天然氣緩蝕劑的選擇與作用機理

    天然氣富含H2S、CO2、H2O等腐蝕因子，在集輸過程中對管道造成嚴重腐蝕破壞，生產(chǎn)實際中可通過添加緩蝕劑來解決。目前天然氣緩蝕劑的篩選并無統(tǒng)一的標準可以采用，評價時大都沿用水相緩蝕劑的評價方法，評選結(jié)果與生產(chǎn)實際要求相差較大。天然氣緩蝕劑在石油天然氣開采行業(yè)應(yīng)用廣泛，它實際上是一種應(yīng)用于采出物集輸與分離系統(tǒng)的氣相緩蝕劑。在天然氣采出與集輸過程中，因為采出物中的水份、鹽份、硫化氫、二氧化碳等腐蝕性成分含量很高，往往比普通大氣腐蝕要強若干倍，所以天然氣緩蝕劑必須具有抵抗硫化氫、二氧化碳、鹽、水等腐蝕性成分對鋼材的腐蝕破壞作用。

1、天然氣腐蝕機理
    天然氣采出物容易形成含油、氣、水三相的混合物，造成三相分離與集輸系統(tǒng)嚴重腐蝕。其中液相中的Cl-、SO42-、HCO3-是主要腐蝕因子，氣相中則因H2O、CO2的存在而造成腐蝕。

2、緩蝕機理
    天然氣對鋼鐵的腐蝕實際上還是建立在鋼鐵表面形成水膜基礎(chǔ)的，干燥的硫化氫、二氧化碳對鋼鐵腐蝕極小。電化學理論認為，鋼鐵表面水膜中的腐蝕過程是由兩個共軛的電化學反應(yīng)，即陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)組成。天然氣緩蝕劑經(jīng)揮發(fā)而溶解在鋼鐵表面水膜中，繼而吸附在金屬的表面，抑制陽極、陰極的反應(yīng)中的一個或兩個，從而減小腐蝕過程中的腐蝕電流，達到緩蝕的目的。

3、緩蝕效率的影響因素
    緩蝕劑的緩蝕效率不僅與緩蝕劑所處的環(huán)境如溫度、腐蝕介質(zhì)的pH值、腐蝕介質(zhì)中陰離子的性質(zhì)等密切相關(guān)，另外還與金屬表面的性質(zhì)及表面狀態(tài)、緩蝕劑本身的組成結(jié)構(gòu)及基團性質(zhì)，如緩蝕基團的數(shù)目、分子的體積、吸附的強弱等因素有關(guān)。天然氣緩蝕劑的飽和蒸氣壓決定了氣相緩蝕劑揮發(fā)的難易程度，其飽和蒸氣壓高、揮發(fā)快，在較短的時間內(nèi)金屬表面就可以吸附足夠的緩蝕劑而使金屬得到保護；而飽和蒸氣壓低、揮發(fā)慢，形成的膜往往牢固，具有持久的緩蝕效果。因此，在篩選、復配天然氣緩蝕劑時，可以將兩種飽和蒸氣壓相差稍大的緩蝕劑混合使用，有相互增效作用。

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2013年7月17日

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