一種天然海水用鉬酸鹽碳鋼復合緩蝕劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種碳鋼緩蝕劑，尤其涉及一種用于天然海水中減緩海水對碳鋼材料 腐蝕的鉬酸鹽碳鋼復合緩蝕劑。
【背景技術】
[0002] 由于我國淡水資源緊張，海洋資源的開發(fā)利用力度不斷加大，在工業(yè)冷卻用水領 域，開始大量使用海水作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水，這不僅減輕了淡水資源短缺與 工業(yè)發(fā)展的矛盾，而且具有成本低，冷卻效果好，運行管理簡單等優(yōu)點。但由于海水的含鹽 量高且成分復雜等原因，在實際使用過程不可避免地將導致金屬的腐蝕。目前無論是從經(jīng) 濟角度出發(fā)還是從加工過程考慮，在循環(huán)冷卻系統(tǒng)中采用碳鋼材料都是最合理的，而通過 在海水介質(zhì)中添加緩蝕劑控制碳鋼的腐蝕，是既簡單又經(jīng)濟有效的方法。目前對緩蝕劑的 研究工作主要集中在以下兩方面：（1)開發(fā)新型綠色海水緩蝕劑，要求無毒無害、可降解、 對環(huán)境友好；（2)利用現(xiàn)有的環(huán)保型綠色海水緩蝕劑，通過緩蝕劑之間的協(xié)同效應，進行緩 蝕劑的復合，有效提高緩蝕劑的緩蝕效果，開發(fā)高效低污染的復合型緩蝕劑。
[0003] 在現(xiàn)有的環(huán)保型緩蝕劑中，鉬酸鹽由于具有無毒、無公害、環(huán)境安全性好等優(yōu)點， 成為國內(nèi)外應用較多的一種新型緩蝕劑。鉬酸鹽的熱穩(wěn)定性比聚磷酸鹽好，不會因熱分解 而生成易結垢的物質(zhì)，特別適合于水溫較高環(huán)境下的緩蝕，且鉬酸鹽對碳鋼的點蝕有明顯 的緩蝕效果。但鉬酸鹽緩蝕劑形成的防護膜并非十分致密，阻止海水中的氯離子的侵蝕的 效果有限；且單獨使用鉬酸鹽時，其濃度必須較高，才能達到良好的緩蝕作用。為了降低鉬 酸鹽緩蝕劑的使用濃度，提高緩蝕效果，對鉬酸鹽進行與其它緩蝕劑的復合研究具有重要 的理論研究價值和實用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題，就是提供一種適用于天然海水腐蝕介質(zhì)的鉬酸鹽碳 鋼復合緩蝕劑，其緩蝕效率高、成本低廉且環(huán)境友好。
[0005] 解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0006] -種天然海水用鉬酸鹽碳鋼復合緩蝕劑，其特征是：由鉬酸鈉、葡萄糖酸鈣、硫酸 鋅、多聚磷酸鈉和苯并三氮唑組成，用于每升天然海水中的各組分質(zhì)量范圍為：
[0007] 鉬酸鈉20~IOOmg ;葡萄糖酸|丐60~140mg ;硫酸鋅60~140mg ;多聚磷酸鈉 20~IOOmg ;苯并三氮唑20~100mg。
[0008] 優(yōu)選地，在每升天然海水中，各組分的質(zhì)量范圍為：鉬酸鈉60mg ;葡萄糖酸鈣60~ 140mg ;硫酸梓60~140mg ;多聚憐酸納20~IOOmg ;苯并三氣唑20~100mg。
[0009] 優(yōu)選地，在每升天然海水中，各組分的質(zhì)量范圍為：鉬酸鈉20~IOOmg ;葡萄糖酸 鈣80mg ;硫酸鋅60~140mg ;多聚磷酸鈉20~IOOmg ;苯并三氮唑20~100mg。
[0010] 優(yōu)選地，在每升天然海水中，各組分的質(zhì)量范圍為：鉬酸鈉20~IOOmg ;葡萄糖酸 鈣60~140mg ;硫酸鋅120mg ;多聚磷酸鈉20~IOOmg ;苯并三氮唑20~100mg。
[0011] 優(yōu)選地，在每升天然海水中，各組分的質(zhì)量范圍為：鉬酸鈉20~IOOmg ;葡萄糖酸 鈣60~140mg ;硫酸梓60~140mg ;多聚憐酸納60mg ;苯并三氣唑20~100mg。
[0012] 優(yōu)選地，在每升天然海水中，各組分的質(zhì)量范圍為：鉬酸鈉20~IOOmg ;葡萄糖酸 鈣60~140mg ;硫酸梓60~140mg ;多聚憐酸納20~IOOmg ;苯并三氣唑40mg。
[0013] 優(yōu)選地，在每升天然海水中，上述各組分的質(zhì)量范圍為：鉬酸鈉60mg、葡萄糖酸鈣 80mg、硫酸鋅120mg、多聚磷酸鈉60mg和苯并三氮唑40mg。
[0014] 在制備時，將各組分按指定的量混合攪拌20分鐘即可。
[0015] 有益效果：本發(fā)明的酸鹽碳鋼復合緩蝕劑，其緩蝕效率高、成本低廉且環(huán)境友好， 在常溫及高溫下，以及普通海水和濃縮2倍、3倍的海水中均有良好的緩蝕效果。
[0016] 此外，本發(fā)明的鉬酸鹽系復合型緩蝕劑不僅可以在碳鋼表面形成一層氧化物和多 種絡合物沉淀保護膜，有效地抑制海水中氯離子在碳鋼表面的吸附，阻止碳鋼的進一步腐 蝕，而且還可以對氧化膜起填充空隙和修補缺陷的作用，抑制金屬的點蝕。
【附圖說明】
[0017] 圖1為天然海水的極化曲線圖以及添加了實施例26的緩蝕劑后的極化曲線圖；
[0018] 圖2為2倍濃縮海水的極化曲線圖以及添加了實施例27的緩蝕劑后的極化曲線 圖；
[0019] 圖3為3倍濃縮海水的極化曲線圖以及添加了實施例28的緩蝕劑后的極化曲線 圖；
[0020] 圖4為天然海水、2倍濃縮海水、3倍濃縮海水的極化曲線圖。 具體實施例
[0021] 以下列舉具體實施例對本發(fā)明進行說明。
[0022] 在下文的實施例與比較例中，所使用的葡萄糖酸鈣優(yōu)選為天津市光復精細化工研 究所生產(chǎn)的葡萄糖酸鈣，所使用的硫酸鋅優(yōu)選為上海埃彼化學試劑有限公司生產(chǎn)的硫酸 鋅，所使用的多聚磷酸鈉優(yōu)選為上海埃彼化學試劑有限公司生產(chǎn)的多聚磷酸鈉，所使用的 苯并三氮唑優(yōu)選為山東德藍化工有限公司生產(chǎn)的苯并三氮唑，所使用的鉬酸鈉優(yōu)選為天津 市廣成化學試劑有限公司生產(chǎn)的鉬酸鈉，所使用的天然海水優(yōu)選為青島第一海水浴場凈化 處理過的天然海水。所使用的2倍海水及3倍海水均為正常海水蒸發(fā)濃縮所得。除上述列 舉的之外，本領域技術人員根據(jù)常規(guī)選擇，也可以選擇其它具有與本發(fā)明列舉的上述產(chǎn)品 具有相似性能的產(chǎn)品，均可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0023] 實施例1~5
[0024] -種用于天然海水鉬酸鹽碳鋼復合緩蝕劑，由以下組分組成：葡萄糖酸鈣IOOmg/ L，硫酸鋅100mg/L，多聚磷酸鈉20mg/L，苯并三氮唑40mg/L，鉬酸鈉分別為20mg/L (實施例 I)，40mg/L (實施例 2)，60mg/L (實施例 3)，80mg/L (實施例 4)，100mg/L (實施例 5)。將上 述組分混合攪拌20分鐘后溶入IL海水，并將碳鋼材料浸泡在25°C的、添加了復合緩蝕劑的 海水中，浸泡15天。
[0025] 浸泡結束后，按照中華人民共和國國家標準GB/T18175-2000中所描述的方法，計 算緩蝕效率，具體為：根據(jù)實驗前后試樣重量的變化，通過失重法來計算其腐蝕速率，以此 來判斷金屬材料的耐腐蝕性能。腐蝕速率可通過下文的公式子算：
[0026] V = (W0-W1-W2) /A · t
[0027] 其中，V-試樣腐蝕速度（g/m2 ·(!) ;A-試樣面積（m2) ;t-實驗周期（d) ;W。一試樣 原始重量（g) !W1+實驗并除去腐蝕產(chǎn)物后試樣的重量（g) ;W2-清除腐蝕產(chǎn)物時，同樣尺寸 同種材料空白試樣的校正失重（g)。
[0028] 緩蝕劑緩蝕率計算公式：
[0029] IE = (1-V/V0) X 100%
[0030] 式中，IE-緩蝕劑的緩蝕率（％) ;V-加入緩蝕劑后試樣的腐蝕速率（g/m2 · d); V。一空白海水中試樣的腐蝕速率（g/m2 · d)。
[0031] 實施例1~5的緩蝕率結果記錄于表1中。由結果可見，在實施例1~5中，當鉬 酸鈉添加量為60mg/L時，緩蝕效果最佳，緩蝕效率達到80. 4%。
[0032] 表 1
[0034] 實施例6~10
[0035] -種用于天然海水鉬酸鹽碳鋼復合緩蝕劑，由以下組分組成：鉬酸鈉20mg/L，硫 酸鋅l〇〇mg/L，多聚磷酸鈉20mg/L，苯并三氮唑40mg/L，葡萄糖酸|丐分別為60mg/L(實施例 6)，80mg/L (實施例 7)，100mg/L (實施例 8)，120mg/L (實施例 9)，140mg/L (實施例 10)。其 余步驟同實施例1~5,并將緩蝕率的測量結果記錄于表2中。由結果可見，當鉬酸鈉添加 量為120mg/L時，緩蝕效果最佳，緩蝕效率達到86. 4%。
[0036] 表 2
[0038] 實施例11~15
[0039] -種用于天然