碳酸钙阻垢剂研究进展及阻垢作用机理

王玉江，方洪波，姚明修，3

(1.胜利油田工程技术管理中心，山东 东营 257026；2.石化石油工程设计有限公司，山东 东营 257026； 3.山东省油田采出水处理及环境污染治理重点实验室，山东 东营 257026)

投加阻垢剂防止结垢是常见有效手段之一，它具有用量少，阻垢效果好，作用时间长，且对金属管道具有缓蚀作用等优点。本文基于工业用水体系，综述了碳酸钙阻垢剂的研究进展，探究了经典和基于分子尺度的阻垢剂作用机理，并针对现有阻垢剂应用中的不足进行展望，以期为碳酸钙阻垢领域研究有所启迪。

1 碳酸钙腐蚀结垢趋势预测方法

在工业水使用运行过程中，为防止腐蚀或结垢问题的严重化，先对水体的腐蚀或结垢趋势进行预测，有助于及时采取有益性策略。目前，碳酸钙的腐蚀结垢趋势预测方法主要有3种：(1)基于Langelier水稳定指标基础上提出的饱和指数法(SI)[8];(2)Ryznar提出的稳定指数法(R.I)[9];(3)考虑阴离子(氯离子、硫酸根离子)对碳酸钙平衡影响提出的Larson指数法(LI)[10]。3种预测方法对应的计算表达式分别为公式(1)～(3)。不同预测指数对应的腐蚀结垢趋势分析结果列于表1中。

饱和指数法(SI)计算式：

SI=pH-pHs=

pH-(K+p[Ca2+]+p[ALK])

(1)

其中，pH为流体实际pH；pHs为流体pH计算值；K为常数；[Ca2+]为流体中钙离子摩尔浓度；[ALK]为流体总碱度，即碳酸根和碳酸氢根总摩尔浓度。

稳定指数法(R.I)计算式：

逻辑推理是指从一些事实和命题出发，依据规则推出其它命题的素养．主要包括两类：一类是从特殊到一般的推理，推理形式主要有归纳、类比；一类是从一……