CN110749632A - 一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备及方法。设备包括釜式容器和从釜式容器顶部的插口插入的四电极线性极化电阻探针，且四电极线性极化电阻探针包括工作电极、辅助电极、参比电极和沉积物下腐蚀模拟电极。利用四电极线性极化电阻探针中的工作电极和沉积物下腐蚀模拟电极可以实时测定不同参数下的沉积物溶液中的缓蚀剂的适用范围，适用于多种不同工况条件下的腐蚀情况的测定。

Description

一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备及方法

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备及方法。

背景技术

石油石化行业中，经常会遇到异种金属或同种金属的不同部位处于同一电解质溶液中发生电偶腐蚀的现象，其原因在于两者电极电位的不同。由于电极电位差异，构成宏电池，产生电偶电流，使电位较低的金属(阳极)溶解速度增加，电位较高的金属(阴极)溶解速度减小，即阴极受到阳极保护。

当金属浸没于电解质溶液中，且表面局部覆盖有沙土、泥垢等物质时，被覆盖部分的金属电极电位会高于裸露部分，此时会形成电偶腐蚀，裸露部分的金属腐蚀加速。与此相对应，当金属表面局部覆盖有腐蚀性盐类(例如氯化铵)时，被覆盖部分的金属电极电位会低于裸露部分，此时被覆盖部分的金属腐蚀加速。当形成“大阴极－小阳极”的腐蚀环境时，电偶腐蚀效应明显，对于石油石化生产具有极为不利的影响。

工业中缓解腐蚀常用的工艺防腐方法为添加缓蚀剂。缓蚀剂具有一定成膜性能，亦即能够在金属表面形成一层隔绝腐蚀性介质的保护层。然而，在具有电偶腐蚀的情况下，缓蚀剂的作用效果与常规情况不同，具体影响如下：部分缓蚀剂吸附在沉积物表面，降低有效缓蚀剂浓度；沉积物阻碍缓蚀剂向金属表面的传递，沉积物下方的金属由于未接触到缓蚀剂，会发生明显的电偶腐蚀；沉积物下方局部介质组成的变化，对缓蚀剂的缓蚀效果造成影响。

即便是同一类型的沉积物，沉积物的厚度、沉积物覆盖面所占比例都对缓蚀效果具有影响，而添加缓蚀剂的量、环境温度、介质成分及pH值等也是缓蚀剂评价过程中需要着重考察的影响因素。

常规缓蚀剂的评价方法中，利用缓蚀剂的缓蚀率作为考量指标，只能体现金属在添加缓蚀剂前后的失重变化情况，而不能反映缓蚀剂是否抑制了沉积物下的腐蚀程度。国内也有利用电化学方法进行沉积物下金属腐蚀特性的研究，但多数采用的是传统的三电极方法，其中所采用的沉积物下模拟电极具有一定弊端。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备及方法。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备，设备包括釜式容器和从釜式容器顶部的插口插入的四电极线性极化电阻探针，且四电极线性极化电阻探针包括工作电极、辅助电极、参比电极和沉积物下腐蚀模拟电极。

在可选的实施方式中，釜式容器包括夹套；夹套包围在釜式容器的器壁上；夹套用于容纳循环流入的流体，使釜式容器内达到预设的温度。

在可选的实施方式中，设备还包括液体入口、缓蚀剂入口和气体入口；从气体入口插入气体通入管路，且气体通入管路插入釜式容器中的一端与分散头相连。

在可选的实施方式中，设备还包括压力表、泄压阀、热电偶和搅拌装置，压力表与泄压阀设置于釜式容器的顶部，热电偶和搅拌装置分别从釜式容器顶部设置的多个插口插入。

在可选的实施方式中，沉积物下腐蚀模拟电极包括电极棒，电极棒的底端设置有用于承载电极金属块且与电极棒导通的底座，底座的上表面设置有承载盖固定台，承载盖固定台的外部套设有沉积物承载盖，沉积物承载盖的上表面设置有使缓蚀剂能够进入到沉积物承载盖内部的孔洞。

在可选的实施方式中，承载盖固定台上部的沉积物承载盖内部设置有电极金属块，使用树脂将电极金属块固定在承载盖固定台的中间，且树脂大小与承载盖固定台的尺寸一致，电极金属块的底部与承载盖固定台上表面的多个金属凸点活动接触连接，电极金属块顶部露出的表面积根据待考察环境中沉积物覆盖面积所占的比例确定。

在可选的实施方式中，电极棒内部设置有导线，电极棒内部的导线通过圆柱形底座和承载盖固定台，与承载盖固定台表面的金属凸点以及电极金属块连接形成电子通路。

第二方面，本发明实施例还提供一种利用上述设备评价缓蚀剂性能的方法，方法包括：

向评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备的釜式容器中注入流体介质，沉积物下腐蚀模拟电极的沉积物承载盖内部的沉积物承载空间内注入沉积物及流体介质，测定沉积物下腐蚀模拟电极的腐蚀速率和电偶电流密度；

从缓蚀剂入口加入缓蚀剂，测定沉积物下腐蚀模拟电极的腐蚀速率、电偶电流密度和相对参比电极的电偶电极电位，分别绘制腐蚀速率与时间的曲线图、电偶电流密度与时间的曲线图以及电偶电极电位与时间的曲线图，根据以上的曲线图的变化规律，得出缓蚀剂的适用范围。

在可选的实施方式中，还包括：将流体介质装入釜式容器中，密封釜式容器；

根据预设的评价需求确定是否通入腐蚀性气体或者惰性气体，以形成评价溶液；

设置釜式容器的搅拌速率在预设范围内，以搅拌釜式容器内的流体介质；

向釜式容器的夹套中注入循环流体，使釜式容器中的流体介质的温度达到预设温度；

记录四电极线性极化电阻探针的腐蚀速率、电偶电流密度和电偶电极电位随时间的变化值。

在可选的实施方式中，还包括：改变沉积物溶液的参数，测定不同参数的沉积物溶液下的缓蚀剂的适用范围；

优选的，沉积物溶液的参数包括沉积物厚度、沉积物覆盖面积比例、缓蚀剂添加量、温度、流速、腐蚀介质含量及比例中的至少一种。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备及方法。评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备包括釜式容器和从釜式容器顶部的插口插入的四电极线性极化电阻探针，且四电极线性极化电阻探针包括工作电极、辅助电极、参比电极和沉积物下腐蚀模拟电极。利用四电极线性极化电阻探针中的工作电极和沉积物下腐蚀模拟电极可以实时测定不同参数下的沉积物溶液中的缓蚀剂的适用范围，适用于多种不同工况条件下的腐蚀情况的测定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中的用于评价含沉积物溶液中缓蚀剂性能的设备的示意图；

图2为本发明实施例1中的UDC电极的示意图；

图3为本发明实施例1中的UDC电极局部细节图；

图4为本发明实施例3中的腐蚀速率与时间的曲线图；

图5为本发明实施例3中的电偶电极电位与时间的曲线图；

图6为本发明实施例4中的腐蚀速率与时间的曲线图；

图7为本发明实施例4中的电偶电极电位与时间的曲线图；

图8为本发明实施例5中的腐蚀速率与时间的曲线图。

附图编号：1－釜式容器；2－泄压阀；3－辅助电极；4－沉积物下腐蚀模拟电极(简称UDC电极)；5－工作电极；6－压力表；7－磁子；8－参比电极；9－热电偶；10－气体入口；11－液体入口；12－缓蚀剂入口；13－沉积物承载盖；14－电极金属块；15－承载盖固定台；16－沉积物承载空间；17－树脂；18－底座；19－承载盖固定台上表面；20－金属凸点，21－孔洞，22－电极棒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

参见图1所示，一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备，设备包括釜式容器1和从釜式容器顶部的插口插入的四电极线性极化电阻探针，且四电极线性极化电阻探针包括工作电极5、辅助电极3、参比电极8和UDC电极4。

进一步的，上述釜式容器1包括夹套；夹套包围在釜式容器1的器壁上；夹套用于容纳循环流入的流体，使釜式容器1内达到预设的温度。

进一步的，上述设备还包括气体入口10、液体入口11和缓蚀剂入口12；从气体入口10插入气体通入管路，且气体通入管路插入釜式容器1中的一端与分散头相连；气体通入管路和分散头用于通入腐蚀性气体或者惰性气体。

上述的气体入口10适用于含气体的评价环境，如油气田中含酸性气的管道，通过与压力表6、泄压阀2的配合使用，达到模拟现场工况的效果。此外，该气体入口10还可作为除氧或补充氧气之用。若评价环境为常压，则评价试验开展时入口可使用胶塞封闭。

上述的液体入口11可向包围在釜式容器1的器壁上的夹套内通入循环水(还可以为油或冷冻剂等物质)等液体，使釜式容器1的夹套内用于盛载溶液并保证一定压力，夹套内可通入11－循环水(还可以为油或冷冻剂等物质)以确保釜内维持实际工况环境下的流体介质的温度。

上述的缓蚀剂入口12用于向釜中添加一定量的缓蚀剂，此项亦可为自动定量加料设施。

进一步的，设备还包括压力表6、泄压阀2、热电偶9和搅拌装置，压力表6与泄压阀2设置于釜式容器1的顶部，热电偶9和搅拌装置分别从釜式容器顶部设置的多个插口插入。

上述釜式容器1具有密封性，并且含有多个插口，用于插入评价缓蚀剂成膜性能所需的设备。

上述的压力表6用于检测釜式容器1内的压力值，泄压阀2用于当釜式容器1内的压力值超出预设值时，释放釜式容器1内的压力，以使釜式容器1内的压力值达到预设值；热电偶9用于测量釜式容器1内的温度，沉积物下腐蚀模拟电极可以测定不同参数下的沉积物溶液中的缓蚀剂的适用范围。

上述泄压阀2适用于带压的评价环境，与压力表6配合使用，当压力表6示数超过评价所需的压力时，可手动或通过爆破片泄压。

上述热电偶9通常为是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质(相当于釜式容器1)的温度，热电偶亦可为温度计等同等功能的配件。

上述的搅拌装置为搅拌桨或者磁力搅拌设备；搅拌桨从对应的插口插入釜式容器1中；磁力搅拌设备包括磁子7和基底，磁子7放置于釜式容器1的底部，釜式容器1放置于基底的托盘上，基底用于产生旋转磁场，带动磁子7转动。磁力搅拌设备的工作原理是：釜式容器1放置于基底的托盘上，基底产生旋转磁场，带动釜式容器1中的磁子7转动，磁子7转动后相当于搅拌浆的作用，使整个流体介质混合均匀；通常情况下磁力搅拌设备适合于溶液不太粘稠然且需要持续搅拌的液体。

进一步的，参见图2所示，UDC电极4包括电极棒22，电极棒22的底端设置有用于承载电极金属块14且与电极棒导通的底座18，底座18的上表面设置有承载盖固定台15，承载盖固定台15的外部套设有沉积物承载盖13，沉积物承载盖的上表面设置有使缓蚀剂能够进入到沉积物承载盖内部的孔洞21。

通过将包含沉积物及流体介质的溶液注入到沉积物承载盖13内部的沉积物承载空间16内，就可以单独对实际工况环境下的腐蚀情况进行模拟，对于含沉积物的溶液而言，针对特定工况环境，通过改变缓蚀剂类型及添加量，可以评价得出适宜的缓蚀剂及用量；针对非特定工况环境，或变化工况环境，通过改变腐蚀性介质浓度、沉积物厚度、温度等参数，可以评价缓蚀剂的适用范围，并且可用于腐蚀性较强的评价环境的模拟；针对沉积物下腐蚀模拟电极而言，由于其构造简单，成本低，沉积物下模拟电极可随时更换，采用四电极方法，还可以避免电极间的干扰。

进一步的，参见图2和3所示，承载盖固定台15上部的沉积物承载空间16内设置有电极金属块14，使用树脂17将电极金属块14固定在承载盖固定台15的中间，树脂17大小与承载盖固定台15的尺寸保持一致，电极金属块14的底部与承载盖固定台上表面19上的多个金属凸点20活动接触连接，电极金属块14顶部露出的表面积根据待考察环境中沉积物覆盖面积所占的比例确定。

利用树脂17将电极金属块14固定在承载盖固定台15上部的沉积物承载空间16内，使用树脂17将电极金属块14固定在承载盖固定台15的中间，且电极金属块14的底部与承载盖固定台上表面19上的多个金属凸点20活动接触连接，电极金属块14顶部露出的表面积根据待考察环境中沉积物覆盖面积所占的比例确定，这是由于：承载盖固定台15为聚四氟乙烯或树脂、陶瓷等绝缘材质，电极金属块14底部与承载盖固定台上表面19上的多个金属凸点20活动接触连接形成电子导通路，电极金属块14顶部露出的表面积根据待考察环境中沉积物覆盖面积所占的比例确定，可以实时模拟实际的工况环境，达到更加精确测定的目的。

进一步的，电极棒22内部设置有导线，电极棒内部的导线通过底座18和承载盖固定台15，与承载盖固定台上表面19上的金属凸点20以及电极金属块14连接形成电子通路，方便UDC电极测定电极金属块在含沉积物的溶液中，加入缓蚀剂前后的腐蚀速率、电极电流密度和相对参比电极的电极电位的变化情况。

上述沉积物下腐蚀模拟电极可以独立地对沉积物溶液的腐蚀性能进行测试，在测试的过程中，沉积物下腐蚀模拟电极与工作电极配合，可以实时模拟实际的工况环境，如实际工况环境下，有部分的部件被腐蚀，部分未被腐蚀，利用本发明实施例中的四电极线性极化电阻探针中两个电极就可以模拟真实的工况环境，有利于精确测定缓蚀剂对于腐蚀部位的缓蚀作用的适用范围，沉积物下模拟电极可随时更换，沉积物溶液中的待考察参数也方便调节，可用于腐蚀性较强的评价环境，适用范围广。

实施例2

一种利用实施例1中的评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备对含沉积物的溶液中缓蚀剂性能进行评价的方法，包括以下步骤：

确定待考察环境中沉积物覆盖面积所占的比例，进而对UDC电极4内部的电极金属块14的表面积进行调节，此后使用树脂17将电极金属块14固定在中间，树脂17大小与UDC电极4底座尺寸保持一致。将UDC电极4上方盖内充填待评价环境中的沉积物，充填密度依据现场环境决定。UDC电极4准备完毕后复位，调节磁子7使流体线速接近工况条件，开始电化学试验测定，利用线性极化电阻(LPR)的方法测定工作电极5和UDC电极4的腐蚀速率，利用零电阻电流计(ZRA)测定电偶电流密度。

试验开展2h后，从缓蚀剂入口12向釜式容器1中添加一定量的缓蚀剂。工作电极5和UDC电极4在相应开路电位上施加一定的极化电位，以扫描时间1min为基准，确定扫描速率。在测定电偶电流密度的同时，测定相对参比电极8的电偶电极电位。腐蚀速率、电偶电流密度、电偶电极电位每10min取一次，直至实验结束(试验总时长控制在20h左右)。

如需考察缓蚀剂的适宜操作条件，可改变参数(如沉积物厚度、沉积物覆盖面积比例、缓蚀剂添加量、温度、流速、腐蚀介质含量及比例等)，重复上述操作。

对于含沉积物溶液的环境，进行添加缓蚀剂之前的腐蚀速率考察，是为了更好地观察缓蚀剂通过沉积物扩散到金属表面的能力，也就是需要多久腐蚀速率才能降下来，这也是评价指标之一。而后在含沉积物的环境中，添加缓蚀剂之后的腐蚀速率考察，进一步评价得出缓蚀剂在含沉积物的溶液中的适用范围。

实施例3

某高酸性天然气田集输管线经常腐蚀泄露，为筛选合适的缓蚀剂，开展评价试验。输送的3.5MPa天然气中含有酸性气(CO₂：9vol％、H₂S：15vol％)，少量水(0.1wt％)和泥沙，介质总流速4m/s。对失效的弯头进行分析发现，腐蚀部位位于沉积物下方，沉积物厚度约为3mm，覆盖金属面积占比约1.3％。

按照工况条件，组装好仪器，参比电极采用Ag/AgCl电极，制作好UDC电极内的电极金属块，均匀覆盖好现场获取的沉积物。针对工况条件进行分析可知，弯管接触到的液体介质为饱和的酸性水溶液。因此，试验中加入1L蒸馏水，并依次通入H₂S、CO₂保压0.5h，直至压力不再下降，随后补充H₂S、CO₂使系统压力分别至0.315MPa、0.84MPa，最后补高纯N₂至总压3.5MPa。评价试验考察缓蚀剂A和B，浓度为100μg/g。

按照本发明实施例1提供的步骤开展试验，得到的腐蚀速率和电偶电极电位随时间的变化趋势如图4、图5所示。试验结果证明，在添加缓蚀剂后，UDC电极的腐蚀速率都出现瞬增，但缓蚀剂B能够较快地恢复到较低的数值，同时，UDC电极的电偶电极电位(相对Ag/AgCl电极)在添加了缓蚀剂后均出现显著升高，但添加缓蚀剂B后电位稳定较快，且值更高。综上，对于该工况缓蚀剂B的效果更好。

以上的实施例中，在溶液中加入缓蚀剂之后，腐蚀速率出现短暂的上升，是由于：缓蚀剂在含沉积物的溶液中溶解后会首先吸附在沉积物上，造成UDC电极表面没有缓蚀剂，而工作电极有缓蚀剂覆盖。此时UDC电极成为阳极，而工作电极成为阴极，造成所监测的UDC电极出现更快溶解，腐蚀速率突然升高。然而，随着时间进行，缓蚀剂通过沉积物并逐渐扩散到沉积物下表面的金属上吸附，缓蚀性能逐渐在UDC电极上显示出来，腐蚀速率降低。待腐蚀速率下降到平稳阶段时，根据测定的参数，绘制出的曲线可以得出溶液在添加缓蚀剂前后的变化情况，即缓蚀剂在溶液中的所起的作用。

实施例4

某炼化企业焦化分馏塔顶挥发线频繁出现结盐堵塞现象，经分析，结垢物质为氯化铵。为避免垢下腐蚀的发生，企业采取注水和注剂操作，但选用的缓蚀剂C适宜使用量未知。缓蚀剂注剂点处操作温度为125℃，压力0.15MPag，介质流速6m/s。

根据工艺流程，将注剂点处的液相物质简化为液化气和石脑油的混合物。UDC电极内覆盖湿度为65％的氯化铵，厚度13mm，UDC内的电极金属块的表面积与工作电极的比例约1.3％。按照工况条件准备好试验后，考察缓蚀剂注入量为10μg/g和100μg/g对腐蚀相关参数的影响。

按照本发明实施例2提供的步骤开展试验，试验得到的腐蚀速率和电偶电流密度随时间的变化趋势如图6、图7所示。试验结果表明，添加10μg/g和100μg/g浓度的缓蚀剂后，腐蚀速率均会有一定程度的升高，2h后基本恢复到最低值，添加100μg/g浓度的缓蚀剂稳定后腐蚀速率相对更低。电偶电流密度在添加缓蚀剂后出现跃升，1h后基本恢复至较低的状态，缓蚀剂浓度的影响并不是十分明显。因此，添加10μg/g已经能够较好地控制腐蚀，具体剂量的选择可依据经济指标和缓蚀效果综合考量。

实施例5

某煤化工企业汽提塔顶水冷器出现严重结垢现象，垢下局部腐蚀明显，厂家提供两种缓蚀剂(编号D和E)可供选择，建议添加量为100μg/g。经化验分析得知，垢物为CaCO₃与MgCl₂·6H₂O的混合物，MgCl₂·6H₂O占比0.13％，垢物覆盖金属表面积占总面积的85％，垢物平均厚度约8mm。该水冷器水侧平均温度49℃，压力为常压，水流速1.8m/s。水中含有的主要离子如表1所示。

表1水冷器水中离子种类及含量

离子类型	Ca<sup>2+</sup>	Mg<sup>2+</sup>	SO<sub>4</sub><sup>2－</sup>	Cl<sup>－</sup>
					含量/(μg·g<sup>－1</sup>)	72.4	56.3	476	25.8

按照工况条件，组装好仪器，制作好UDC电极内的电极金属块，将现场取回的垢物均匀覆盖在电极金属块表面。依据分析结果配制好水溶液加入到釜中。按照本发明提供的步骤开展试验，其中缓蚀剂的添加量为20μg/g。

按照本发明实施例3提供的步骤开展试验，得到的腐蚀速率随时间的变化趋势如图8所示。试验结果表明，添加缓蚀剂后腐蚀速率出现瞬时骤增，缓蚀剂D能够在1.5h内将腐蚀速率降低至0.8mm/a左右，随后一直维持稳定；而缓蚀剂E能够在5h内将腐蚀速率降低至0.25mm/a左右，随后维持稳定。因此，缓蚀剂D作用效果显现较快，渗透沉积物的能力较强，能够在相对较短的时间内减缓垢下腐蚀，但最终腐蚀速率相对较高。相反，缓蚀剂E虽透渗透沉积物的速度较慢，但渗透之后能够更好地缓解腐蚀。两种缓蚀剂各有优势，可依据具体需求进行选择。

对比例1

采用常见的三电极探针进行检测，以沉积物为隔离层，考察缓蚀剂渗透通过沉积物的能力，以此评价缓蚀剂作用于含沉积物溶液的缓蚀效果。此试验方法是间接考察，不能体现含沉积物溶液中金属的电偶作用，并且评价过程较为缓慢，不能确定缓蚀剂生效的起始时间，亦不能考察缓蚀剂浓度对缓蚀效果的影响。

综上，本发明公开了一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备及方法。设备包括釜式容器、四电极线性极化电阻探针、压力表、泄压阀和热电偶；釜式容器的顶部设置有多个插口；四电极线性极化电阻探针和热电偶分别从对应的插口插入釜式容器中，压力表与泄压阀设置于釜式容器的顶部，四电极线性极化电阻探针包括工作电极、辅助电极、参比电极和沉积物下腐蚀模拟电极，沉积物下腐蚀模拟电极可以测定不同参数下的沉积物溶液中的缓蚀剂的适用范围。

利用上述设备评价缓蚀剂性能的方法，包括以下步骤：

向评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备的釜式容器中注入流体介质，沉积物下腐蚀模拟电极的沉积物承载盖内部的沉积物承载空间内注入沉积物及流体介质，测定沉积物下腐蚀模拟电极的腐蚀速率和电偶电流密度；

从缓蚀剂入口加入缓蚀剂，测定沉积物下腐蚀模拟电极的腐蚀速率、电偶电流密度和相对参比电极的电偶电极电位，分别绘制腐蚀速率与时间的曲线图、电偶电流密度与时间的曲线图以及电偶电极电位与时间的曲线图，根据以上的曲线图的变化规律，得出缓蚀剂的适用范围。

可见，本发明实施例中对于含沉积物溶液中缓蚀剂性能的评价方法利用的是电化学试验原理，考察指标为：工作电极和沉积物电极的腐蚀速率、以及耦合电极的电极电流密度和电极电位在添加缓蚀剂前后的变化情况。针对特定工况环境，通过改变缓蚀剂类型及添加量，可以评价得出适宜的缓蚀剂及用量；针对非特定工况环境，或变化工况环境，通过改变腐蚀性介质浓度、沉积物厚度、温度等参数，可以评价缓蚀剂的适用范围。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下的有益效果：

1)、构造简单，成本低，沉积物下模拟电极可随时更换；

2)、待考察参数可方便调节，如沉积物厚度、沉积物覆盖面积比例等；

3)、采用四电极方法，避免电极间的干扰；

4)、适用范围广，可用于腐蚀性较强的评价环境。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备，其特征在于，所述设备包括釜式容器和从所述釜式容器顶部的插口插入的四电极线性极化电阻探针，且所述四电极线性极化电阻探针包括工作电极、辅助电极、参比电极和沉积物下腐蚀模拟电极。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述釜式容器包括夹套；所述夹套包围在所述釜式容器的器壁上；所述夹套用于容纳循环流入的流体，使所述釜式容器内达到预设的温度。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括液体入口、缓蚀剂入口和气体入口；从所述气体入口插入气体通入管路，且所述气体通入管路插入所述釜式容器中的一端与分散头相连。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括压力表、泄压阀、热电偶和搅拌装置，所述压力表与所述泄压阀设置于所述釜式容器的顶部，所述热电偶和所述搅拌装置分别从所述釜式容器顶部设置的多个插口插入。

5.根据权利要求1－4中任一项所述的设备，其特征在于，所述沉积物下腐蚀模拟电极包括电极棒，所述电极棒的底端设置有用于承载电极金属块且与电极棒导通的底座，所述底座的上表面设置有承载盖固定台，所述承载盖固定台的外部套设有沉积物承载盖，所述沉积物承载盖的上表面设置有使缓蚀剂能够进入到沉积物承载盖内部的孔洞。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述承载盖固定台上部的沉积物承载盖内部设置有电极金属块，使用树脂将电极金属块固定在承载盖固定台的中间，且树脂大小与承载盖固定台的尺寸一致，所述电极金属块的底部与所述承载盖固定台上表面的多个金属凸点活动接触连接，所述电极金属块顶部露出的表面积根据待考察环境中沉积物覆盖面积所占的比例确定。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述电极棒内部设置有导线，所述电极棒内部的导线通过底座和承载盖固定台，与承载盖固定台表面的金属凸点以及电极金属块连接形成电子通路。

8.一种利用权利要求1－7中任一项所述的设备评价缓蚀剂性能的方法，其特征在于，所述方法包括：

向所述评价含沉积物的溶液中缓蚀剂性能的设备的釜式容器中注入流体介质，所述沉积物下腐蚀模拟电极的沉积物承载盖内部的沉积物承载空间内注入沉积物及流体介质，测定沉积物下腐蚀模拟电极的腐蚀速率和电偶电流密度；

从缓蚀剂入口加入缓蚀剂，测定沉积物下腐蚀模拟电极的腐蚀速率、电偶电流密度和相对参比电极的电偶电极电位，分别绘制腐蚀速率与时间的曲线图、电偶电流密度与时间的曲线图以及电偶电极电位与时间的曲线图，根据以上的曲线图的变化规律，得出缓蚀剂的适用范围。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：将所述流体介质装入所述釜式容器中，密封所述流体介质；

根据预设的评价需求确定是否通入腐蚀性气体或者惰性气体，以形成评价溶液；

设置所述釜式容器的搅拌速率在预设范围内，以搅拌所述釜式容器内的流体介质；

向所述釜式容器的夹套中注入循环流体，使所述釜式容器中的流体介质的温度达到预设温度；

记录所述四电极线性极化电阻探针的腐蚀速率、电偶电流密度和电偶电极电位随时间的变化值。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：改变沉积物溶液的参数，测定不同参数的沉积物溶液下的缓蚀剂的适用范围；

优选的，所述沉积物溶液的参数包括沉积物厚度、沉积物覆盖面积比例、缓蚀剂添加量、温度、流速、腐蚀介质含量及比例中的至少一种。

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