《表4 电化学阻抗谱电化学参数拟合结果》

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《砂沉积模拟工况下深水油气管道腐蚀行为及缓蚀剂评价研究》


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利用等效电路(见图9)对电化学阻抗谱数据进行等效拟合,结果如表4所示。其中Rs为溶液电阻,Rct为电荷转移电阻,Rfilm为膜电阻,Q2为双电层电容,Q1为膜层电容。根据电化学阻抗谱结果可以得到腐蚀过程中的极化电阻Rp(Rp=Rct+Rfilm)的值,电荷转移电阻Rp的大小可以作为金属电极反应发生快慢的一个度量,Rp的值越大,腐蚀速率越小[9,10]。在无砂工况下,随着缓蚀剂浓度增加,X65试样在腐蚀模拟溶液中的极化电阻值逐渐增大。缓蚀剂加注浓度为1.5g/L时的Rp值为351.9Ωcm2,与空白组相比增加了199.8Ωcm2,这说明X65试样表面由于缓蚀剂分子作用形成了一层缓蚀膜;而试样表面100%砂覆盖后,相比于无砂工况,Rs的值均增加,Rp的值减小。说明有部分缓蚀剂在砂粒表面吸附,导致与试样作用的缓蚀剂浓度降低。但是加入缓蚀剂的两种工况下膜电容的值均在加入缓蚀剂后下降,这可能是由于缓蚀剂分子挤掉试样表面的水分子之后,通过化学键作用于金属表面,使得介电常数减小;另外表面缓蚀膜厚度增加,进而导致电容减小[11]。无论试样表面有无砂覆盖,X65钢在腐蚀介质中的容抗弧半径随着缓蚀剂浓度的增加逐渐变大,说明缓蚀剂在金属表面活性点吸附,并且其吸附速率大于脱附速率,进而缓蚀膜的完整性增加。电化学阻抗测得的结果与上述极化曲线的结果变化趋势一致。