[发明专利]一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂及其制备方法，涉及金属腐蚀抑制领域，包括如下组分：硫代硫酸盐5‑90％，组分A 5‑90％，组分B 1‑80％，有机磺酸盐1‑50％；组分A选自磷酸盐和硅酸盐的组合物、磷酸盐和硫酸盐的组合物以及磷酸盐、硅酸盐和硫酸盐的组合物中的任意一种组合物；组分B包括钼酸盐和钨酸盐。通过提供一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂可以有效地抑制奥氏体不锈钢在氯化物水溶液中发生氯化物应力腐蚀开裂，具有抑制效果优良、剂量少、成本低廉、低毒无异味和现场操作简便等特点，适用于化工装置含有氯化物的各种酸性水、循环水以及酸洗过程。此外，还提供了一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及金属腐蚀抑制领域，具体而言，涉及一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂及其制备方法。

背景技术

应力腐蚀开裂(SCC)由于其不可预见性、易造成灾难性的后果，是对金属材料危害最大的腐蚀形态之一。化工行业工程上常用的耐蚀性好、强度高的金属及其合金，例如不锈钢、钛合金、铝合金等金属材料分别在一定的腐蚀环境条件下，都易发生应力腐蚀开裂。奥氏体不锈钢具有高韧性、塑性和良好的力学性能，便于进行机械加工、冲压和焊接；同时在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能，因此各行各业中获得了广泛的应用。但是，奥氏体不锈钢在含氯离子的水溶液中易发生应力腐蚀开裂，即使只含有微量的氯离子也会引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂。

通常防止奥氏体不锈钢发生应力腐蚀开裂的措施包括：①选用耐应力腐蚀性能强的材料，②降低水中氯离子含量、固溶处理消除残余应力，③表面敷涂涂层，避免直接接触介质，④降低材料表面粗糙度、结构优化设计避免氯化物的积聚，⑤采用添加剂抑制引起应力腐蚀开裂的发生。其中添加抑制剂是控制不锈钢应力腐蚀开裂的一种经济、有效的办法。

目前关于应力腐蚀开裂抑制剂的研究主要集中在碳钢及其合金钢、铝合金、铜镍合金方面，而针对奥氏体不锈钢氯化物应力腐蚀开裂抑制剂的研究较少。曹楚南等研究硫脲及其衍生物、伯胺以及季胺盐对321不锈钢在酸性氯化物溶液中应力腐蚀缓蚀作用；牛林等研究丙炔醇、苯丙三氮唑对18-8系列不锈钢在酸性氯化物溶液中应力腐蚀缓蚀作用。

但是，现有抑制剂中存在不同缺点，例如丙炔醇存在毒性、不宜排放，硫脲及其衍生物、伯胺以及季胺盐存在剂量大、效果差问题，因此开发具有高效、低毒、安全、低廉的应力腐蚀开裂抑制剂，对解决奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂的工程实际问题才具有应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂。该抑制剂在奥氏体不锈钢金属表面吸附形成保护膜，同时与水溶液中氯离子径向吸附，排斥了氯离子对金属的作用，阻止奥氏体不锈钢的阳极溶解过程，从而抑制了应力腐蚀开裂的发生和裂纹的扩展。

本发明还提供了一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂的制备方法，通过该制备方法制备出的奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂具有抑制效果优良、剂量少、成本低廉、低毒无异味和现场操作简便等特点，适用于化工装置含有氯化物的各种酸性水、循环水以及酸洗过程。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种奥氏体不锈钢应力腐蚀抑制剂，包括如下组分：硫代硫酸盐5-90％，组分A 5-90％，组分B 1-80％，有机磺酸盐1-50％；

组分A选自磷酸盐和硅酸盐的组合物、磷酸盐和硫酸盐的组合物以及磷酸盐、硅酸盐和硫酸盐的组合物中的任意一种组合物；

组分B包括钼酸盐和钨酸盐。

在本发明较佳的实施例中，上述硫代硫酸盐包括硫代硫酸钠、硫代硫酸钾和硫代硫酸铵中的任意一种及其组合。

在本发明较佳的实施例中，上述硫代硫酸盐的含量占抑制剂总重量的5-30％。