Page 27 - 腐蚀与防护2024年第十一期

肖 艳, 等: 核电厂闭式冷却水系统中烯基胺乙基咪唑啉的缓蚀性能

显变化, 此时磷酸钠的缓蚀率可达 99.9% 以上, 缓 模拟 CCW 系统工况下, 咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果

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蚀效果明显; 当磷酸钠的质量分数为 300 m gk g 与 CCW 系统常用的磷酸钠缓蚀剂相当, 且前者所
时, 腐蚀速率甚至出现负值即腐蚀后质量增加, 此时 需的添加量更少。
由腐蚀速率计算得到的缓蚀率大于100% 。推测发 2.2 腐蚀形貌
生该现象的原因为磷酸根与碳钢腐蚀产生的铁离子 图3为在不同含量磷酸钠溶液中浸泡后 20G
结合, 在金属表面形成修复氧化膜。在除盐水中添 碳钢的表面形貌。在无缓蚀剂条件下, 20G 碳钢表
加咪唑啉后, 咪唑啉的缓蚀效果快速显现, 当除盐水 面呈现大范围的不规则凹陷, 见图 3 ( a ); 当磷酸盐

中咪唑啉质量分数为 30m gk g 时, 20G 碳钢的腐 质量分数为 75m gk g 时, 20G 碳钢表面腐蚀产物

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蚀速率小于0.20mm / a , 缓蚀率超过99.0% ; 当咪唑 较少, 但出现均匀腐蚀痕迹; 当磷酸盐质量分数为

啉质量分数提高至 60m gk g 时, 腐蚀速率进一步 150m gk g 及以上时, 20G 碳钢表面平整, 基本无腐
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降低, 此时缓蚀率大于99.9% , 与添加75m gk g 磷 蚀产物, 砂纸打磨残留的划痕清晰可见。以上结果
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酸钠时的缓蚀效果接近。继续提高咪唑啉含量, 腐 说明添加磷酸钠后, 20G 碳钢的腐蚀得到有效缓解,
蚀速率和缓蚀率的变化都不大。以上结果表明, 在 且随着磷酸钠含量增加, 缓蚀效果愈发明显。

图3 在不同含量磷酸钠溶液中浸泡后20G碳钢的表面形貌

Fi g .3 Surfacemor p holo gy of20GcarbonsteelimmersedinsolutionwithdifferentconcentrationsofTSP

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图4为在不同含量咪唑啉溶液中浸泡后 20G 3 00m gk g 磷酸钠溶液中, 20G 碳钢的钝化电流密

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碳钢的表面形貌。当咪唑啉质量分数为 30m gk g 度更低; 在含 75 、 150 、 300 m gk g 磷酸钠溶液中,
时, 在20G 碳钢表面可见腐蚀产物附着, 腐蚀深度 20G 碳钢的自腐蚀电位分别为 -0.460 、 -0.390 、

相较于无缓蚀剂条件明显减小; 当咪唑啉质量分数 -0.280V 。由图5 ( b ) 可见: 在含咪唑啉缓蚀剂的

超过60m gk g 时, 20G 碳钢表面平整度提高, 腐蚀 溶液中, 随着咪唑啉含量升高, 极化曲线形状未改
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痕迹减轻。从腐蚀形貌分析可知, 在模拟 CCW 系 变, 这表明咪唑啉缓蚀剂的加入只能抑制腐蚀反应
统工况下, 咪唑啉能够起到很好的缓蚀作用。 的发生, 但不会改变腐蚀反应机理; 当咪唑啉质量分

2.3 极化曲线 数由30m gk g 依次升高至60 、 150 、 300m gk g 时,

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图 5 为在不同含量缓蚀剂溶液中 20G 碳钢的 20G 碳 钢 的 自 腐 蚀 电 位 正 移, 分 别 为 -0.226 、
极化曲线。由图5 ( a ) 可见: 在含75m gk g 磷酸钠 -0.224 、 -0.223 、 -0.154V , 同时腐蚀电流密度减

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溶液中20G 碳钢无钝化区间, 而在含150m gk g 和 小。咪 唑 啉 缓 蚀 剂 在 测 试 环 境 中 表 现 出
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300m gk g 磷酸钠溶液中有明显的钝化区, 且在 阳 极型缓蚀剂的典型特征 [ 15-16 ] , 可通过控制材料表
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