，加,,, ,,,的缓 ,,, 第,届“佑利”杯氯碱论文竞赛文集蚀剂后，腐蚀速率是,(,×,,“,,(;,,,?,)，换算成 盐水都能起到缓蚀作用，特别是对,,,，质量分数以深度表示的速率即为,(,,, ,,,,，明显小于在,, 在,,,,,,范围的缓蚀效果更好。?下、与,,钢相近的碳钢管在饱和盐水下的自然腐蚀速率(,(,, ,,,,,【,,)。所以,,缓蚀剂对,,?和,,?的盐水也有较好的缓蚀效果。 , 表, ,,钢和,,,,,,钢在不同浓度缓蚀剂下的, ,？ 庙 ,,一, ,,(;,,,?,) , 一 旃 缓蚀,,,,,浓度,,,,,, ,,煳,,,,,,〕 ,,,,,,, ,,,, 嘲 ，喇, ,, 超 ,舳, —, , —, 掷 一 , , — , ,,,, , , 一 一 一 温厦，? — ,,,,;, , ,,:,, 一 一 图,两种钢在,种温度含缓蚀剂盐水中的腐蚀速率 ,,,,;, 一 一 一 ,,;,, ,,:,, 注:上标,是,,钢的;上标,是,,,,钢的;上标,;,是,,钢 ,结论和,,,,钢都加了这一浓度。 本文介绍了研制的盐水缓蚀剂对低碳钢、低碳 表, ,,?和,,?的腐蚀速率,,—, ,,(;,,?,) 锰钢和低碳,,,,钢在,种温度、,种,,,浓度下 缓蚀剂质量浓度 温度 ,,,，质量分数 塑壁 的防锈能力。结果表明，研制缓蚀剂对盐水，特别是 ,,,, ? ,，, ,, ,,,, ,,, ,, ,(, ,(, ,,,质量分数为,,,,,,、温度低于,,?的盐水 ,,, ,, ,(, ,,, ,, ,, ,(, ,(, — 有很好的防锈能力，防锈效果好于铬酸盐。 ,,, ,, ,, ,(, ,(, ,(, 参考文献 ,,, ,, ,, ,(, ,(, 一 〔,〕化学工业部化工机械研究所(腐蚀与防护手册(耐腐蚀材料与防 在,,,和,,,两种,,,，质量分数下，以,, 蚀技术分册)〔,〕(北京:化学工业出版社，,,,,( 〔,〕解焕民(制冷技术基础【,〕(北京:机械工业出版社(钢和,,,,钢(表,中标记,,)为例，温度对缓蚀剂 〔,〕王新华，仲维新(盐水预热器腐蚀的原因及对策〔,〕(中国氯碱，缓蚀能力的影响示于图,(得到图,腐蚀速率的质 ,,,,。(,):,,(量浓度示于表,)。 〔,〕李淑杰，刘莹(盐水澄清桶的腐蚀及预防措施〔,〕(氯碱工业， 表,图,的腐蚀速率对应的缓蚀剂质量浓度 ,,,,，(,):,，,,( ,,〕, 【,〕郭良生，黄霓裳(余兴增(食盐溶液中新型碳钢缓蚀荆研究〔,〕(,,,,质量分数,? ,,? ,,? ,,? .