当世界开始进入一个新的绿色时代时，一个最大的低效问题却没有得到解决。据估计，40%的新钢被用来取代因腐蚀而损坏或破坏的钢。据估计，这相当于全球二氧化碳总量的3.2%2单是维修排放。1
在石油和天然气行业，腐蚀是基础设施失效的主要原因之一。2根据NACE International的数据，仅在美国，石油和天然气行业每年的腐蚀成本估计就高达270亿美元，导致一些人估计全球该行业每年的成本超过600亿美元。3.
显然，所有的金属都容易被腐蚀，但原油本身的性质会进一步促进腐蚀，因为它含有有害的杂质，如环烷酸和硫。此外，由于油气网络中90%的材料都是金属，这一问题在行业内进一步加剧。188金宝搏bet官网3.因此，对这一自然现象的有效管理，不仅可以为企业节省资金，还可以节约资源，节约环境，减少维修和更换。
逐步淘汰六价铬
几十年来，许多关键行业，如船舶，汽车，石油和天然气都依赖于六价铬[Cr(VI)]来防止腐蚀。这种化学物质在保护金属资产方面显然非常有效，然而，它也会导致人类和动物的癌症。4
自被淘汰以来，磷酸锌一直是石油和天然气行业中受欢迎的替代品。虽然有一定的效果，但这种抑制剂的性能与铬酸盐配合物不匹配;尽管自20世纪80年代以来进行了广泛的研究，六价铬在大多数工业中仍然是基准的防腐蚀化合物。5
一种高效、可持续的抑制剂
由于其微储层技术，一种“新品种”抑制剂目前正在推动保护涂料市场的创新。己烯酮抑制剂的智力®结合了一种从未在涂料中有效使用过的活性成分，使其成为一种完全独特的创新。
该技术通过三种电化学保护模式实现“智能”保护。活性成分在微储存库中处于休眠状态，当涂层表面通过离子或pH值变化感知到腐蚀时，根据需要触发活性成分。通过涂层的离子被隔离，使其中性，并触发抑制剂的释放迁移到金属表面。
涂层或切割边缘的缺陷一旦受到腐蚀，就会对储层系统产生相同的反应。该缓蚀剂在阳极和阴极的裸金属表面形成保护纳米层，并与任何溶解的金属离子形成不溶性盐，防止腐蚀性离子的大量传输，并调节膜下pH值。
独立履约证明
由于这种独特的方法，全球超过40家涂料公司正在制定这种产品，在保护、线圈和航空航天行业取得了令人兴奋的结果。Hexigone目前正在为领先的海洋涂料制造商Teal & Mackrill Ltd. (Teamac)提供产品，该公司在与目前的磷酸锌抑制剂进行性能比较时，表现出了显著的效果。
图1中的顶部面板涂有Teamac 2K环氧底漆，其中含有Intelli-ion AX1，不含磷酸锌。底板涂上相同的底漆，但只含磷酸锌。然后用1mm的切割器切割样品，以45°的角度放入架子上的盐雾室中。试验室内的运行符合ASTM B117连续盐雾雾试验。这包括在35°C、pH值为7.0的蒸馏水中制造5% w/v NaCl的雾，持续250小时。
在完成250小时的加速风化(ATSM B117)后，添加5%的新型缓蚀剂后，面板明显显示出优异的防腐蚀性能。含有29%磷酸锌的面板立即脱落，显示出广泛的腐蚀损伤和没有粘连考虑到较长的完整系统。这些结果还表明，使用Intelli-ion后，所需抑制剂的重量百分比大大降低。
此外，新产品系列已被证明与传统抑制剂(如磷酸锌)一起高效工作，当产品协同使用时，性能会有飞跃。在图2中，Teamac将智能离子和磷酸锌添加到2-pk环氧底漆中，并将其与现有的磷酸锌体系进行比较。经过750小时的ASTM B117试验，该公司的标准抑制剂被证明比新组合的智能离子和磷酸锌的组合更有效。
考虑到1990年至2012年期间，由于内部腐蚀导致的石油和天然气管道故障共报告了9000起3.——占所有泄漏的54.8%——很容易看到这些结果在经济和环境方面的现实潜力。
一家石油和天然气炼油厂的成本分析发现，由于腐蚀，仅一个场外化学储罐每15年就要花费37.4万美元重新粉刷一次。Hexigone的AX1已经证明可以将金属资产的使用寿命提高约50%，因此可以将储罐的生命周期提高7年，使每个储罐的维护成本减半。
SVET和自然风化的深度分析
对该产品的进一步分析最近发表在国际表面涂料奥克兰大学研究员Sina Sheikholesami正在研究扫描振动电极技术(SVET)和分析腐蚀的自然风化之间的相关性。通过给出材料微观结构变化的空间解析腐蚀测量，SVET被用于研究局部腐蚀行为。结果表明，与近9个月的自然风化相比，通过使用SVET，油气行业可以准确地了解抑制系统在24小时内的表现。6
在本研究中，产品A和B为Intelli-ion技术，产品C为市场领先的无铬抑制剂。Sheikholeslami报告说，SVET图显示，含有Intelli-ion的涂层系统在前沿释放的抑制物种比替代无铬系统更有效。6这可以通过图3中的红色区域看到，它突出了在5 wt. % NaCl溶液中暴露24小时后，产品C的阳极腐蚀程度很高。
此外，这些实验室结果与在新西兰Muriwai海滩进行的自然风化测试相吻合。根据AS/NZS 2728标准，在暴露10个月后，对三种涂层面板系统A、B (inteli -ion)和C(无铬替代品)进行了评估。图4显示，C产品明显比两种intelion产品有更多的下切和腐蚀，这支持了之前进行的SVET分析。
结论
在石油和天然气行业，维护管道基础设施的完整性是避免经济和环境灾难的关键。随着六价铬的逐步淘汰，为了提供同样水平的防腐保护，显然需要进行创新。通过开创性的微油藏技术，Hexigone能够将以前与涂料不兼容的化学物质结合起来，提供一种价格和性能都不错的智能抑制剂。
通过ASTM B117、自然风化和SVET等行业标准测试，由涂料制造商和研究人员进行的独立测试验证了智能离子技术的性能。这些结果清楚地表明，当应用于底漆系统时，添加剂显著提高了防腐蚀能力，使涂料制造商能够提供差异化的产品，从而减少维护周期和节约经济。
参考文献
Hoffmann, M.V.钢铁脱碳挑战。摘自麦肯锡公司:https://www.mckinsey.com/industries/metals-and-mining/our-insights/decarbonization-challenge-for-steel#，(2020, 6月3日)。
2Kausalya Tamalmani, H.H.石油和天然气腐蚀问题的缓蚀剂综述。应用科学， 16， (2020）.
3.石油和天然气工业中的腐蚀控制。休斯顿,德克萨斯州:爱思唯尔有限公司, (2014）.
4美国劳工部。(2020年12月9日)。六价铬:对健康的影响。摘自美国劳工部:https://www.osha.gov/hexavalent-chromium/health-effects。
5O Gharbi, S.T.铬酸盐替代品:未来会怎样?自然， 8， (2018）.
6用扫描振动电极技术(SVET)评价环保型水性线圈涂层的切边腐蚀。国际表面涂料， 5， (2020）.
