咪唑啉衍生物与硫脲对X65钢在惰性沉积物垢下腐蚀的缓蚀机理研究

doi:10.11902/1005.4537.2025.063

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2025.063

盖明月² 张静^1,
2 王崇坤² 李秀美²

1. 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室
2. 中国海洋大学化学化工学院

Corrosion inhibition mechanism study on corrosion of X65 steel under inert deposit scale by imidazoline derivatives and thiourea

引用本文:

盖明月张静王崇坤李秀美. 咪唑啉衍生物与硫脲对X65钢在惰性沉积物垢下腐蚀的缓蚀机理研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.063.

全文: PDF(2622 KB)

摘要: 针对在 CO2 饱和油田采出水中由于惰性沉积物引起的 X65 钢的垢下腐蚀问题，通过电化学分析和表面分析等手段研究了烷基咪唑啉（IM）、硫脲（TU）及两者复配缓蚀剂（TU/IM）对 SiO2 和 CaCO3 惰性沉积物下 X65钢的缓蚀行为。结果表明：在两种惰性沉积物下，缓蚀效率均为η（TU/IM） > η（TU） > η（IM）。IM 难以在两种沉积物下形成连续的保护性缓蚀剂膜，且会加速 SiO2 垢下金属的腐蚀，缓蚀性能较差。TU 是抑制阴极和阳极反应的混合缓蚀剂，TU 中的 S 原子与 Fe 原子的空 d 轨道形成配位化学键，成为富电子区，形成的 Fe-S 键增强了缓蚀剂膜层的稳定性与保护性。IM 与 TU 复配后存在良好的协同作用，TU 依靠良好的扩散性和吸附性能形成了第一层吸附膜，IM 则提供疏水链成为第二层吸附膜，因此有更优异的缓蚀效果。

关键词 ：咪唑啉衍生物, 惰性沉积物, 垢下腐蚀, 协同作用, 吸附膜

Abstract：To solve the problem of Under-deposit corrosion of X65 steel caused by inert deposits in CO2-saturated oilfield-produced water, the corrosion inhibition behaviors of alkyl imidazolines (IM), thiourea (TU) and their compound corrosion inhibitors (TU/IM) on X65 steel under SiO2 and CaCO3 inert deposits were investigated using electrochemical analysis and surface analysis. The results show that the corrosion inhibition efficiency is η (TU/IM) > η (TU) > η (IM) under both inert deposits. IM makes it difficult to form a continuous protective corrosion inhibitor film under both deposits and accelerates the corrosion of metal under the SiO2 scale, which is poor in corrosion inhibition performance. TU is a mixed corrosion inhibitor that inhibits cathodic and anodic reactions, and the S atoms in TU form a coordination bond with the empty d orbitals of Fe atoms, which becomes an electron-rich region. TU is a mixed corrosion inhibitor that inhibits cathodic and anodic reactions, the S atoms in TU form coordination bonds with the empty d orbitals of Fe atoms and become electron-rich regions, and the Fe-S bonds formed enhance the stability and protection of the corrosion inhibitor film layer, and the synergistic effect exists after the compounding of IM and TU, as TU forms the first adsorption film by good diffusibility and adsorption, and IM provides hydrophobic chains to become the second adsorption film, which leads to a more superior effect of corrosion inhibition.

Key words： Imidazoline derivatives Inert deposits Under-deposit corrosion Synergistic effects Adsorption films

收稿日期: 2025-02-25

ZTFLH:

TG174

基金资助:山东省自然科学基金

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