对SY/T 5273-2000标准中腐蚀速率或缓蚀率计算的认识和建议

杜国佳 李梦书

中国石油西南油气田分公司天然气研究院（四川成都610213）

对SY/T 5273-2000标准中腐蚀速率或缓蚀率计算的认识和建议

杜国佳 李梦书

中国石油西南油气田分公司天然气研究院（四川成都610213）

采用缓蚀剂防腐，是一种经济、方便、有效的防护措施，腐蚀速率或缓蚀率是缓蚀剂的重要性能指标，评价的主要依据是石油天然气行业标准SY/T 5273-2000。该标准中腐蚀速率或缓蚀率的计算，未考虑酸洗空白失重。通过评价试验结果证明，如果不考虑酸洗空白失重,计算出的腐蚀速率偏大,缓蚀率偏小,人为地夸大了腐蚀、缩减了缓蚀剂的防护效果。

腐蚀速率缓蚀率空白失重

1 缓蚀剂在油气开采过程中的作用

美国ASTM-G15-76标准把缓蚀剂定义为：“缓蚀剂是一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中，即可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物”。因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。

在油气田生产过程中，含有H2S、CO2的卤水随油气流产出，对油气井的油管、套管、输油管线等金属材质产生较大的腐蚀。特别是在开发的中后期，出水量加大，腐蚀更为严重，已经威胁着油气田的正常生产。采用缓蚀剂进行防腐，是一种经济、方便、有效的防护措施，在国内外油气田防腐中的得到广泛的应用。

2 评价缓蚀剂性能的方法

衡量缓蚀剂性能优劣的重要质量指标是腐蚀速率或缓蚀率。目前国内评价缓蚀剂性能主要依据石油天然气行业标准SY/T 5273-2000《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》中规定的方法[1]。

3 对标准“SY/T 5273-2000”有关章节的认识和商榷性建议

标准中关于腐蚀速率和缓蚀率的测定方法为：将已称量的金属试片分别挂人已加和未加缓蚀剂的试验介质中，在规定条件下浸泡到一定的时间，然后取出试片，经清洗干燥处理后称量，根据试片的质量损失分别计算出均匀腐蚀速率和缓蚀率。

均匀腐蚀速率为：

式中rcorr—均匀腐蚀速率，mm/a；

m—试验前的试片质量，g；

mt—试验后的试片质量，g；

S1—试片的总面积，cm2；

ρ—试片材料的密度，g/cm3；

t—试验时间，h。

缓蚀率为：

式中η1—缓蚀率,%；

Δm0—空白试验中试片的质量损失，g；

Δm1—加药剂的试验中试片的质量损失，g。

在评价实验结果处理中发现,该试验结果的表示和计算公式有不妥之处，值得商榷。

（1）根据该标准附录A,试片在腐蚀试验结束后，要用酸去膜液处理(即酸洗)，以除去试片上的腐蚀沉积物。试片在酸洗时，除了腐蚀沉积物被溶解去除外，试片自身也有部分被溶蚀。但该标准对于式（1）中m、mt和式（2）中Δm0与Δm1的计算是否扣除了酸洗空白试片本身被腐蚀的质量，未作说明或明确规定。

（2）该标准附录A3，专门对酸洗空白试验的方法和要求做了规定。如果计算腐蚀速率和缓蚀率时不考虑酸洗空白损失，做酸洗空白试验就没有任何意义。

（3）该标准的引用标准JB/T 7091-1995《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》（已转化为JB/T 7091-1999）的附录B3.3明确规定[2]，在计算腐蚀速率时，对酸洗空白实验的试片失重列入公式计算。

腐蚀速率为：

式中R—腐蚀速率，mm/a；

m—试验前试样质量，g；

m1—试验后试样质量，g；

mk—空白试样的失重，g；

S—试样的总面积，cm2；

t—试验时间，h；

D—材料的密度，kg/m3。

根据JB/T 7091式（3），试片在试验前、后的质量之差包括了空白试样的失重mk，只有减去mk，才是真正由介质腐蚀损失的试片质量。因此，均匀腐蚀速率计算公式（1）应直接表达为JB/T 7091-1999公式（3），或表达为：

缓蚀率计算公式（2）应表达为：

4 两种计算方法结果比对及分析

通过以下实验结果的处理，来说明两种计算方法的差异。在常压，静态下，按以下条件，对某缓蚀剂进行评价，用式（1）、（4）和（2）、（5）分别计算腐蚀速率和缓蚀率，试验结果见表1。

试验介质：气田采出水；

试验温度：50℃；

试验周期：96h；

试片材质规格：A3钢，76mm×l3mm×1.5mm。

从表1的数据处理结果可以说明：用两种方法计算出的腐蚀速率和缓蚀率有明显的差异。如果不考虑酸洗空白失重,计算出的腐蚀速率偏大约0.004mm/a，缓蚀率最小偏小4.6%，最大偏小约6.8%,从而人为地夸大了腐蚀、缩减了缓蚀剂的防护效果。

随着缓蚀剂浓度的增加，腐蚀降低，试片失重减少，缓蚀率的差异更加明显。缓蚀剂浓度为100mg/L相差4.6%，缓蚀剂浓度为500mg/L相差6.8%。

表1 试验结果

5 结论

（1）该标准计算腐蚀速率或缓蚀率公式，因未考虑空白失重,与实际情况和该标准附录A不符，与引用标准JB/T 7091也不一致。

（2）评价试验计算结果证明，如果不考虑酸洗空白失重,计算出的腐蚀速率偏大约0.004mm/a,缓蚀率最小偏小4.6%，最大偏小约6.8%,从而人为地夸大了腐蚀、缩减了缓蚀剂的防护效果。

（3）在计算时考虑酸洗空白失重,能客观、真实地反映试验结果。

（4）对该标准有关问题的不同认识和商榷性建议，在今后标准修订中值得考虑或借鉴。

[1]SY/T 5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法[S].

[2]JB/T 7091-1995金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法[S].

It is an economical,convenient and effective preventing method to use corrosion inhibitor for anti-corrosion.The corrosion rate or the corrosion inhibition rate is the important index of corrosion inhibitors,and the evaluation is mainly based on the standard SY/T 5273-2000 of oil and natural gas industry.But the calculation of corrosion rate or corrosion inhibition in this standard didn't take into consideration the weightlessness of acid cleaning blank.The results of evaluation tests indicate that if the weightlessness of acid cleaning blank is not taken into consideration,the calculated corrosion rate will be larger while the corrosion inhibition rate will be smaller.This artificially exaggerates the corrosion and reduces the preventing effect of corrosion inhibitors.

corrosion rate;corrosion inhibition rate;weightlessness of blank

2010-11-12▎