论文部分内容阅读
流体的流速对油气运输管材的腐蚀具有很重要的影响,本文首先通过流体力学模拟,得到了每个转速下试片表而液相的流速及剪切力,之后采用动态失重的方法研究了流速对N80钢在无缓蚀剂的CO2环境下的腐蚀速度的影响。研究发现,流速的增加会加速试片的CO2腐蚀,在5.5m/s时,试片的腐蚀速度最大,为23.3l mm/a。通过SEM得到了每个转速下试片的腐蚀产物形貌,直观的看到流速对N80钢在CO2环境中的腐蚀的影响。本文合成了十三种咪唑啉衍生物,包括五种不同碳链长度的咪唑啉衍生物,即IM-5、IM-9、IM-13、IM-17、IM-21;两种碳链中带有双键的咪唑啉衍生物,即IM-17D、IM-21D;六种不同侧链的眯唑啉衍生物,即OIM、OIMO、OIME-2(即IM-17D)、OIME-3、OIME-4、OIME-D。通过红外光谱分析和有机元索分析,合成的产物均为目标化合物。通过接触角测定、AFM力曲线测定、动态失重实验以及SEM分析,研究了咪唑啉衍生物的碳链长度对其缓蚀性能的影响,研究明明,咪唑啉衍生物的缓蚀性能不仅与碳链的长度有关,还与介质流速有关,当介质流速较低时(0.3m/s和0.6m/s),IM-17的缓蚀效果最好,缓蚀率达到84%和86.7%;当介质流速较高时(5.5m/s), IM-21的缓蚀效果最好,缓蚀率达到91.9%:此外,碳链中的双键虽然对咪唑啉衍生物分子的疏水性能没有贡献,但能增强其分子在金属表面的吸附,从而增强其缓蚀性能。另外,本文还研究了咪唑啉衍生物的侧链对其缓蚀性能的影响,结果发现,咪唑啉衍生物侧链的不同会对其亲水、疏水性能以及粘附力产生定的影响。将羟基引入咪唑啉衍生物的侧链中时(OIMO),会提高其亲水性;而将氨基乙撑引入时(OIME-2)则会促进其疏水性。低流速时(().3m/s和0.6m/s),咪唑啉环的侧链上有2个氨基乙撑时(OIME-3),其分子的亲水性与疏水性达到平衡,缓蚀率在两个流速下分别为93.7%和94.8%;当氨基乙撑过多时,疏水性过强导致分子团聚,使缓蚀效果变差;而高流速时(5.5m/s),山于激烈的搅拌作用,使得咪唑林衍生物在侧链上有多个氨基乙撑共存的条件下(OIME-D),仍可以在溶液中很好地分敞,缓蚀率高达96.7%。