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氯應力腐蝕和氫脆解決方案:VpCI® Corrosion Inhibitors

 

**文章內容/產品細節尚未新增修訂**

在現代製程工業中,腐蝕不僅是維護成本的黑洞,更是工安與環境的潛在威脅。特別是隱蔽性極高的「應力腐蝕 (SCC)」
「氫脆 (HE)」,往往在無預警的情況下造成管線洩漏或設備災難性失效 。
傳統的防鏽手段(如高毒性的聯氨、亞硝酸鹽、紅丹漆),放在現在的環保法規與操作限制,工業界迫切需要更先進的解決方案 。

Cortec® VpCI® Corrosion Inhibitors(氣相腐蝕抑制技術)技術的出現,重新定義了工業防鏽的標準。不同於僅能保護接觸面的傳統腐蝕抑制劑,VpCI® 分子能氣化並擴散至系統的每一個角落——包括液相、氣相及最易受腐蝕的氣液介面 。

本手冊提供傳統防鏽技術無法達到的效果和方法,簡易了解這項具備「自我修復」能力的革命性技術,如何透過環保、無毒性/低毒性且高效的防鏽機制,為製程的石油/天然氣製程建立降低總成本的防蝕系統 。

為什麼選擇 Cortec® VpCI® Corrosion Inhibitors?

製程系統的腐蝕問題涉及巨大的經濟損失與環境安全風險。Cortec® VpCI® 技術是專為解決這些挑戰而開發:
 

  • 全面保護製程系統:這是一種防止和減輕腐蝕性製程流造成嚴重損害的安全、經濟有效的方法。它能在金屬表面形成物理鍵結,建立一層單分子的保護屏障,有效阻隔侵蝕性離子的攻擊。
  • 環保與安全:與過去含有鉻酸鹽、重金屬、亞硝酸鹽或氯化烴的系統不同,Cortec® VpCI® 提供了無毒性/低毒性、低污染的解決方案。可替代的有毒化學品包括:亞硝酸鹽、鉬酸鹽、膦酸鹽、嗎啉、聯氨及各類胺類等。
  • 持續且靈活的保護:VpCI® 技術具有自我補充 (self-replenishing) 的能力。您可以將其注入系統的任何部分,它會立即在液相、介面和氣相中提供不間斷的保護。即使在預先生鏽或結垢的表面上,自動注入系統也能立即發揮作用,無需操作員持續值守。

應力腐蝕 (SCC) 與氫脆 (HE) 的腐蝕機制

在石化煉油、天然氣輸送與高壓管線系統中,金屬材料常處於「極端應力」與「腐蝕性介質」(如硫化氫 H₂S、氯離子 Cl⁻、酸性流體)的雙重夾擊下。這會引發兩種極具破壞性、且傳統防鏽手段難以防範的失效模式。

Cortec® VpCI® 技術透過其獨特的分子屏障,為這兩大難題提供了革命性的解決方案:

1. 應力腐蝕龜裂 (Stress Corrosion Cracking, SCC)

  • 危機成因: 當金屬同時承受拉伸應力(即使遠低於金屬的降伏強度)與特定腐蝕環境時,表面的微小腐蝕坑會迅速向內演變成深層裂紋。
  • 隱蔽性威脅: SCC 最危險之處在於它幾乎不會產生明顯的表面大面積生鏽徵兆,設備往往在看似完好的狀態下,毫無預警地發生災難性斷裂與洩漏。
  • VpCI® 的阻斷機制: 傳統塗層或抑制劑無法深入微小的物理裂痕;而 VpCI® 的氣相分子具有極佳的滲透性,能擴散並深入最微小的縫隙與微裂紋中。它能在金屬晶界表面形成連續的「單分子疏水保護膜」,有效阻絕氯離子等侵蝕性物質與金屬接觸,從根本上切斷 SCC 的裂紋擴展路徑。

2. 氫脆化 (Hydrogen Embrittlement, HE)

  • 危機成因: 在酸性製程(如工業酸洗)或富含硫化氫(H₂S)的油氣系統中,腐蝕反應會產生微小的「氫原子」。這些氫原子體積極小,極易滲透並卡進高強度鋼材的晶格內部,導致金屬內部應力異常,使其失去原有的韌性,變得像玻璃一樣脆弱。
  • 隱蔽性威脅: 氫脆同樣具有高度不可預測性,常導致高壓容器、高強度螺栓或承載結構件在正常操作壓力下突發性碎裂。
  • VpCI® 的阻斷機制: VpCI® 技術除了能全面抑制陰極與陽極的電化學腐蝕反應外,更能顯著減少金屬表面氫原子的生成。配合專用添加劑(例如 S-11 系列),VpCI® 能在酸洗或高腐蝕環境中,建立阻止氫原子滲透進金屬晶格的防護罩,完美取代傳統且容易引發氫脆的防鏽工法。

應用領域產品介紹

領域一:碳氫化合物製程 (Process Systems - Hydrocarbon Side)

原油加工設備、管線、煉油廠及油輪引擎,面臨腐蝕性氣體、硫化物、氫氣及水分侵入的威脅 。

  • 防護重點: 保護高殘留水比例的系統,特別是容易積水導致極端腐蝕的低窪區域 。
  • 特性: 產品與殺菌劑兼容,且不改變流體的乳化性質 。
  • 關鍵應用: 上游鑽探、海底管線、煉油廠原油儲存、塔頂冷凝器、產品輸送管線 。

產品型號

描述

應用場景

建議用量

VpCI-629 Bio

石油管線腐蝕抑制劑。

原油與液態烴輸送管線的持續保護。

5 - 100 ppm 

VpCI-637

天然氣管線腐蝕抑制劑。

天然氣輸送管線、海底管線、水合物控制。

300ml / 1,000,000 m³

VpCI-639

高溫版 (200°C/600 bar)。

煉油廠塔頂、高溫油氣井、水置換成膜。

300ml / 1,000,000 m³

VpCI-658

保溫層下腐蝕 (CUI) 抑制劑。

注入保溫層夾套,保護被包覆管線。

每 3-6 個月注入一次 

Corrosorber Liquid

濃縮液體,專門用於清除氣體或液體烴系統中的硫化氫 (H₂S)、硫醇及硫化物。

天然氣收集/輸送管線、液體產品系統、洗滌塔 (Bubble towers)、或以浸泡方式處理零件。

清除劑用量:每加侖約可清除 3.3 磅的 H₂S (以每百萬標準立方英尺 MMSCF 計算)。

 

燃油添加劑

產品型號

描述

應用場景

建議用量

VpCI-705

燃油防腐劑、穩定劑與乳化劑 (GM批准)。

汽油、柴油、酒精燃料。

建議依比例添加 

 

領域二:水處理系統(Process Systems - Water Side)

鍋爐、熱交換器、冷卻塔和蒸汽冷凝管線常因淡水、鹽水、滷水及溶解鹵素而受損 。

  • 防護重點: 防止點蝕 (Pitting)、嚴重結垢及氧腐蝕 (Oxygen Corrosion) 。
  • 效益: 避免昂貴損壞,減少維護時間,顯著延長設備壽命 。
  • 關鍵應用: 加熱系統、冷卻系統、蒸汽冷凝管線、水壓測試 (Hydrotesting) 。
 

產品型號

描述

應用場景

建議用量

VpCI-617

水基鍋爐水處理劑。

防止鍋爐系統腐蝕與絕緣沉積物。

500 ppm

VpCI-645

無毒、可生物降解濃縮液 (替代聯氨)。

適合鍋爐濕式封存,及含硫化物/鹵素的滷水系統。

冷卻:0.25%-0.75%

 

水壓測試:50-1000 ppm

VpCI-646

綜合水處理劑 (防腐+防垢)。

大型工業冷卻系統 (開/閉路)、發電廠、煉油廠。

< 250 ppm

VpCI-649 / 649P

多金屬防腐添加劑。

深井、熱井、閉路冷卻系統。

0.05% - 0.1% (v/v) 25

S-7

無聯氨除氧劑。

保護鍋爐給水系統免受氧腐蝕。

10 ppm / 1 ppm O₂ 26

S-10 / S-10F

蒸汽冷凝管線抑制劑。

防止冷凝水中二氧化碳形成碳酸腐蝕。

< 100 ppm

S-14 / S-14bio

通用防垢劑 (無毒/不燃)。

防止接觸面結垢。
S-14bio 為可生物降解版。

< 10 ppm

S-69

全有機水處理基礎劑。

低濃度下提供接觸與氣相雙重保護 (閉路系統)。

1000 - 2000 ppm

 

防鏽漆

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電子設備用化學品

 

產品型號

描述

應用場景

建議用量

VpCI-105

專利設計的塑膠發射器 (Emitter),內含氣相防銹粉末。透過透氣膜釋放 VpCI 分子,保護非通風外殼內的金屬元件。

適用於不通風的控制箱、電氣櫃、工具箱、保險絲盒、馬達控制器、海洋導航設備與測量儀器。

每個裝置保護範圍:

 

5 立方英尺 (約 142 公升) 的封閉空間。

Corrosorber Cup

吸收硫化氫 (H₂S)、揮發性硫醇及其他腐蝕性氣體的塑膠杯。會隨吸收量從灰白色轉變為黑色,且不會將氣體釋回空氣中。

汙水處理廠、紙漿廠、石化廠的電氣控制盤或開關箱。常與 VpCI 發射器搭配使用以達到最佳保護。

每個裝置保護範圍:約 10-11 立方英尺 (視氣體濃度而定)。

當顏色變黑時需更換。

VpCI-239

多功能戶外清潔與防蝕保護劑 (噴霧/液體)。可去除油汙、蠟垢,並形成極薄的防蝕保護膜。對塑料與彈性體安全。

戶外/室內電氣插座、接線盒、發電機、馬達、泵浦的清潔與保存,以及 PCB 電路板的修復後保護。

表面噴塗:噴灑形成輕薄霧狀即可。乾燥時間約 1-2 小時。

VpCI-286

丙烯酸基 (Acrylic) 的保形塗層 (Conformal Coating),專為電子組件設計。不導電、含螢光劑 (UV下可見),可防止濕氣與腐蝕。

印刷電路板 (PCB) 的製造與維修,特別是處於高溫、高濕或惡劣腐蝕環境下的電子組件。

塗層覆蓋率:約 240-320 平方英尺/加侖 (乾膜厚度 1 mil / 25 微米)。

 

表面處理、測試與特殊化學品

產品型號

描述

應用場景

建議用量

VpCI-609

水溶性可生物降解防鏽粉末 (無亞硝酸鹽)。

封閉空間、管線、水壓測試 (可乾噴/霧化)。

乾式:0.4 oz / ft³

 

濕式:0.25%

VpCI-611

水基防銹濃縮液 (可焊接/可噴漆)。

水噴砂、濕式封存、水壓測試。

1:10 - 1:20 稀釋 

VpCI-619

CUI高溫保護塗層。

可直接施用於氧化膜或垢層上。

乾膜 2-3 mils

VpCI-641

水壓測試專用劑。

保護部分填充空間 (氣相+接觸)。

依需求添加

S-11 系列

酸性系統添加劑。

工業酸洗、油田酸洗 (防點蝕/氫脆)。

0.5% - 1% (w/w)

S-16

消泡劑 (無矽)。

配合VpCI系統使用,耐酸鹼。

0.3% - 0.5%

**文章內容/產品細節尚未新增修訂**


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