CN103808620A - 除垢剂腐蚀性能的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除垢剂腐蚀性能的测定方法，包括：(a)配好酸除垢剂溶液和缓蚀剂溶液；(b)将试片擦干净，放入容器中，脱脂和脱水；取出试片吹干后测量尺寸和称量；(c)将酸除垢剂溶液和加到玻璃瓶中；(d)放置在恒温水浴中；将试片取出，观察，冲洗擦干；(e)将试片放入容器中，进一步脱脂和脱水；取出试片，洗掉残酸，浸入氢氧化钠的溶液中，冲洗，放于无水乙醇中清洗脱水两次；取出试片吹干，然后用滤纸将试片包好，储于干燥器中，放置1h后称量，精确到0.1mg；(f)计算出防垢剂的腐蚀速率：本发明能快速测试出除垢剂的腐蚀性能，且测试结果准确，测试步骤简单，大大降低了测试成本。

Description

除垢剂腐蚀性能的测定方法

技术领域

本发明涉及一种除垢剂腐蚀性能的测定方法。

背景技术

防垢剂是一种去除水垢，污垢等多种垢渍的化学制剂，一般由多种组分复配而成。工业用防垢剂主要用于去除换热设备，锅炉等内的污垢。

防垢剂常用种类及其特点：

(1)无机聚磷酸盐。此类是最早使用的防垢剂，国外已限制使用。其分子中有一个或多个重复的P-O-P键存在，可分为链状聚磷酸盐和环状聚磷酸盐。无机聚磷酸盐的缺点是易受潮水解生成正磷酸盐，在高温和高pH值下尤甚，与二价阳离子如Ca2+、Mg2+等反应而结垢。

(2)有机磷酸酯。常见的有机磷酸酯有单烷基磷酸酯、双烷基磷酸酯、焦磷酸酯、聚氧乙烯脂肪醚磷酸酯等。有机磷酸酯中P-O-C键比磷酸盐P-O-P键强，因此它比磷酸盐稳定，水解温度比磷酸盐高。磷酸酯的许多性质与磷酸盐类似，使用时用量不宜过高，过高反而易生成垢。磷酸酯易粘附于设备表面，与缓蚀剂等的相容性好，但与油类易发生乳化，所以在油田中使用时需要加入防乳化剂，在温度超过90℃时会发生象无机聚磷酸盐那样的水解现象，其水解产物也能与二价金属阳离子反应而结垢。硫酸锶白色结晶性粉末。无气味。1g溶于约8800ml水、700ml 3％硝酸、800ml 2％盐酸，微溶于氯化碱溶液、浓酸，不溶于乙醇和稀硫酸。相对密度3.96。熔点1605℃。折光率1.624。(3)有机多元膦酸。膦酸中的C-P键牢固，因此有较高的化学稳定性和热稳定性，在高温、高pH值条件下也难水解，无毒或低毒。例如乙二胺四甲叉磷酸在200℃的高温及1013kPa下仍能保持其活性；羧基乙叉二膦酸在250℃的高温下才分解。该类防垢剂效果好，药剂用量小，并兼具缓蚀作用。已广泛应用于油田水处理。

(4)氨基多羧酸盐。氨基多羧酸盐是一种热稳定性较好的防垢剂，如EDTA的使用温度可达到200℃。此类防垢剂主要是通过鳌合作用防垢，因此加入的量多，成本高，所以在大量用水的工业过程中使用受到限制。

(5)聚合物。无机磷酸盐和有机磷酸酯随时间增长和温度升高易水解生成正磷酸盐，遇钙离子则生成磷酸钙垢。有机膦酸类的防垢效果和使用温度皆优于无机磷酸盐和有机磷酸酯类，使用较普遍，但磷化合物对生态环境会带来不利影响(如所谓的过肥作用)。人们便把注意力转移到聚合物防垢剂上。聚合物类防垢剂包括天然物和合成聚合物两大类。天然聚合物防垢剂如淀粉、丹宁和木质素磺酸盐类等，因原料来源不一，产品质量不稳定，防垢效果不理想，因而使用受到了限制；合成聚合物防垢剂是一类低相对分子质量的聚合物，其防垢效果好，对热稳定，无毒，与其他药剂配伍性好，并可根据需要按高分子设计原理合成带多种功能团的聚合物，使其不仅具有良好的防垢效果，而且可以兼有优异的缓蚀性能。70年代以来，聚合物防垢剂发展很快，常用的合成聚合物防垢剂是以丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸(酐)、醋酸乙烯酯、丙烯酸羧烷酯酷、苯乙烯、磺化苯乙烯和丙烯酰胺等为原料合成的一元、二元和多元聚合物。近年以马来酸酐为主的一系列共聚物防垢剂发展较快，应用较广泛。水溶性聚合物的相对分子质量在一定的范围内才能有较好的性能，马来酸-醋酸乙烯酯-丙烯酸甲酯共聚物对CaCO3的阻垢率随着相对分子质量的增加而增加，相对分子质量分布窄的共聚物阻垢率较高。聚羧酸盐只具有阻垢性能，而具有羟基或磺酸基、酰胺基、膦酸基的聚羧酸盐水溶性聚合物不仅具有阻垢性能，还具有缓蚀功能，如膦化马来酸酐-丙烯酸共聚物，是一种同时具备阻垢和缓蚀功能的优良防垢剂。聚合物的组成对其性能有明显影响。一般共聚物要比均聚物具有更好的性能，如聚丙烯酸只有阻垢性能而丙烯酸/叔丁基丙烯酰胺共聚物既能将铁稳定在水中，同时在溶解氧存在下具有较好的阻垢性能，并且对Ca3(PO4)2的阻垢能力优于聚丙烯酸。水溶性聚合物是油田用防垢剂的主要成分之一，它与其他水处理剂复配可以产生协同效应。如马来酸-丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物与缓蚀阻垢剂(EDTMP)等复配对CaCO3、BaSO4的阻垢率大大高于单一阻垢剂的阻垢效果；有机膦酸与聚马来酸配等复配，对CaCO3防垢率比单一防垢剂均有所提高。水溶性聚合物防垢剂在油田已得到了广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种除垢剂腐蚀性能的测定方法，该方法能快速测试出除垢剂的腐蚀性能，且测试结果准确，测试步骤简单，大大降低了测试成本。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种除垢剂腐蚀性能的测定方法，包括以下步骤：

(a)首先，按实验要求用容量瓶先配好酸除垢剂溶液和缓蚀剂溶液，该溶液在实验当天配；

(b)然后，将试片先用滤纸擦干净，然后放入盛有沸程为60～90℃的丙酮的容器中，用脱脂棉除去试片表面油脂后，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水；取出试片放在滤纸上，用冷风吹干后再用滤纸将试片包好，储于干燥器中，放置1h后再取出测量尺寸和称量，精确到0.1mg；

(c)将配置好的酸除垢剂溶液和加了缓蚀剂的酸除垢剂溶液加到带塞子的玻璃瓶中；液面到瓶颈时挂入试片，用塞子将瓶口密封；

(d)将实验装置放置在恒温水浴锅中，在温度为50℃的条件下放置24h；将已达实验规定时间的试片取出，观察，立即用清水冲洗掉实验介质，并用滤纸擦干；

(e)将试片放入盛有沸程为60～90℃的丙酮的容器中，用脂棉除去试片表面油污后，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水，用镊子夹少量脱脂棉轻拭试片表面的腐蚀产物；从清洗液中取出试片，用自来水冲洗掉表面残酸后，立即将试片浸入氢氧化钠的溶液中，30s再用自来水冲洗，然后放于无水乙醇中浸泡5min清洗脱水两次；取出试片放在滤纸上，用冷风吹干，然后用滤纸将试片包好，储于干燥器中，放置1h后称量，精确到0.1mg；

(f)根据实验数据，通过下式计算出防垢剂的腐蚀速率：

$r_{\mathrm{corr}}=\frac{8.76\×{10}^4\×(m-m_1)}{S_1\×t\×\mathrm{\ρ}}$

式中r_corr——均匀腐蚀速率(mm/年)；

m——实验前的试片质量(g)；

m₁——实验后的试片质量(g)：

S₁——试片的总面积(cm²)；

t——挂片实验进行时间(h)；

ρ——试片材料的密度(g/cm³)。

综上所述，本发明的有益效果是：能快速测试出除垢剂的腐蚀性能，且测试结果准确，测试步骤简单，大大降低了测试成本。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

本发明涉及的一种除垢剂腐蚀性能的测定方法，包括以下步骤：

(a)首先，按实验要求用容量瓶先配好酸除垢剂溶液和缓蚀剂溶液，该溶液在实验当天配；

(b)然后，将试片先用滤纸擦干净，然后放入盛有沸程为60～90℃的丙酮的容器中，用脱脂棉除去试片表面油脂后，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水；取出试片放在滤纸上，用冷风吹干后再用滤纸将试片包好，储于干燥器中，放置1h后再取出测量尺寸和称量，精确到0.1mg；

(c)将配置好的酸除垢剂溶液和加了缓蚀剂的酸除垢剂溶液加到带塞子的玻璃瓶中；液面到瓶颈时挂入试片，用塞子将瓶口密封；

(d)将实验装置放置在恒温水浴锅中，在温度为50℃的条件下放置24h；将已达实验规定时间的试片取出，观察，立即用清水冲洗掉实验介质，并用滤纸擦干；

(e)将试片放入盛有沸程为60～90℃的丙酮的容器中，用脂棉除去试片表面油污后，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水，用镊子夹少量脱脂棉轻拭试片表面的腐蚀产物；从清洗液中取出试片，用自来水冲洗掉表面残酸后，立即将试片浸入氢氧化钠的溶液中，30s再用自来水冲洗，然后放于无水乙醇中浸泡5min清洗脱水两次；取出试片放在滤纸上，用冷风吹干，然后用滤纸将试片包好，储于干燥器中，放置1h后称量，精确到0.1mg；

(f)根据实验数据，通过下式计算出防垢剂的腐蚀速率：

$r_{\mathrm{corr}}=\frac{8.76\×{10}^4\×(m-m_1)}{S_1\×t\×\mathrm{\ρ}}$

式中r_corr——均匀腐蚀速率(mm/年)；

m——实验前的试片质量(g)；

m₁——实验后的试片质量(g)；

S₁——试片的总面积(cm²)；

t——挂片实验进行时间(h)；

ρ——试片材料的密度(g/cm³)。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.除垢剂腐蚀性能的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)首先，按实验要求用容量瓶先配好酸除垢剂溶液和缓蚀剂溶液；

(b)然后，将试片先用滤纸擦干净，然后放入盛有沸程为60～90℃的丙酮的容器中，用脱脂棉除去试片表面油脂后，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水；取出试片放在滤纸上，用冷风吹干后再用滤纸将试片包好，储于干燥器中，放置1h后再取出测量尺寸和称量，精确到0.1mg；

(c)将配置好的酸除垢剂溶液和加了缓蚀剂的酸除垢剂溶液加到带塞子的玻璃瓶中；液面到瓶颈时挂入试片，用塞子将瓶口密封；

(d)将实验装置放置在恒温水浴锅中，在50℃下放置24h；将已达实验规定时间的试片取出，观察，立即用清水冲洗掉实验介质，并用滤纸擦干；

(e)将试片放入盛有沸程为60～90℃的丙酮的容器中，用脂棉除去试片表面油污后，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水，用镊子夹少量脱脂棉轻拭试片表面的腐蚀产物；从清洗液中取出试片，用自来水冲洗掉表面残酸后，立即将试片浸入氢氧化钠的溶液中，30s再用自来水冲洗，然后放于无水乙醇中浸泡5min清洗脱水两次；取出试片放在滤纸上，用冷风吹干，然后用滤纸将试片包好，储于干燥器中，放置1h后称量，精确到0.1mg；

(f)根据实验数据，通过下式计算出防垢剂的腐蚀速率：

$r_{\mathrm{corr}}=\frac{8.76\×{10}^4\×(m-m_1)}{S_1\×t\×\mathrm{\ρ}}$

式中r_corr——均匀腐蚀速率(mm/年)；

m——实验前的试片质量(g)；

m₁——实验后的试片质量(g)；

S₁——试片的总面积(cm²)；

t——挂片实验进行时间(h)；

ρ——试片材料的密度(g/cm³)。